[发明专利]一种水气分离装置和化学机械抛光系统

说明书

本发明公开了一种水气分离装置和化学机械抛光系统，所述水气分离装置包括壳体，所述壳体为矩形槽结构，其内部配置有竖直设置的隔板，所述隔板将矩形槽结构分割为底部相通的第一腔室和第二腔室；所述壳体的顶板配置有废液入口，其与所述第一腔室相连通，所述壳体的底板配置有废液出口；所述壳体还配置有废气出口，其与所述第二腔室连通；废液经由所述废液入口进入所述第一腔室并由所述废液出口排出，废气和/或废液产生的废气经由第一腔室进入所述第二腔室并由所述废气出口排出；所述第二腔室的内部设置有网板，以阻挡废液产生的泡沫液经由所述废气出口排出。

技术领域

本发明属于化学机械抛光技术领域，具体而言，涉及一种水气分离装置和化学机械抛光系统。

背景技术

集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及芯片设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中，化学机械抛光属于晶圆制造工序，化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization,CMP)是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。

化学机械抛光一般包括抛光单元、清洗单元和干燥单元，晶圆依次经过抛光、清洗及干燥过程，实现晶圆的全局平坦化。在化学机械抛光过程中，需要使用大量的抛光液、清洗液等化学品，这些化学品由IC Fab的厂务供给至化学机械抛光系统的各个单元。这些化学品使用后形成的废液和/或废气必须及时排出，以防止废液和/或废气对各个功能单元的环境造成影响而降低晶圆加工的成品率。

有些化学品形成的废液会进一步产生废气。为了防止废气和废液形成的二相流进入排气管道内致使排气管道被液体堵塞，化学机械抛光系统通常配置有水气分离装置，所述水气分离装置将气液二相流分离成气体和液体并分别排出。如此设置也有利于使用不同的处理工艺分别处理废液和废气。

专利CN103878694B公开了一种气液分离装置，其设置气液分离槽，在气液分离槽的内部配置喷嘴单元，所述喷雾喷嘴将纯水向积存于所述气液分离槽的底部的液体进行喷雾，消除废液中产生的气泡。该专利公开的气液分离装置，结构复杂、外形尺寸较大，且需要通过管路引入纯水，无形中增加该装置的施工要求，影响气液分离装置的适用范围。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明实施例的第一个方面提供了一种水气分离装置，其包括壳体，所述壳体为矩形槽结构，其内部配置有竖直设置的隔板，所述隔板将矩形槽结构分割为底部相通的第一腔室和第二腔室；所述壳体的顶板配置有废液入口，其与所述第一腔室相连通，所述壳体的底板配置有废液出口；所述壳体还配置有废气出口，其与所述第二腔室连通；废液经由所述废液入口进入所述第一腔室并由所述废液出口排出，废气和/或废液产生的废气经由第一腔室进入所述第二腔室并由所述废气出口排出；所述第二腔室的内部设置有网板，以阻挡废液产生的泡沫液经由所述废气出口排出。

作为优选实施例，所述网板为多孔板，其水平设置于所述第二腔室。

作为优选实施例，所述网板与所述壳体的底板之间的距离为100mm-150mm，所述废气出口设置于所述网板的上侧，其采用法兰方式与外部排气管路连接。

作为优选实施例，所述网板滑动连接于所述第二腔室，其能够沿所述第二腔室的竖直方向移动以调节所述网板与壳体的底板之间的距离。

作为优选实施例，所述网板的数量为两个或更多，其水平间隔设置于所述第二腔室。

作为优选实施例，所述网板的开孔率为20％-30％，其开孔的截面形状为圆形、椭圆形、三角形、梯形和/或矩形。

作为优选实施例，所述第一腔室的内部设置有缓流结构，其沿第一腔室的竖直方向设置以降低废液流至所述底板的速度。