[发明专利]用于清洗半导体薄膜沉积设备的化学溶液的加排液系统

说明书

技术领域

本发明属于半导体薄膜沉积设备的清洗技术领域，尤其涉及一种用于清洗半导体薄膜沉积设备的化学溶液的加排液系统。

背景技术

半导体薄膜沉积设备是半导体芯片制造领域的基本设备，其在工作或使用过程中，不可避免地会在该设备的某些部分因薄膜沉积过程而淀积上不必要的薄膜和/或沉积有不必要的粉尘颗粒等，例如，常压化学气相沉积(APCVD)设备在淀积薄膜时，其用于输送硅片的履带上可能也淀积有薄膜层，或者在一定时间后，在履带上覆盖或粘附有粉尘颗粒等污染物。通常地，这一现象可能会影响薄膜沉积设备的正常运行并有可能影响芯片制造的良率。

因此，化学薄膜沉积设备常带自清洗功能的装置，其用于对某些容易发生以上现象的部分(例如APCVD的履带、沉积薄膜腔体内的内罩)定期地进行清洗。现有技术中，其清洗过程包括采用气化的强酸(或强碱)等气体进行刻蚀清洗。例如，在APCVD设备中，采用气态的氢氟酸来刻蚀履带上所淀积的薄膜和/或粉尘颗粒，然后还可以在超声清洗槽内清洗、再烘干。

进而，自清洗功能装置必须能具有提供气化的强酸(或强碱)等气体的功能。以APCVD为例，其采用加排液系统来实现，该加排液系统通过其中的气化桶气化溶质(例如HF)，从而HF气体可以导入刻蚀腔来刻蚀履带。

然而，在实际生产过程中，气化桶中的化学溶液会随着溶质的气化过程而浓度不断降低，在气化桶所盛放的化学溶液的浓度低于某一值时，难以气化。例如，气化桶内的纯HF溶液(质量百分比浓度为40％)在8-10小时气化后，浓度急剧下降，履带等的清洗效果难以保证。因此，需要经常排除气化桶中的废液并补充所需化学溶液。现有技术中，加排液系统中的气化桶的化学溶液的排除及补充过程是通过人工更换进行的。明显地，这种加排液方式存在以下问题：(1)需要拆装气化桶等过程，这样不可避免地会影响半导体薄膜沉积设备的运行，过程复杂，效率低，操作人员劳动强度大；(2)化学溶液的排除及补充过程存在喷溅至操作人员或设备上的危险，安全性低；(3)气化桶需要从加排液系统中拆装，气化桶的接头等部件需要频繁拆装，其使用寿命被降低。

有鉴于此，有必要提出一种新型的针对于半导体薄膜沉积设备的清洗的加排液系统。

发明内容

本发明的目的之一在于，提高加排液系统的安全性。

本发明的又一目的在于，使加排液系统可自动地实现对气化容器进行废液排除和化学溶液补充等过程，减小对半导体薄膜沉积设备的运行的影响。

本发明的还一目的在于，避免气化容器的拆装，提高加排液系统的寿命及运行可靠性，降低操作人员的劳动强度。

为实现以上目的或者其它目的，本发明提供一种用于清洗半导体薄膜沉积设备的化学溶液的加排液系统，其包括：

气化容器，其用于盛放所述化学溶液并将所盛放的化学溶液的溶质气化；

加液容器，其用于盛放所述气化容器所需补充的化学溶液；以及

接入所述气化容器的第一管路、第二管路、第三管路、第四管路和第五管路；

其中，所述加排液系统可操作地工作于清洗状态、废液排除状态或加液状态；

工作于清洗状态时，所述第一管路用于将第一气体导入至所盛放的化学溶液中以气化该化学溶液中的溶质，所述第二管路用于排出包含该溶质的气体以清洗所述半导体薄膜沉积设备；

工作于废液排除状态时，所述第一管路用于导入第一气体以增大所述气化容器的内部压力进而将所述气化容器中的废液经由所述第三管路中排出；

工作于加液状态时，所述第四管路用于抽出所述气化容器中的气体以减小所述气化容器的内部压力进而将所述加液容器中的化学溶液经由所述第五管路流入所述气化容器中。

按照本发明提供的加排液系统的一实施例，其中，所述第一管路上设置第一阀以控制所述第一气体是否导入所述气化容器。

较佳地，在所述第一管路上、在所述第一阀的上游设置调压阀和压力表。

较佳地，所述第二管路上设置第二阀以控制所述包含该溶质的气体是否通入所述半导体薄膜沉积设备。

较佳地，在所述第二管路终端、在所述第二阀的下游设置第六阀和第七阀。

较佳地，所述第一阀为两位三通的气动阀。

按照本发明提供的加排液系统的又一实施例中，所述加排液系统可操作地工作于吹扫状态，其中，操作所述第二阀以停止导入所述包含该溶质的气体，操作所述第一阀以接通所述第一管路和第二管路，进而将所述第一气体直接导入所述半导体薄膜沉积设备。