[发明专利]一种液体浓度控制装置

说明书

本发明公开了一种液体浓度控制装置，包括：第一液体补充单元；第二液体补充单元；混合槽进液阀，所述第一液体补充单元、第二液体补充单元连通至所述混合槽进液阀的第一端；混合槽，所述混合槽连通至所述混合槽进液阀的第二段；混合槽排液阀，所述混合槽排液阀的第一端连通至所述混合槽；排液槽，所述排液槽连通至所述混合槽排液阀的第二端；以及反向阀，所述反向阀第一端连通至所述混合槽进液阀的第一端，所述反向阀的第二端连通至所述排液槽。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域。具体而言，本发明涉及一种半导体刻蚀工艺中氢氟酸浓度控制装置。

背景技术

在现代精细制作也，化学品浓度的准确控制非常必要，尤其在半导体制造等领域。例如湿法刻蚀工艺是半导体制造中的一个非常重要的制程，随着半导体制造工艺的发展，对湿法蚀刻的要求也越来越高。在湿法蚀刻工艺中，常见的化学品稀释氢氟酸DHF扮演着很重要的角色，为了获得精确的刻蚀速率和刻蚀效果，必须有效控制DHF的浓度与温度。

DHF的浓度混酸机制是先补水后补酸。其中补水是通过气压调节阀控制流量，向混合槽总直接添加厂务直接供应的去离子水(DI Water)；补酸是通过厂务氮气(N2)压力的调节来控制HF(氢氟酸)进入混合槽的流量。

图1示出现有技术中DHF浓度控制装置的示意图，如图1所示，现有的DHF浓度控制装置100由DIW(去离子水)补充单元110，HF(氢氟酸)补充单元120，混合槽进液阀130，混合槽140，排液槽150，混合槽排液阀160以及HF排液阀170构成。DIW(去离子水)补充单元110进一步由第一流量计111、空气调节阀112、补水阀113构成；HF(氢氟酸)补充单元120进一步由第一补酸阀121、压力调节阀122、氮气阀123、CSB124、第二补酸阀125、第二流量计126以及第三补酸阀127构成。

现有的DHF浓度控制装置的DHF每次换酸后浓度都没办法跟换酸前一样，因为补水与补酸是分别是用空气调节阀112以及压力调节阀122来控制流量，空气调节阀112的气压主要靠厂务的压缩空气供应，压力调节阀122靠厂务的氮气(N2)供应，只要供应的压缩空气和氮气压力稳定，空气调节阀112和压力调节阀122可以将流量控制的很稳定。但在空气调节阀112和压力调节阀122刚开阀时无法马上将流量控制住，因为没开阀时压力是保压的状态，阀一开启时压力会同时往出口跑，此时流量会比设定的流量还要大，需要几秒钟才会达到稳压，而这几秒钟是不可控制的。具体的流量失控情况如图2所示，即在流量稳定的时间T1之前存在一定时间的超出流量设定值的情况。

这种流程失控情况会导致混酸后的DHF浓度存在一定的偏差，这种偏差会导致在高精度刻蚀时存在厚度及均匀性的问题。为了这个问题，通常需要多次调整浓度，增加了设备停机和检测时间。

针对现有的DHF浓度控制装置的DHF每次换酸后浓度都没办法跟换酸前一样，从而导致混酸后的DHF浓度存在一定的偏差，这种偏差会导致在高精度刻蚀时存在厚度及均匀性的问题，本发明提出一种DHF浓度控制装置可以克服补水或补酸初期的流量失控问题，从而能实现精确的DHF浓度控制。

发明内容

针对现有的DHF浓度控制装置的DHF每次换酸后浓度都没办法跟换酸前一样，从而导致混酸后的DHF浓度存在一定的偏差，这种偏差会导致在高精度刻蚀时存在厚度及均匀性的问题，本发明提供一种液体浓度控制装置，包括：

第一液体补充单元；

第二液体补充单元；

混合槽进液阀，所述第一液体补充单元、第二液体补充单元连通至所述混合槽进液阀的第一端；

混合槽，所述混合槽连通至所述混合槽进液阀的第二段；

混合槽排液阀，所述混合槽排液阀的第一端连通至所述混合槽；

排液槽，所述排液槽连通至所述混合槽排液阀的第二端；以及