一种半导体清洗装置的制作方法

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体清洗装置。

背景技术：

2.在半导体制造工艺中，当清洗装置内衬底产品和反应液反应完成后会在反应室内生成大量的废液和废气需要排出。然而现有技术中，反应室内的废气排出后又会存在回流现象，回流的废气会吸附在衬底产品的表面以及反应室的内壁上，严重影响了衬底的成品率。

技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种半导体清洗装置，用于防止废气回流至反应室内，影响样品的成品率。的技术方案如下：
4.本技术实施例提供了一种半导体清洗装置，包括：
5.反应室；
6.清洗室，清洗室与反应室通过第一管道连通；
7.气体调节阀，气体调节阀与清洗室连通，气体调节阀用于调节清洗室内的气压值，以使清洗室内的气压值小于反应室内的气压值。
8.在上述技术方案中，清洗室与反应室通过第一管道连通，可在清洗室内的气压值小于反应室内的气压值时，使反应室内的废气和废液通过第一管道流入清洗室内，再由清洗室排出。气体调节阀用于调节清洗室内的气压值。具体地，气压调节阀可以调节清洗室的进气量，来降低清洗室内的气压值，使清洗室内的气压值比反应室内的气压值低，防止清洗室内废气回流至反应室内影响反应产品质量以及污染反应室；和/或，气体调节阀可以调节清洗室的排气量，来降低清洗室内的气压值，使清洗室内的气压值比反应室内的气压值低，以防止清洗室内废气回流至反应室内吸附在衬底产品和反应室内壁上，从而提高反应衬底产品的质量，以及提高清洗装置的有效使用率和使用寿命。
9.在其中一些实施例中，清洗室具有进气口和排气口，气体调节阀包括：
10.第一气体调节阀，第一气体调节阀安装在进气口处；
11.第二气体调节阀，第二气体调节阀安装在排气口处，第一气体调节阀与第二气体调节阀均用于调节清洗室内的气压值。
12.在上述技术方案中，第一气体调节阀安装在清洗室的进气口处，用于减少清洗室的进气量，降低清洗室内气体的含量，达到降低清洗室内的气压值的目的。第二气体调节阀安装在清洗室的排气口处，用于增大清洗室的排气量，从而进一步减少清洗室内气体的含量，达到降低清洗室内气压值的目的。此外，第一气体调节阀和第二气体调节阀同时工作，均用于调节清洗室内气压值，可使清洗室内气压值快速保持在比反应室内气压值低的状态，防止清洗室内废气回流至反应室内影响反应产品质量以及污染反应室。
13.在其中一些实施例中，半导体清洗装置还包括与反应室连通的进液管道，清洗室
包括：
14.收集室，收集室与进液管道通过第二管道连通，收集室具有进气口，第一气体调节阀可用于调节收集室内的气压值，以使收集室内的气压值小于反应室内的气压值；
15.排气室，排气室与反应室通过第一管道连通，排气室与收集室通过第三管道连通，排气室包括排气口，第二气体调节阀和第一气体调节阀均用于调节排气室内的气压值，以使排气室内的气压值小于反应室内的气压值。
16.在上述技术方案中，清洗室包括收集室和排气室两部分。当进液管道内停止输送反应液体时，收集室用于收集进液管道内残留物。具体地，从收集室的进气口处向收集室内吹进气体，通过第一气体调节阀调节吹进收集室内气体的含量，使收集室内的气压值小于反应室内的气压值，促使进液管道内残留物和部分反应室内的废气进入收集室，以达到清洗进液管道的目的。排气室用于收集反应室内废气和废液以及收集室内废气和残留物。其中，第二气体调节阀位于排气室的排气口处，用于增大排气室的排气量，使得排气室内气体的含量处于一个较低的状态，以降低排气室内的气压值，使排气室内的气压值比收集室内的气压值和反应室内的气压值都低，进而使反应室内废气和废液、收集室内的废气和残留物进入排气室。经过第一气体调节阀和第二气体调节阀的共同作用，可以实现收集室内气压值和排气室内气压值中和后的气压值比反应室内的气压值低，以防止废气回流至反应室内。
17.在其中一些实施例中，半导体清洗装置还包括：
18.第一阀体，第一阀体安装于第二管道上，用于控制第二管道的通断。
19.通过采用上述技术方案，在进液管道输送反应液体时，第一阀体用于关闭第二管道，防止反应液体进入收集室内。在进液管道停止输送反应液体时，第一阀体用于打开第二管道，使进液管道内残留物和部分反应室内的废气进入收集室内。在进液管道内残留物清洗干净时，第一阀体用于关闭第二管道，防止反应室内的酸气持续进入收集室内。
20.在其中一些实施例中，半导体清洗装置还包括：
21.控制器，控制器与第一阀体、第一气体调节阀及第二气体调节阀均电性连接，控制器用于控制第一阀体及第一气体调节阀打开，以使收集室内的气压值小于反应室内的气压值，进而使进液管道内的残留物能够到达收集室；控制器还用于控制第一阀体关闭、第一气体调节阀打开、第二气体调节阀打开，以使排气室内的气压值均小于反应室内的气压值和收集室内的气压值，进而使反应室内的残留物以及收集室内的残留物能够达到排气室。
22.在上述技术方案中，在进液管道输送反应液体时，控制器控制第一阀体关闭，防止反应液体进入收集室内。在进液管道停止输送反应液体时，控制器用于控制第一阀体打开以及控制第一气体调节阀打开，使收集室内的气压值小于反应室内的气压值，进而使进液管道内残留物和反应室内部分的酸气进入收集室内。在进液管道内残留物清洗干净时，控制器控制第一阀体关闭，防止反应室内的酸气持续导入收集室内，同时，控制器控制第二气体调节阀调节排气室内的气压值，使排气室内的气压值小于收集室内的气压值和反应室内的气压值，进而使反应室内的残留物以及收集室内的残留物进入排气室内。
23.在其中一些实施例中，反应室的数量为多个，每个反应室均与排气室通过第一管道连通，气体调节阀用于使排气室内的气压值小于所有的反应室的气压值。
24.通过采用上述技术方案，在半导体清洗装置中将反应室的数量设置为多个，且多
个反应室同时工作可提高衬底产品的生产效率，增加整个半导体产品生产链的生产效率。
25.在其中一些实施例中，收集室的数量与反应室的数量相等，每个收集室分别与一个反应室的进液管道通过第二管道连通，每个收集室均与排气室通过第三管道连通。
26.在上述技术方案中，一个收集室对应一个反应室设置，对应的收集室清洗对应的反应室，可提高收集室的清洗效率，以提高整体的半导体清洗装置的清洗效率和半导体清洗装置的工作效率。
27.在其中一些实施例中，第一气体调节阀的数量为一个，且一个第一气体调节阀与所有的收集室均连通。
28.在上述技术方案中，将第一气体调节阀设置为一个，可减少第一气体调节阀的组装过程，减少第一气体调节阀的制造成本，且控制一个第一气体调节阀调节多个收集室内的气压值，可减少分开调节每个收集室内气压值的工作步骤，提高收集室的清洗效率。
29.在其中一些实施例中，第一气体调节阀的数量与收集室的数量相等，每个第一气体调节阀各与一个收集室连通。
30.在上述技术方案中，一个第一气体调节阀对应一个收集室设置，可准确的控制每个收集室内的气压值，使每个收集室内的气压值达到规定的气压值，以提高收集室的清洗进液管道的清洗效果。
31.在其中一些实施例中，半导体清洗装置还包括与清洗室连通的排液管道及第二阀体，第二阀体安装于排液管道上，用于控制排液管道的通断。
32.通过采用上述技术方案，与清洗室连通的排液管道用于排出清洗室内的废液，第二阀体安装在排液管道上，用于控制排液管道的开关，从而控制清洗室是否排出废液。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本技术实施例提供的第一种清洗装置的结构示意图；
35.图2是本技术实施例提供的第二种清洗装置的结构示意图；
36.图3是本技术实施例提供的第三种清洗装置的结构示意图；
37.图4是本技术实施例提供的第四种清洗装置的结构示意图；
38.图5是本技术实施例提供的第五种清洗装置的结构示意图；
39.图6是本技术实施例提供的第一种清洗装置包括排液阀和第二阀体的结构示意图。
具体实施方式
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例方式作进一步地详细描述。
41.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方
式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
42.相关技术中，反应室内衬底与反应液体充分反应后会产生大量的废气和废液待排出，然而在利用相关清洗装置排出废气和废液时，会出现一部分废气回流至反应室内。一方面，回流的废气会吸附在衬底表面上影响衬底的质量；另一方面，回流的废气会吸附在反应室的内壁上，污染反应室的内壁，导致清洗装置的有效使用率降低为91.5％，而清洗装置的维修周期降低为15天。因此，需要解决清洗装置内废气回流的问题。
43.为了解决上述技术方案，请参阅图1，本技术实施例提供了一种半导体清洗装置1。该半导体清洗装置1包括有反应室2、清洗室3以及气体调节阀4。清洗室3与反应室2通过第一管道5连通，反应室2内的废气和废液可以通过第一管道5流入清洗室3内，进而在清洗室3内被排出。
44.然而，在半导体清洗装置1在运行的过程中，反应室2内的气压值逐渐稳定在-200pa，清洗室3内的气压值逐渐变为-80pa，此时清洗室3内的气压值比反应室2内的气压值大，会出现清洗室3内的废气通过第一管道5回流至反应室2内的现象。
45.为解决上述废气回流问题，将气体调节阀4与清洗室3连通，气体调节阀4 的主要作用是用于调节清洗室3内的气压值，使清洗室3内的气压值比反应室2 内的气压值低，从而达到防止废气从清洗室3回流至反应室2的目的。
46.在一些申请实施例中，气体调节阀4可以减少清洗室3的进气量，来使清洗室3内的气体含量减少，以降低清洗室3内的气压值，使清洗室3内的气压值保持在比反应室2内的气压值小的状态，从而防止清洗室3内的废气回流至反应室2内影响反应产品质量以及污染反应室2。
47.在另一些申请实施例中，气体调节装置可以增加清洗室3的排气量，来使清洗室3内的气体含量减少，以降低清洗室3内的气压值，使清洗室3内的气压值保持在比反应室2内的气压值小的状态，从而防止清洗室3内的废气回流至反应室2内影响反应产品质量以及污染反应室2。
48.在本技术实施例中，参阅图2，气体调节阀4具有调节清洗室3进气量和清洗室3排气量两项功能。具体地，清洗室3具有进气口31和排气口32，而气体调节阀4包括第一气体调节阀41和第二气体调节阀42。第一气体调节阀41安装在进气口31处，且用于减少清洗室3的进气量，降低清洗室3内气体的含量，达到降低清洗室3内气压值的目的。第二气体调节阀42安装在清洗室3的排气口32处，用于增大清洗室3的排气量，进一步降低清洗室3内气体的含量，达到降低清洗室3内气压值的目的。其中，经过第一气体调节阀41和第二气体调节阀42的同时工作、共同作用，可以实现清洗室3内气压值保持在比反应室2 内气压值低的状态，从而有效的防止清洗室3内的废气回流至反应室2内影响反应产品质量以及污染反应室2。
49.参阅图3，清洗室3包括有收集室33和排气室34两部分，半导体清洗装置 1包括与反应室2连通的进液管道6，收集室33与进液管道6通过第二管道7 连通。由于进液管道6停止输送反应液体时，会残留有一部分反应液体在进液管道6内并对进液管道6进行污染，因此需要利用体积较小的收集室33对进液管道6进行清洗。具体地，收集室33具有进气口31，并与第一气体调节阀41 连通。在进液管道6停止输送反应液体时，反应室2内的气压值是处于正常大气压或者大于正常大气压的状态，而收集室33因自身的体积比较小可便于控制气
压值，因此从收集室33的进气口31向收集室33内吹进气体，再通过第一气体调节阀41调节吹进收集室33内气体的含量，可以使收集室33内的气压值变为150pa小于反应室2内的气压值，从而促使进液管道6内的残留物和反应室2 内的部分废气进入收集室33内，以达到清洗进液管道6的目的。此外，排气室 34与反应室2通过第一管道5连通，排气室34与收集室33通过第三管道8连通。排气室34用于收集反应室2内废气和废液以及收集室33内废气和残留物。具体地，排气室34具有排气口32，并于第二气体调节阀42连通，第二气体调节阀42可以增大排气室34的排气量，减少排气室34内气体的含量，以降低排气室34内的气压值到负压，具体地数值为-250pa，进而使排气室34内的气压值
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250pa比反应室2内的气压值低，且也比收集室33内的气压值150pa低，促使反应室2内废气和废液、收集室33内的废气和残留物均进入排气室34内，再从排气室34内排出。此外，随着反应室2内废气的不断流出，反应室2内的气压值会保持在-200pa的状态，而受第一气体调节阀41和第二气体调节阀42共同调节清洗室3内气压的影响，收集室33内气压值和排气室34内气压值中和后的气压值为-220pa，始终比反应室2内的气压值-200pa低，从而可以有效的防止废气回流至反应室2内。由于阻止了废气的回流，使衬底的质量提高，也可保证半导体清洗装置1正常的有效使用率由原来的91.5％提高到93.6％、半导体清洗装置1的维修周期由15天提高到30天，以提高整个半导体清洗装置1 的工作效率。
50.此外，半导体清洗装置1还包括有第一阀体9，第一阀体9安装在第二管道 7上，第一阀体9的主要作用是控制第二管道7的通断。具体地，在进液管道6 输送反应液体时，第一阀体9用于关闭第二管道7，防止反应液体进入收集室 33内，造成资源的浪费。在进液管道6停止输送反应液体时，第一阀体9用于打开第二管道7，使进液管道6内残留物和部分反应室2内的废气进入收集室 33内，以达到清洗进液管道6的目的。在进液管道6内残留物清洗干净时，第一阀体9用于关闭第二管道7，防止反应室2内的酸气持续进入收集室33内，影响收集室33和反应室2内的气压值，妨碍半导体清洗装置1的正常运作。
51.此外，参阅图3，半导体还包括有控制器10，控制器10与第一阀体9、第一气体调节阀41及第二气体调节阀42均电性连接，图3中虚线部分表示电线连接。在进液管道6输送反应液体时，控制器10控制第一阀体9关闭，防止反应液体进入收集室33内。在进液管道6停止输送反应液体时，控制器10控制第一阀体9打开以及控制第一气体调节阀41打开，以调节进入收集室33内气体的含量，使收集室33内的气压值小于反应室2内的气压值，进而使进液管道 6内残留物和反应室2内部分的酸气进入收集室33内。在进液管道6内残留物清洗干净时，控制器10控制第一阀体9关闭，防止反应室2内的酸气持续导入收集室33内，同时，控制器10控制第二气体调节阀42调节排气室34的排气量，以降低排气室34内的气压值，使排气室34内的气压值小于收集室33内的气压值和反应室2内的气压值，进而使反应室2内的残留物以及收集室33内的残留物进入排气室34内。
52.在一些申请实施例中，反应室2的数量为多个，每个反应室2均与排气室 34通过第一管道5连通，气体调节阀4用于使排气室34内的气压值小于所有的反应室2的气压值。参阅图4，在本技术实施例中，反应室2的数量优选为三个。三个反应室2同时工作可提高衬底产品的生产效率，且相比与设置四个反应室2 的方案，三个反应室2占用的体积小、制造工序少以及制造成本少。
53.在一些申请实施例中，收集室33的数量为一个，一个收集室33与所有的反应室2的
进液管道6通过第二管道7连通。一个收集室33可同时收集从所有进液管道6内流入的残留物并将它们排入排气室34内，但是由于每个反应室2 内条件的不同，每个反应室2内气压的状态不一样，一个收集室33内气压值无法完没的满足所有反应室2内的气压值，导致会有收集室33内气压值比反应室 2内气压值大的情况出现，此时的收集室33并不能起到清洗该反应室2的进液管道6的作用。
54.因此，收集室33的数量与反应室2的数量相等，每个收集室33分别与一个反应室2的进液管道6通过第二管道7连通，每个收集室33均与排气室34 通过第三管道8连通。在本技术实施例中，参阅图4，收集室33的数量与反应室2的数量一样优选为三个。每一个收集室33对应一个反应室2设置，每一个收集室33清洗对应的反应室2的进液管道6，可提高收集室33的清洗效率。且每个收集室33内的气压值均比对应的反应室2的气压值低，保证整个半导体清洗装置1的正常进行。
55.在一些申请实施例中，参阅图5，第一气体调节阀41的数量为一个，且一个第一气体调节阀41与所有的收集室33均连通，可减少第一气体调节阀41的组装过程，减少第一气体调节阀41的制造成本，且控制一个第一气体调节阀41 调节多个收集室33内的气压值，可减少分开调节每个收集室33内气压值的工作步骤，提高收集室33的清洗效率。
56.在另外一些申请实施例中，参阅图4，第一气体调节阀41的数量与收集室 33的数量相等，每个第一气体调节阀41各与一个收集室33连通。一个第一气体调节阀41对应一个收集室33设置，可准确的控制每个收集室33内的气压值，使每个收集室33内的气压值达到规定的气压值，以提高收集室33的清洗进液管道6的清洗效果。
57.参阅图6，半导体清洗装置1还包括与清洗室3连通的排液管道11及第二阀体12，第二阀体12安装于排液管道11上。清洗室3内的废液通过排液管道11排出清洗室3内，第二阀体12用于控制排液管道11的通断，控制清洗室3 是否排出废液。
58.在一些申请实施例中，半导体清洗装置1还包括有喷液嘴，喷液嘴安装在进液管道6上，且与反应室2连通，喷液嘴与控制器10电性连接。在进液管道 6传送反应液体时，控制器10可控制喷液嘴打开，使得反应液体进入反应室2 内。在进液管道6内的残留物清除完后，控制器10控制喷液嘴关闭后再关闭第一阀体9，可防止部分反应室2内的废气在进液管道6内堆积，影响进液管道6 的清洗。
59.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在 a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
60.以上所揭露的仅为本技术较佳实施例而已，当然不能以此来限定本技术之权利范围，因此依本技术权利要求所作的等同变化，仍属本技术所涵盖的范围。

技术特征：

1.一种半导体清洗装置，其特征在于，包括：反应室；清洗室，所述清洗室与所述反应室通过第一管道连通，所述清洗室具有进气口和排气口；气体调节阀，所述气体调节阀与所述清洗室连通，所述气体调节阀用于减少所述清洗室的进气量，进而调节所述清洗室内的气压值，以使所述清洗室内的气压值小于所述反应室内的气压值；所述气体调节阀包括第一气体调节阀和第二气体调节阀，所述第一气体调节阀安装在所述清洗室的所述进气口处，所述第二气体调节阀安装在所述清洗室的所述排气口处。2.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括与所述反应室连通的进液管道，所述清洗室包括：收集室，所述收集室与所述进液管道通过第二管道连通，所述收集室具有所述进气口，所述第一气体调节阀可用于调节所述收集室内的气压值，以使所述收集室内的气压值小于所述反应室内的气压值；排气室，所述排气室与所述反应室通过所述第一管道连通，所述排气室与所述收集室通过第三管道连通，所述排气室包括所述排气口，所述第二气体调节阀和所述第一气体调节阀均用于调节所述排气室内的气压值，以使所述排气室内的气压值小于所述反应室内的气压值。3.如权利要求2所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：第一阀体，所述第一阀体安装于所述第二管道上，用于控制所述第二管道的通断。4.如权利要求3所述的清洗装置，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器与所述第一阀体、所述第一气体调节阀及所述第二气体调节阀均电性连接，所述控制器用于控制所述第一阀体及所述第一气体调节阀打开，以使所述收集室内的气压值小于所述反应室内的气压值，进而使所述进液管道内的残留物能够到达所述收集室；所述控制器还用于控制所述第一阀体关闭、所述第一气体调节阀打开、所述第二气体调节阀打开，以使所述排气室内的气压值小于所述反应室内的气压值和收集室内的气压值，进而使所述反应室内的残留物以及所述收集室内的残留物能够达到所述排气室。5.如权利要求2至4中任一项所述的清洗装置，其特征在于，所述反应室的数量为多个，每个所述反应室均与所述排气室通过所述第一管道连通，所述气体调节阀用于使所述排气室内的气压值小于所有的所述反应室的气压值。6.如权利要求5所述的清洗装置，其特征在于，所述收集室的数量与所述反应室的数量相等，每个所述收集室分别与一个所述反应室的所述进液管道通过所述第二管道连通，每个所述收集室均与所述排气室通过所述第三管道连通。7.如权利要求6所述的清洗装置，其特征在于，所述第一气体调节阀的数量为一个，且一个所述第一气体调节阀与所有的所述收集室均连通。8.如权利要求6所述的清洗装置，其特征在于，所述第一气体调节阀的数量与所述收集室的数量相等，每个所述第一气体调节阀各与一个所述收集室连通。9.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括与所述清洗室连通的排液管道及第二阀体，所述第二阀体安装于所述排液管道上，用于控制所述排液管道的
通断。

技术总结

本申请公开了一种半导体清洗装置，所述半导体清洗装置包括反应室、清洗室和气体调节阀。所述清洗室与所述反应室通过第一管道连通，所述清洗室用于收集所述反应室内的废气和废液。所述气体调节阀与所述清洗室连通，所述气体调节阀用于减少所述清洗室的进气量，进而调节所述清洗室内的气压值，以使所述清洗室内的气压值小于所述反应室内的气压值。所述清洗室内的气压值小于所述反应室内的气压值可以防止所述清洗室内的废气回流至所述反应室内，避免回流的废气吸附在所述反应室内的衬底上影响衬底的质量，同时也可以避免废气吸附在所述反应室的内壁上污染所述反应室的内壁，影响半导体清洗装置的有效使用率和半导体清洗装置的使用寿命。置的使用寿命。置的使用寿命。