本发明专利技术公开一种药液中颗粒物浓度的检测装置及半导体工艺设备，检测装置用于检测工艺槽中药液的颗粒物浓度，检测装置包括进液管、出液管和检测组件；检测组件包括第一阻光壳体、超声波发射器和光信号采集设备，第一阻光壳体通过进液管和出液管与工艺槽相连通，且形成药液循环回路；光信号采集设备设置于第一阻光壳体的外侧壁，且与透光区域相对应，超声波发射器设置于第一阻光壳体的外侧壁；超声波发射器用于朝向第一阻光壳体内发射超声波，以使第一阻光壳体内产生光信号；光信号采集设备用于采集光信号，光信号用于获得药液中的颗粒物浓度。上述方案能够解决检测装置测量出的颗粒物浓度误差较大的问题。本发明专利技术还公开一种刻蚀药液的换液方法。药液的换液方法。药液的换液方法。
【技术实现步骤摘要】
药液中颗粒物浓度的检测装置及换液控制方法
[0001]本专利技术涉及半导体芯片制造
，尤其涉及一种药液中颗粒物浓度的检测装置、半导体工艺设备及换液控制方法。
技术介绍
[0002]在半导体湿法刻蚀工艺中，常采用磷酸作为晶圆的刻蚀药液，磷酸溶液对氮化硅等材料具有良好的刻蚀均匀性和较高的刻蚀选择比。
[0003]随着反应时间的增加，磷酸溶液内的二氧化硅等颗粒物的含量增加，从而容易影响晶圆的刻蚀速率和刻蚀效果。因此，当二氧化硅等颗粒物的含量超过预定值时，需要对磷酸溶液进行更换。
[0004]相关技术中，通过测量磷酸容纳的电导率，进而对二氧化硅等颗粒物浓度进行测量，然而，影响电导率的导电离子较多，因此测量出的二氧化硅等颗粒物浓度的误差较大。
技术实现思路
[0005]本专利技术公开一种药液中颗粒物浓度的检测装置、半导体工艺设备及换液控制方法，以解决检测装置测量出的颗粒物浓度误差较大的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]一种药液中颗粒物浓度的检测装置，应用于半导体工艺设备中，用于检测所述半导体工艺设备的工艺槽中药液的颗粒物浓度，包括进液管、出液管和检测组件；
[0008]所述检测组件包括第一阻光壳体、超声波发射器和光信号采集设备，所述第一阻光壳体通过所述进液管和所述出液管与所述工艺槽相连通，且形成药液循环回路；
[0009]所述第一阻光壳体具有透光区域，所述光信号采集设备设置于所述第一阻光壳体的外侧壁，且与所述透光区域相对应，所述超声波发射器设置于所述第一阻光壳体的外侧壁；
[0010]所述超声波发射器用于朝向所述第一阻光壳体内发射超声波，以使所述第一阻光壳体内产生光信号；所述光信号采集设备用于采集所述光信号，所述光信号用于获得所述药液中的颗粒物浓度。
[0011]一种半导体工艺设备，包括上述的检测装置。
[0012]一种换液控制方法，应用于上述的半导体工艺设备，所述的换液控制方法包括：
[0013]S1、控制所述检测装置获取当前药液中的颗粒物浓度；
[0014]S2、若所述颗粒物浓度未位于预设浓度的范围内，则控制从所述工艺槽中排出第一预设容量的当前药液；
[0015]S3、控制向所述工艺槽注入所述第一预设容量的新药液；
[0016]S4、对混合后的当前药液加热预设时长，并转向执行步骤S1；
[0017]S5、若所述颗粒物浓度位于所述预设浓度范围内，则操作结束。
[0018]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0019]本专利技术公开的检测装置中，晶圆在刻蚀过程中产生二氧化硅等颗粒物，这些颗粒物在药液中的溶解度较低，常以小尺寸的颗粒的形态存在，在这些颗粒物的周围会存在小气泡，也就是说，颗粒物浓度越大，小气泡越多，因此，可以通过小气泡的含量来判断药液中颗粒物浓度，本专利技术公开的方案中，根据声致发光的原理，超声波发射器向第一阻光壳体发射超声波，工艺槽内药液的小气泡受到超声波的震动会迅速空化、爆裂，小气泡爆裂的瞬间会发释放出大量的能量，并产生短脉冲光，通过光信号采集设备收集光信号，光信号可以用于得出药液中的颗粒物浓度。此时，由于药液中颗粒物浓度越大，小气泡的含量越多，因此采用上述方案测量的颗粒物浓度较为精确，误差较小。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1为本专利技术实施例公开的检测装置的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例公开的换液控制方法的流程图。
[0023]附图标记说明：
[0024]100-工艺槽；
[0025]200-进液管、210-第一进液管段、220-第二进液管段、230-第三进液管段；
[0026]300-出液管、310-第一出液管段、320-第二出液管段、330-第二出液管段；
[0027]400-检测组件、410-第一阻光壳体、420-超声波发射器、430-光信号采集设备；
[0028]500-循环泵；
[0029]600-流量检测器；
[0030]700-第二阻光壳体；
[0031]800-第三阻光壳体；
[0032]900-取样管。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]以下结合附图，详细说明本专利技术各个实施例公开的技术方案。
[0035]如图1和图2所示，本专利技术实施例公开一种药液中颗粒物浓度的检测装置，所公开的检测装置应用于半导体工艺设备中，其用于检测半导体工艺设备的工艺槽100中的药液的颗粒物浓度。所公开的检测装置包括进液管200、出液管 300和检测组件400。
[0036]检测组件400包括第一阻光壳体410、超声波发射器420和光信号采集设备430，第一阻光壳体410通过进液管200和出液管300与工艺槽100相连通，且形成药液循环回路。工艺槽100中的药液通过进液管200通入第一阻光壳体 410内，再通过出液管300流入工艺槽100内，从而实现药液的循环。
[0037]第一阻光壳体410具有透光区域，第一阻光壳体410除了透光区域外其余的区域均
为不透光的部分，也就是说，不透光的部分的透光率为零。第一阻光壳体410的内部为黑暗环境。光信号采集设备430设置于第一阻光壳体410的外侧壁，且与透光区域相对设置，超声波发射器420设置于第一阻光壳体410 的外侧壁。
[0038]超声波发射器420用于朝向第一阻光壳体410内发射超声波，以使第一阻光壳体410内产生光信号。光信号采集设备430用于采集光信号，光信号用于获得药液中的颗粒物浓度。
[0039]上述药液可以但不限于刻蚀药液。
[0040]晶圆在刻蚀过程中产生二氧化硅等颗粒物，这些颗粒物在药液中的溶解度较低，常以小尺寸的颗粒的形态存在，在这些颗粒物的周围会存在小气泡，也就是说，颗粒物浓度越大，小气泡越多。因此，可以通过小气泡的含量来判断药液中的颗粒物浓度。
[0041]本专利技术公开的方案中，根据声致发光的原理，超声波发射器420向第一阻光壳体410发射超声波，药液中的小气泡受到超声波的震动会迅速空化、爆裂，小气泡爆裂的瞬间会发释放出大量的能量，并产生短脉冲光，通过光信号采集设备430收集光信号，通过测量的光信号可以得出药液中颗粒物浓度。此时，由于药液中颗粒物浓度越大，小气泡的含量越多，因此采用上述方案测量的颗粒物浓度较为精确，误差较小。
[0042本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种药液中颗粒物浓度的检测装置，应用于半导体工艺设备中，用于检测所述半导体工艺设备的工艺槽(100)中的药液的颗粒物浓度，其特征在于，包括进液管(200)、出液管(300)和检测组件(400)；所述检测组件(400)包括第一阻光壳体(410)、超声波发射器(420)和光信号采集设备(430)，所述第一阻光壳体(410)通过所述进液管(200)和所述出液管(300)与所述工艺槽(100)相连通，且形成药液循环回路；所述第一阻光壳体(410)具有透光区域，所述光信号采集设备(430)设置于所述第一阻光壳体(410)的外侧壁，且与所述透光区域相对应，所述超声波发射器(420)设置于所述第一阻光壳体(410)的外侧壁；所述超声波发射器(420)用于朝向所述第一阻光壳体(410)内发射超声波，以使所述第一阻光壳体(410)内产生光信号；所述光信号采集设备(430)用于采集所述光信号，所述光信号用于获得所述药液中的颗粒物浓度。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括循环泵(500)和流量检测器(600)，所述循环泵(500)和所述流量检测器(600)沿所述进液管(200)的延伸方向依次安装于所述进液管(200)上，所述循环泵(500)与所述流量检测器(600)均与所述进液管(200)相连通。3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述进液管(200)包括交错分布的第一进液管段(210)、第二进液管段(220)和第三进液管段(230)，所述第一进液管段(210)和所述第三进液管段(230)通过所述第二进液管段(220)相连通，所述第一进液管段(210)的一端与所述工艺槽(100)相连通，所述第一进液管段(210)的另一端与所第二进液管段(220)相连通，所述第三进液管段(230)的一端与所述第一阻光壳体(410)相连通，所述第三进液管段(230)的另一端与所述第二进液管段(220)相连通。4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雅，吴仪，赵曾男，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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