[發明專利]一種液體濃度控制裝置

在審

• 申請號: 201910432902.5
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110112085A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 李丹;高英哲;張文福
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本發明公開了一種液體濃度控制裝置，包括：第一液體補充單元；第二液體補充單元；混合槽進液閥，所述第一液體補充單元、第二液體補充單元連通至所述混合槽進液閥的第一端；混合槽，所述混合槽連通至所述混合槽進液閥的第二段；混合槽排液閥，所述混合槽排液閥的第一端連通至所述混合槽；排液槽，所述排液槽連通至所述混合槽排液閥的第二端；以及反向閥，所述反向閥第一端連通至所述混合槽進液閥的第一端，所述反向閥的第二端連通至所述排液槽。

技術領域

本發明涉及半導體設備技術領域。具體而言，本發明涉及一種半導體刻蝕工藝中氫氟酸濃度控制裝置。

背景技術

在現代精細制作也，化學品濃度的準確控制非常必要，尤其在半導體制造等領域。例如濕法刻蝕工藝是半導體制造中的一個非常重要的制程，隨著半導體制造工藝的發展，對濕法蝕刻的要求也越來越高。在濕法蝕刻工藝中，常見的化學品稀釋氫氟酸DHF扮演著很重要的角色，為了獲得精確的刻蝕速率和刻蝕效果，必須有效控制DHF的濃度與溫度。

DHF的濃度混酸機制是先補水后補酸。其中補水是通過氣壓調節閥控制流量，向混合槽總直接添加廠務直接供應的去離子水(DI Water)；補酸是通過廠務氮氣(N2)壓力的調節來控制HF(氫氟酸)進入混合槽的流量。

圖1示出現有技術中DHF濃度控制裝置的示意圖，如圖1所示，現有的DHF濃度控制裝置100由DIW(去離子水)補充單元110，HF(氫氟酸)補充單元120，混合槽進液閥130，混合槽140，排液槽150，混合槽排液閥160以及HF排液閥170構成。DIW(去離子水)補充單元110進一步由第一流量計111、空氣調節閥112、補水閥113構成；HF(氫氟酸)補充單元120進一步由第一補酸閥121、壓力調節閥122、氮氣閥123、CSB124、第二補酸閥125、第二流量計126以及第三補酸閥127構成。

現有的DHF濃度控制裝置的DHF每次換酸后濃度都沒辦法跟換酸前一樣，因為補水與補酸是分別是用空氣調節閥112以及壓力調節閥122來控制流量，空氣調節閥112的氣壓主要靠廠務的壓縮空氣供應，壓力調節閥122靠廠務的氮氣(N2)供應，只要供應的壓縮空氣和氮氣壓力穩定，空氣調節閥112和壓力調節閥122可以將流量控制的很穩定。但在空氣調節閥112和壓力調節閥122剛開閥時無法馬上將流量控制住，因為沒開閥時壓力是保壓的狀態，閥一開啟時壓力會同時往出口跑，此時流量會比設定的流量還要大，需要幾秒鐘才會達到穩壓，而這幾秒鐘是不可控制的。具體的流量失控情況如圖2所示，即在流量穩定的時間T1之前存在一定時間的超出流量設定值的情況。

這種流程失控情況會導致混酸后的DHF濃度存在一定的偏差，這種偏差會導致在高精度刻蝕時存在厚度及均勻性的問題。為了這個問題，通常需要多次調整濃度，增加了設備停機和檢測時間。

針對現有的DHF濃度控制裝置的DHF每次換酸后濃度都沒辦法跟換酸前一樣，從而導致混酸后的DHF濃度存在一定的偏差，這種偏差會導致在高精度刻蝕時存在厚度及均勻性的問題，本發明提出一種DHF濃度控制裝置可以克服補水或補酸初期的流量失控問題，從而能實現精確的DHF濃度控制。

發明內容

針對現有的DHF濃度控制裝置的DHF每次換酸后濃度都沒辦法跟換酸前一樣，從而導致混酸后的DHF濃度存在一定的偏差，這種偏差會導致在高精度刻蝕時存在厚度及均勻性的問題，本發明提供一種液體濃度控制裝置，包括：

第一液體補充單元；

第二液體補充單元；

混合槽進液閥，所述第一液體補充單元、第二液體補充單元連通至所述混合槽進液閥的第一端；

混合槽，所述混合槽連通至所述混合槽進液閥的第二段；

混合槽排液閥，所述混合槽排液閥的第一端連通至所述混合槽；

排液槽，所述排液槽連通至所述混合槽排液閥的第二端；以及