一种用于基板后清洗的流体控制装置和流体供应设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于基板后清洗的流体控制装置和流体供应设备，该设备包括流体存储容器和用于控制流体存储容器的管路通断的执行部件，以及与执行部件连接的流体控制装置。该装置包括受控于主控模块的第一控制部件和受控于安全控制模块的第二控制部件；第一控制部件与第二控制部件串联至用于控制流体存储容器的管路通断的执行部件；在主控模块工作异常时，安全控制模块控制第二控制部件动作以使执行部件断开流体存储容器的管路。

A fluid control device and a fluid supply device for the post cleaning of a substrate

【技术实现步骤摘要】
一种用于基板后清洗的流体控制装置和流体供应设备
本专利技术涉及化学机械抛光领域，尤其涉及一种用于基板后清洗的流体控制装置和流体供应设备。
技术介绍
化学机械抛光(ChemicalMechanicalPlanarization,CMP)是集成电路制造中获得全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。由于化学机械抛光中大量使用的化学试剂和研磨剂会造成基板表面的污染，所以在抛光之后需要引入后处理工艺以去除基板表面的污染物，后处理工艺一般由清洗和干燥组成，以提供光滑洁净的基板表面。抛光后清洗的目的是去除基板表面颗粒和各种化学物质，并在清洗过程中避免对表面和内部结构的腐蚀和破坏，抛光后清洗有湿法和干法之分，湿法清洗就是在溶液环境下清洗，比如清洗剂浸泡、机械擦洗、湿法化学清洗等。基板经过清洗后，基板表面会留存很多水或清洗液的残留物。由于这些水或清洗液的残留物中溶有杂质，如果让这些残留液体自行蒸发干燥，这些杂质就会重新粘结到基板的表面上，造成污染，甚至破坏晶片的结构。为此，需要对基板表面进行干燥处理，以除去这些残留液体。例如专利CN104956467B公开了一种用于化学机械平坦化的基板清洗设备，其中清洗部分包括并列的数个清洗模块和烘干模块以使基板依次通过，基板竖直放入清洗模块的腔室中进行刷洗，刷洗完毕后再送入烘干模块进行烘干。基板干燥作为后处理的最后一道工艺，对保证基板表面质量和加工成品率起着至关重要的作用。业内普遍使用的干燥技术是异丙醇(IPA，Iso-PropylAlcohol)蒸气干燥，其利用异丙醇蒸气对水产生的表面张力梯度，诱导强烈的马兰戈尼效应，从而促使基板表面吸附的水膜剥离。在使用IPA设备时，需要从供给源向IPA储液罐加入异丙醇液体，由于异丙醇具有高挥发性、容易汽化，使其存储状态不稳定，罐内气压不稳，甚至剧烈变化，存在安全隐患，还可能发生爆炸等安全事故。因此，如何安全并高效地利用和存储异丙醇成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种用于基板后清洗的流体控制装置和流体供应设备，旨在至少解决现有技术中存在的问题之一。本专利技术实施例的第一方面提供了一种用于基板后清洗的流体控制装置，包括受控于主控模块的第一控制部件和受控于安全控制模块的第二控制部件；第一控制部件与第二控制部件串联至用于控制流体存储容器的管路通断的执行部件；在主控模块工作异常时，安全控制模块控制第二控制部件动作以使执行部件断开流体存储容器的管路。本专利技术实施例的第二方面提供了一种用于基板后清洗的流体供应设备，包括流体存储容器和用于控制流体存储容器的管路通断的执行部件，以及与执行部件连接的如上所述的流体控制装置。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：能够在主控模块工作异常时，由安全控制模块进行控制，安全可靠地断开流体存储容器的管路，该控制过程不依赖于主控模块中的软件，实现了对执行部件的冗余控制，从而实现流体的安全利用和存储。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术的一个实施例提供的流体控制装置的模块结构示意图；图2为本专利技术的一个实施例提供的流体控制装置的管路结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细地描述：如图1所示，本专利技术实施例所提供的一种用于基板后清洗的流体控制装置，包括受控于主控模块100的第一控制部件110和受控于安全控制模块200的第二控制部件210；第一控制部件110与第二控制部件210串联至用于控制流体存储容器300的管路通断的执行部件310；在主控模块100工作异常时，安全控制模块200控制第二控制部件210动作以使执行部件310断开流体存储容器300的管路。主控模块100和安全控制模块200通信连接，当安全控制模块200接收到主控模块100发送的异常信号时，判断主控模块100工作异常，安全控制模块200开始工作。其中，第二控制部件210分别与第一控制部件110和执行部件310连接。第一控制部件110和第二控制部件210可以为电磁阀，执行部件310可以为气动阀。进一步地，第二控制部件210可以为本安类型的电磁阀，可防止电磁阀产生火花，提高安全级别。安全控制模块200是指具有一定的安全性能等级的控制模块，具有防爆、防燃等特点，可以在燃烧、爆炸等极端环境中保证管路可靠断开。主控模块100用于控制第一控制部件110的动作以通过第二控制部件210使执行部件310断开或导通流体存储容器300的管路。主控模块100可以包括工控机、上位机等。流体存储容器300可以为气体存储容器或液体存储容器。在基板后清洗应用中，流体存储容器300中存有用于干燥基板的气体，例如IPA蒸气。本实施例实现了对基板清洗过程中使用的具有易燃性和弱毒性的流体进行安全实时控制，保证了安全生产。在本专利技术的一个实施例中，第一控制部件110的通断状态受控于主控模块100，第二控制部件210的通断状态受控于安全控制模块200。控制部件的通断状态受控于控制模块，即控制模块控制对应的控制部件的供电回路的通断，这可以是通过控制模块为控制部件供电，也可以是通过控制模块控制连接在控制部件的供电回路上的可控开关。这样，控制模块便可以根据设定条件控制对应的控制部件执行相应的动作。本实施例中，第一控制部件110和第二控制部件210的通断状态共同作用于执行部件310。第一控制部件110和第二控制部件210同时导通时，执行部件310导通其所接的流体存储容器300的管路。第一控制部件110和第二控制部件210中至少一个断开时，执行部件310断开其所接的流体存储容器300的管路。在一个实施例中，为了提高响应速度，将安全控制模块200、第二控制部件210、执行部件310与流体存储容器300均设置在设备现场端。在基板后清洗应用中，清洗箱中设置有流体柜，执行部件310、流体存储容器300和安全控制模块200均安装在流体柜内，第二控制部件210安装在流体柜上。另外，第一控制部件110安装在外部的气路箱中。实际使用中，工控机、气路箱和流体柜一般安装在不同位置，缩短第二控制部件210与执行部件310之间的管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基板后清洗的流体控制装置，包括受控于主控模块的第一控制部件和受控于安全控制模块的第二控制部件；所述第一控制部件与所述第二控制部件串联至用于控制流体存储容器的管路通断的执行部件；在所述主控模块工作异常时，所述安全控制模块控制所述第二控制部件动作以使所述执行部件断开所述流体存储容器的管路。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于基板后清洗的流体控制装置，包括受控于主控模块的第一控制部件和受控于安全控制模块的第二控制部件；所述第一控制部件与所述第二控制部件串联至用于控制流体存储容器的管路通断的执行部件；在所述主控模块工作异常时，所述安全控制模块控制所述第二控制部件动作以使所述执行部件断开所述流体存储容器的管路。


2.如权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述第一控制部件的通断状态受控于所述主控模块，所述第二控制部件的通断状态受控于所述安全控制模块。


3.如权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述第一控制部件包括第一电磁阀，所述第二控制部件包括第二电磁阀，所述执行部件包括第一气动阀；
所述第二电磁阀与所述第一电磁阀和所述第一气动阀之间通过连通管路连接。


4.如权利要求3所述的流体控制装置，其特征在于，所述第一电磁阀为常断的电磁阀，所述第二电磁阀为常通的电磁阀；
在所述主控模块工作正常时，所述第二电磁阀保持常通状态以使所述主控模块通过所述第一电磁阀控制所述第一气动阀导通或断开所述流体存储容器的管路。


5.如权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述安全控制模块包括安全控制单元和传感器单元；
所述安全控制单元分别与所述传感器单元和所述第二控制部件连接；
所述安全控制单元通过所述传感器单元检测到所述流体存储容器的状态异常时，控制所述第二控制部件动作以使所述执行部件断开所述流体存储容器的管路。


6.如权利要求5所述的流体控制装置，其特征在于，所述传感器单元包括用于检测所述流体存储容器的管路压力的压力传感器、用于检测装有所述流体存储容器的流体柜内气体浓度的气体传感器和/或用于检测所述流体柜的柜门开关状态的门锁检测器。


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【专利技术属性】
技术研发人员：郭振宇，赵德文，李长坤，路新春，
申请(专利权)人：清华大学，天津华海清科机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11