專利名稱：化學(xué)制劑供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造裝置，特別涉及一種化學(xué)制劑供給裝置，此裝置可持續(xù)地將稀釋并混合的化學(xué)制劑供應(yīng)給化學(xué)制劑處理單元。
如果提供給處理單元的化學(xué)制劑由于其內(nèi)部成分的變化、細(xì)微分離顆粒的聚集等原因而不穩(wěn)定，則半導(dǎo)體裝置可能就有缺陷。因此，就要求有一種化學(xué)制劑供給裝置來提供穩(wěn)定的化學(xué)制劑。
現(xiàn)在將參考

圖1對一種用于提供清洗溶液和腐蝕液(它們被應(yīng)用于單晶片型的清洗和蝕刻設(shè)備)的傳統(tǒng)化學(xué)制劑供給裝置進(jìn)行說明。
根據(jù)圖1，化學(xué)制劑按照某一標(biāo)準(zhǔn)比率通過流量計(jì)被注入至混合槽14中。加熱器16對混合槽14中的化學(xué)制劑進(jìn)行加熱。循環(huán)泵18使混合槽14中的化學(xué)制劑循環(huán)，從而通過攪動(dòng)化學(xué)制劑以使其達(dá)到溫度均衡。若該化學(xué)制劑的溫度和濃度都在設(shè)定值內(nèi)，那么該化學(xué)制劑將被提供給一噴嘴(或處理池)。例如，對于300mm的晶片，每一室內(nèi)的化學(xué)制劑的用量為0.5-1升/分。因此，即使將其損耗計(jì)算在內(nèi)，具有45升容量的化學(xué)制劑槽也可以處理40-80個(gè)晶片。
如果混合槽14中的化學(xué)制劑的高度低于一個(gè)危險(xiǎn)的高度，則化學(xué)制劑的供給將被停止，并且混合槽14需要重新注入化學(xué)制劑。重新注入化學(xué)制劑的步驟包括(1)為混合槽14供給化學(xué)制劑；(2)加熱并攪動(dòng)化學(xué)制劑，以達(dá)到處理過程中所需的溫度和濃度。一般來說，化學(xué)制劑的重新注入大約需要30-60分鐘。傳統(tǒng)的化學(xué)制劑供給裝置10不能在重新注入(交換)化學(xué)制劑所需的期間內(nèi)向處理單元提供化學(xué)制劑。另外，在傳統(tǒng)的化學(xué)制劑供給裝置中，一個(gè)系統(tǒng)只配備有一個(gè)噴嘴。這樣，為了給大量的工作室提供噴嘴，傳統(tǒng)的化學(xué)制劑供給裝置就需要有與工作室數(shù)量相同的供給裝置。此外，傳統(tǒng)的化學(xué)制劑供給裝置不能對處理單元中使用過的化學(xué)制劑進(jìn)行循環(huán)和再利用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種化學(xué)制劑供給裝置，該裝置可再利用在處理單元中已使用過的化學(xué)制劑。
本發(fā)明還有一目的是提供一種化學(xué)制劑供給裝置，它可快速而準(zhǔn)確地加熱化學(xué)制劑，而且很容易降低被加熱的化學(xué)制劑的溫度。
為了達(dá)到上述這些目的，本發(fā)明提供了一種化學(xué)制劑供給裝置，它包括第一個(gè)槽，此槽中至少有兩種從各供給槽注入的化學(xué)制劑被混合；循環(huán)裝置，用于循環(huán)第一個(gè)槽中的化學(xué)制劑，以使其混合均勻；第二個(gè)槽，用于儲(chǔ)存來自第一個(gè)槽的混合溶液；分配器，用于分配混合溶液以將混合溶液提供給各個(gè)處理單元；以及加熱單元，它安裝在供給混合溶液的供給管上，用于加熱混合溶液。
在本實(shí)施例中，循環(huán)裝置包括循環(huán)管和安裝在循環(huán)管上的第一個(gè)泵。
在本實(shí)施例中，為了實(shí)時(shí)測定第一個(gè)槽中的化學(xué)制劑的濃度，所述化學(xué)制劑供給裝置還包括一濃度計(jì)。
在本實(shí)施例中，所述化學(xué)制劑供給裝置還包括一混合器，用于混合注入到第一個(gè)槽中的混合化學(xué)制劑。
在本實(shí)施例中，所述混合器包括外部管，該管至少有一個(gè)化學(xué)制劑注入口和一個(gè)安裝在該外部管上的噴管，該噴管可噴射化學(xué)制劑到外部中心，這樣可使被噴射的化學(xué)制劑與從化學(xué)制劑注入口流入的化學(xué)制劑混合在一起。
在本實(shí)施例中，所述化學(xué)制劑供給裝置還包括安裝在第二個(gè)槽和分配器之間的壓力保持單元，它用于恒定地保持被供給到分配器的處理單元的混合溶液的壓力。
在本實(shí)施例中，所述化學(xué)制劑供給裝置還包括第三個(gè)槽和第二個(gè)泵，所述第三個(gè)槽用于回收并存儲(chǔ)在處理單元中使用過的化學(xué)制劑，所述第二個(gè)泵用于將從第三個(gè)槽中回收的化學(xué)制劑供應(yīng)給第一個(gè)槽。
在本實(shí)施例中，加熱單元包括一個(gè)Z形換熱管，它帶有一個(gè)入口和一個(gè)出口，所述入口和出口都被連接在供給管上；加熱器，用于對沿所述換熱管流動(dòng)的混合溶液進(jìn)行加熱；以及降溫裝置，它用于降低過熱的混合溶液的溫度。
在本實(shí)施例中，降溫裝置有許多從供給管分出的支管，它可有選擇性地將未被加熱的混合溶液輸送到換熱管的各部分。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)制劑供給裝置的示意圖。
圖3的示意圖用于解釋圖2所示的混合器。
圖4的示意圖用于解釋圖2所示的加熱單元。
圖5是壓力保持單元的示意圖。
最佳實(shí)施例的描述以下將參考附圖對根據(jù)本發(fā)明所述的化學(xué)制劑供給裝置進(jìn)行更加全面的說明。
參考圖2，化學(xué)制劑供給裝置100包括混合槽110、循環(huán)裝置、存儲(chǔ)槽120、加熱單元130以及化學(xué)制劑再利用裝置140。
混合槽110接收來自供給管202a，204a和206b的化學(xué)制劑，供給管202a，204a，206b分別與第一、第二、第三供給槽202、204、206連接在一起。供應(yīng)給混合槽110的化學(xué)制劑通過循環(huán)管114得到循環(huán)和混合。用于強(qiáng)制循環(huán)化學(xué)制劑的循環(huán)泵116無疑地被安裝在循環(huán)管114上?；旌喜?10包括混合器150，它用于有效混合化學(xué)制劑，下面將參考圖3對混合器150進(jìn)行說明。
參考圖3，混合器150具有一個(gè)外部管152，外部管152包括化學(xué)制劑入口152a、152b以及安裝在外部管152上的化學(xué)制劑噴管154?；瘜W(xué)制劑入口152a和152b分別被連接至供給管202a和204a。第一和第二種化學(xué)制劑流經(jīng)化學(xué)制劑入口152a和152b。連接在第三個(gè)供給槽206上的供給管206a與化學(xué)制劑噴管154連在一起?；瘜W(xué)制劑被供應(yīng)給化學(xué)制劑噴管154，以混合從化學(xué)制劑入口152a和152b流來的第一和第二種化學(xué)制劑。也就是說，化學(xué)制劑通過混合器150進(jìn)入到混合槽110中，從而使化學(xué)制劑得到更快地混合。
回到圖2，混合槽110不僅接收新的化學(xué)制劑，而且也接收在處理單元300中使用過的化學(xué)制劑。在處理單元300中使用過的化學(xué)制劑存儲(chǔ)在化學(xué)制劑再利用裝置的循環(huán)槽142中。存儲(chǔ)在循環(huán)槽142中的化學(xué)制劑通過化學(xué)制劑供給管被供應(yīng)給混合槽110。由于再利用的化學(xué)制劑被供應(yīng)給混合槽110以進(jìn)行混合，因此，需要安裝濃度計(jì)160以實(shí)時(shí)測量溶液濃度。
在混合槽110中混合過的混合溶液不被提供給處理單元300，而是被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)槽120中。存儲(chǔ)槽120的作用是作為緩沖空間，它用于在把混合溶液提供給處理單元300之前暫時(shí)存儲(chǔ)混合溶液。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)槽120中的混合溶液通過分配器170被提供給處理單元300。這樣，化學(xué)制劑供給裝置100就能持續(xù)的為處理單元供應(yīng)化學(xué)制劑，而不必考慮重新注入化學(xué)制劑的時(shí)間。
混合溶液在加熱后不被提供給分配器170，而是在從存儲(chǔ)槽120傳輸?shù)椒峙淦?70的同時(shí)受到加熱單元130的加熱。
加熱單元130安裝在連接分配器170和存儲(chǔ)槽120的供給管122上，下面將結(jié)合附圖4對加熱單元130進(jìn)行說明。
參考圖4，加熱單元130包括換熱管132、加熱器134、溫度傳感器136以及降溫裝置。換熱管132具有與供給管122相連的入口132a和一出口132b。換熱管132具有Z形結(jié)構(gòu)，在其中有很多轉(zhuǎn)彎部分132c。換熱管132被封閉在加熱器134中。加熱器134優(yōu)選地具有20-30千瓦的功率，此功率足夠暫時(shí)加熱15 l/min的化學(xué)制劑。混合溶液在通過換熱管132的同時(shí)被加熱器134加熱。為了檢驗(yàn)各部分的溫度，溫度傳感器136被安裝在轉(zhuǎn)彎部分132c處。
降溫裝置用于降低在換熱管132中過熱的混合溶液的溫度。降溫裝置包括多個(gè)支管138，每個(gè)支管都配有一閥門。這些支管從其中流有未經(jīng)加熱的混合溶液的供給管122分開，并且分別與換熱管132的轉(zhuǎn)彎部分132c相連。降溫裝置將未被加熱的混合溶液通過支管138送到過熱部分，以降低過熱溶液的溫度。通過加熱單元130的混合溶液被傳送和提供給各個(gè)處理單元，并且通過壓力保持單元180而部分地返回到存儲(chǔ)槽120中。
回到圖2，分配器170用來為多個(gè)處理單元(噴嘴，處理槽)提供化學(xué)制劑，并且被控制用來使施加到各個(gè)處理單元上的壓力保持在一個(gè)設(shè)定值的范圍之內(nèi)。為此，壓力保持單元180被安裝在存儲(chǔ)槽120和分配器170之間。參考圖5，壓力保持單元180具有槽182和壓力控制管184，管184帶有很多閥門和壓力開關(guān)。壓力保持單元180將分配器170的壓力保持在一個(gè)設(shè)定值內(nèi)。
用于檢測水面高度的水位傳感器被分別安裝在混合槽、存儲(chǔ)槽、和循環(huán)槽上。盡管圖中未標(biāo)出，但是應(yīng)該明白，閥門、泵和加熱器是與待受控制的化學(xué)制劑控制器連接在一起的。
至此，化學(xué)制劑可被連續(xù)地提供給處理單元，而不考慮再注入化學(xué)制劑的時(shí)間。而且，在處理單元中用過的化學(xué)制劑可得到再利用。此外，溶液也能得到準(zhǔn)確而快速地加熱。
雖然本發(fā)明已得到很詳細(xì)的描述，但對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對其做出各種修改、增添和替換，但是它們都應(yīng)被認(rèn)為是處于由以下權(quán)利要求所限定的范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)制劑供給裝置，包括第一個(gè)槽，其中至少有兩種由供給槽提供的化學(xué)制劑被混合起來；循環(huán)裝置，用于對第一槽中的化學(xué)制劑進(jìn)行循環(huán)并使之均勻混合；第二個(gè)槽，用于存儲(chǔ)由第一槽提供的混合溶液；分配器，用于對混合溶液進(jìn)行分配以向各處理單元提供混合溶液；以及加熱單元，它安裝在為分配器供給混合溶液的供給管上，用于加熱混合溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于，所述循環(huán)裝置包括循環(huán)管和安裝在循環(huán)管上的第一個(gè)泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于還包括濃度計(jì)，用于實(shí)時(shí)測量第一個(gè)槽中的溶液的濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于還包括混合器，用于對化學(xué)制劑進(jìn)行混合并將化學(xué)制劑提供給第一個(gè)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于，所述混合器包括外部管，該外部管至少有一個(gè)化學(xué)制劑入口；化學(xué)制劑噴管，它安裝在所述外部管上，用于將化學(xué)制劑噴射至外部中心，以使噴射的化學(xué)制劑與從化學(xué)制劑入口流入的化學(xué)制劑混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于還包括壓力保持單元，它安裝于第二個(gè)槽與分配器之間，用于恒定地保持被供給到分配器的處理單元的混合溶液的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于還包括第三個(gè)槽，用于回收并存儲(chǔ)在處理單元使用過的化學(xué)制劑；以及第二個(gè)泵，用于將從第三個(gè)槽中回收的化學(xué)制劑供應(yīng)給第一個(gè)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于所述加熱單元包括Z形換熱管，其具有一入口和一出口，所述入口和出口都被連接在供給管上；加熱器，用于對沿所述換熱管流動(dòng)的混合溶液進(jìn)行加熱；以及降溫裝置，它用于降低過熱的混合溶液的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于，所述降溫裝置有許多從供給管分出的支管，它可有選擇性地將未被加熱的混合溶液輸送到換熱管的各部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)制劑供給裝置，其特征在于還包括安裝在第一個(gè)和第二個(gè)槽中的水位測量傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化學(xué)制劑供給裝置，該裝置包括第一個(gè)槽，其中至少有兩種由供給槽提供的化學(xué)制劑被混合起來；循環(huán)裝置，用于對第一槽中的化學(xué)制劑進(jìn)行循環(huán)并使之均勻混合；第二個(gè)槽，用于存儲(chǔ)由第一槽提供的混合溶液；分配器，用于對混合溶液進(jìn)行分配以向各處理單元提供混合溶液；以及加熱單元，它安裝在為分配器供給混合溶液的供給管上，用于加熱混合溶液。
文檔編號H01L21/00GK1456709SQ0312855
公開日2003年11月19日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者裵正龍, 安斗根 申請人:韓國Dns株式會(huì)社