本發(fā)明涉及一種三向閥及其用法，特別是涉及一種三向閥，能夠吹除可能存在于與所述三向閥直接連接的排料管中的液體，而不干擾到所述三向閥的偵測(cè)端口的功能。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體制造過程中，通常會(huì)在蝕刻腔中對(duì)晶圓片進(jìn)行濕蝕刻工藝。濕蝕刻工藝會(huì)產(chǎn)生廢料，因此一般會(huì)利用排放線路，例如排料管，排除這些廢料。濕蝕刻工藝進(jìn)行時(shí)，排料管中排放壓力是被連續(xù)監(jiān)控的。但是，排料管中經(jīng)常會(huì)有一些液體存在。

排料管中一旦累積過多液體，傳感器在偵測(cè)排料管中壓力時(shí)，會(huì)以為測(cè)到異常，因此啟動(dòng)安全系統(tǒng)的警示，進(jìn)入異常處理流程，增加當(dāng)時(shí)被暫時(shí)留在蝕刻腔中的晶圓片被報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種三向閥及一種使用三向閥的用法，可以降低晶圓片因?yàn)樯鲜霎惓蓽y(cè)而被暫留在蝕刻腔中因此被報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的三向閥可以降低過去液體累積在排料管中的情況，降低安全系統(tǒng)由于異常偵測(cè)而被啟動(dòng)導(dǎo)致晶圓片被報(bào)廢的機(jī)率。

本發(fā)明一方面提供一種三向閥，包含一閥連接部、一樣本端口、一偵測(cè)端口以及一吹除端口。所述樣本端口直接與所述閥連接部連接，并且作為一種雙向端口。所述偵測(cè)端口直接與所述閥連接部連接。所述吹除端口直接與所述閥連接部連接，并且當(dāng)所述偵測(cè)端口不在使用時(shí)，所述吹除端口可選擇性的提供一吹除氣體到所述樣本端口。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，所述三向閥是一種電磁閥。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述樣本端口與一包含濕蝕刻劑的排料管連接。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述偵測(cè)端口與一壓力傳感器連接。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，當(dāng)所述壓力傳感器是使用中時(shí)，所述樣本端口是所述三向閥的進(jìn)入口。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，當(dāng)所述吹除端口提供所述吹除氣體時(shí)，所述樣本端口是所述三向閥的排出口。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述吹除端口是所述三向閥的進(jìn)入口，可提供所述吹除氣體到所述排料管中，用來吹除所述排料管中的濕蝕刻劑。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述三向閥是由一電連接到所述壓力傳感器的自動(dòng)控制系統(tǒng)所控制。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述三向閥是手動(dòng)控制。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，當(dāng)所述吹除端口提供所述吹除氣體到所述樣本端口時(shí)，所述偵測(cè)端口是斷接的。

本發(fā)明第二方面提供一種三向閥的用法。首先，提供一三向閥。所述三向閥包含一閥連接部、一樣本端口、一偵測(cè)端口以及一吹除端口。所述樣本端口是一種雙向端口，并且直接與所述閥連接部連接。所述偵測(cè)端口直接與所述閥連接部連接。所述吹除端口直接與所述閥連接部連接，并且當(dāng)所述偵測(cè)端口是不在使用時(shí)，所述吹除端口可選擇性的提供所述吹除氣體到所述樣本端口。接著，連通所述樣本端口與所述偵測(cè)端口，并使所述吹除端口斷接。然后，連通所述樣本端口與所述吹除端口并使所述偵測(cè)端口斷接，以使所述吹除端口提供所述吹除氣體到所述樣本端口。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述樣本端口與一包含一濕蝕刻劑的排料管連接。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述偵測(cè)端口與一壓力傳感器連接。當(dāng)所述樣本端口與所述偵測(cè)端口連通時(shí)，所述壓力傳感器可對(duì)所述排料管進(jìn)行偵測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述樣本端口是作為所述三向閥的進(jìn)入口。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，當(dāng)所述吹除端口提供所述吹除氣體時(shí)，所述樣本端口是作為所述吹除氣體的排出口。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述吹除端口是所述三向閥的進(jìn)入口，提供用來吹除所述排料管中的濕蝕刻劑的吹除氣體。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述三向閥是由一與所述壓力傳感器電連接的自動(dòng)控制系統(tǒng)所控制。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述三向閥是手動(dòng)控制。

毋庸置疑的，所述領(lǐng)域的技術(shù)人士讀完接下來本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述與附圖后，均可了解本發(fā)明的目的。

附圖說明

圖1說明根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的三向閥。

圖2說明根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的三向閥。

圖3說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，三向閥進(jìn)一步與一排料管連接的情況。

圖4說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，三向閥進(jìn)一步與一自動(dòng)控制系統(tǒng)連接的情況。

圖5說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，三向閥進(jìn)一步與一吹除氣源連接的情況。

圖6說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，連通樣本端口與偵測(cè)端口，并且斷接吹除端口，以偵測(cè)排料管中的壓力。

圖7說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，連通樣本端口與吹除端口。

圖8說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，壓力傳感器觸發(fā)自動(dòng)控制系統(tǒng)而斷接偵測(cè)端口。

圖9說明在連續(xù)的13個(gè)月中，導(dǎo)入三向閥之前與導(dǎo)入之后的排料警示次數(shù)。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

101三向閥

110閥連接部

120樣本端口

121排料管

122液體

123蝕刻腔

130偵測(cè)端口

131壓力傳感器

132自動(dòng)控制系統(tǒng)

140吹除端口

141吹除氣源

具體實(shí)施方式

本發(fā)明第一方面提供一種三向閥。圖1說明根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的三向閥。請(qǐng)參考圖1，三向閥101包含一閥連接部110、一樣本端口120、一偵測(cè)端口130以及一吹除端口140。三向閥101可以通過自動(dòng)控制或手動(dòng)控制。例如，三向閥101可以是一種自動(dòng)控制或手動(dòng)控制的電磁閥，其操作電壓范圍介于dc12～24v之間。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，三向閥101可與直徑1/4英吋、承壓范圍介于0.1到2千帕(kpa)之間的聚對(duì)苯二甲酸(polybutyleneterephthalate,pbt)管線相容。

三向閥101具有三個(gè)端口，分別是樣本端口120、偵測(cè)端口130以及吹除端口140，另外還具有一閥連接部110。閥連接部110往三個(gè)方向延伸，因此上述每個(gè)端口能分別的直接與閥連接部110連接，構(gòu)成一個(gè)特定的形狀，例如t型或y型，但不限于此。閥連接部110可用來切換樣本端口120、偵測(cè)端口130以及吹除端口140之間的連通。圖1說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的y型三向閥。圖2說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的t型三向閥。

圖3說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的三向閥進(jìn)一步與一排料管連接的情況。如圖3所示，樣本端口120的一端直接與閥連接部110連接，另一端則是直接與排料管121連接。樣本端口120可以是一種雙向端口，換句話說，樣本端口120可根據(jù)需要，選擇性的作為三向閥101的進(jìn)入口或排出口。

排料管121是用來排出濕蝕刻腔123的廢棄的排料管路。排出的廢氣可包含濕蝕刻工藝中產(chǎn)生的廢氣。例如，氫氟酸(hf)、氨(nh3)、異丙醇(isopropanol)、磷酸(h3po4)、過氧化氫(h2o2)、硫酸(h2so4)、氧化物緩沖蝕刻劑(boe(bufferoxideetch,boe)或其組合。上述化合物容易在排料管121中，特別在靠近樣本端口120的位置，形成液體122。濕蝕刻腔123可以例如是lamdv-p的濕蝕刻腔。

偵測(cè)端口130一端直接與閥連接部110連接，另一端則是直接與壓力傳感器131連接。壓力傳感器131的操作電壓可以是介于dc12～24v之間，最大額定電流是16毫安培(ma)，并且可與直徑1/4英吋、承壓范圍介于0.1到5千帕(kpa)之間的聚對(duì)苯二甲酸(polybutyleneterephthalate,pbt)管線相容，用來偵測(cè)排料管121內(nèi)的壓力。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，如圖4所示，當(dāng)三向閥101通過自動(dòng)控制系統(tǒng)132來控制時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)132是與壓力傳感器131電連接。圖3中的液體122可能會(huì)造成壓力傳感器131偵測(cè)異常。

請(qǐng)參考圖5。吹除端口140的一端直接與閥連接部110連接，另一端則是直接與吹除氣源141連接。因此，當(dāng)偵測(cè)端口不在使用狀態(tài)時(shí)，吹除端口140可選擇性的提供吹除氣體120到樣本端口。

吹除氣源141可以是，例如，壓縮干燥空氣(compresseddryair,cda)，或是氮?dú)鈿庠?，但并不限于此。?qǐng)參考圖6，當(dāng)樣本端口120通過閥連接部110與偵測(cè)端口130連通時(shí)，吹除端口是暫時(shí)斷接的。在如圖6的模式下，樣本端口120是作為排料管121中的廢氣的進(jìn)入口，以使在使用中的壓力傳感器131可偵測(cè)到廢氣的壓力。

請(qǐng)參考圖7，當(dāng)壓力傳感器131偵測(cè)到濕蝕刻腔123是待機(jī)狀態(tài)時(shí)(沒有晶圓片正在其中進(jìn)行濕蝕刻工藝)，壓力傳感器131會(huì)觸發(fā)自動(dòng)控制系統(tǒng)132，將偵測(cè)端口130斷接，并將樣本端口120與吹除端口140連通。在如圖7的模式下，偵測(cè)端口130是暫時(shí)斷接的，吹除端口140是作為吹除氣體142的進(jìn)入口，而樣本端口120是作為吹除氣體142的排出口，因此吹除氣體142可以經(jīng)由三向閥110到達(dá)樣本端口120，進(jìn)一步吹除可能形成在樣本端口120附近或排料管121內(nèi)的濕蝕刻劑的液體122。通過上述方法，可避免可能的液體122形成而導(dǎo)致壓力傳感器131偵測(cè)異常。壓力傳感器131可以準(zhǔn)確的偵測(cè)排料管121中的廢氣壓力，避免不必要的偵測(cè)異常導(dǎo)致蝕刻系統(tǒng)停機(jī)而影響到蝕刻系統(tǒng)的上線時(shí)間(uptime)。此外，通過自動(dòng)控制的方法，可將所涉及的人力減到最小。例如，吹除端口140可以提供壓力約0.83百帕(hpa)的吹除氣體142到樣本端口120持續(xù)一分鐘。

本發(fā)明第二方面提供上述三向閥101的用法。首先，提供一如前文以及圖1到圖5所示的三向閥101。接著，如圖6所示，連通樣本端口120與偵測(cè)端口130以偵測(cè)排料管121中的壓力，并將吹除端口140斷接。

然后，如圖8所示，壓力傳感器131可以偵測(cè)到濕蝕刻腔123是待機(jī)狀態(tài)的。當(dāng)濕蝕刻腔123是待機(jī)狀態(tài)且偵測(cè)端口130是不在使用時(shí)，壓力傳感器131于是觸發(fā)自動(dòng)控制系統(tǒng)132，將三向閥110的偵測(cè)端口130斷接，并且將樣本端口120與吹除端口140連通，形成如圖7所示的模式。當(dāng)樣本端口120與吹除端口140連通時(shí)，吹除端口140可以提供吹除氣體142到樣本端口。在如圖7的模式下，偵測(cè)端口130是暫時(shí)斷接的，吹除端口140是作為吹除氣體142的進(jìn)入口，而樣本端口120是作為吹除氣體142的排出口，因此吹除氣體142可以經(jīng)由三向閥110到達(dá)樣本端口120，進(jìn)一步吹除可能形成在樣本端口120附近或排料管121內(nèi)的濕蝕刻劑的液體122。通過上述方法，可避免可能的液體122形成而導(dǎo)致壓力傳感器131偵測(cè)異常，協(xié)助壓力傳感器131維持在正常偵測(cè)的狀態(tài)。壓力傳感器131可以準(zhǔn)確的偵測(cè)排料管121中的廢氣壓力，避免不必要的偵測(cè)異常導(dǎo)致蝕刻系統(tǒng)停機(jī)而影響到蝕刻系統(tǒng)的上線時(shí)間。此外，通過自動(dòng)控制的方法，可協(xié)助將所涉及的人力減到最小。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，也可人為手動(dòng)切換樣本端口120、偵測(cè)端口130和吹除端口140之間的連接，或手動(dòng)控制吹除氣體142的提供。圖9說明在連續(xù)的13個(gè)月中，導(dǎo)入三向閥之前與之后的排料警示次數(shù)。三向閥是在第6個(gè)月時(shí)導(dǎo)入的。從圖9可清楚得知，排料警示次數(shù)自從導(dǎo)入三向閥后，即明顯的降低。使用本發(fā)明的三向閥對(duì)于降低晶圓片由于被暫留在蝕刻腔中導(dǎo)致報(bào)廢的機(jī)率，具有明顯的功效。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。