CN114054234A - 一种用于spm清洗工艺的多功能喷头机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉公开了一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，及到一种喷头机构，包括复合式喷头、酸液回收模块、酸液管路和双氧水管路，复合式喷头的内部设有内套筒，内套筒的外周壁上开设有若干出液孔，复合式喷头上设有酸液注入口和双氧水注入口，酸液管路的一端穿过酸液注入口并延伸至内套筒中，酸液管路的另一端与酸液回收模块连接，双氧水管路的一端穿过双氧水注入口并延伸至内套筒中，复合式喷头的下端设有混合溶液喷口。本发明中的多功能喷头机构能够自动实现气泡与酸碱混合液的分离，可以有效的避免气泡喷到晶圆的表面，防止气泡在晶圆表面堆积而造成反应溶液无法有效与晶圆表面接触现象发生。

Description

一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构
技术领域
本发明涉及到一种喷头机构，尤其涉及到一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构。
背景技术
在晶圆清洗与蚀刻相关湿法工艺部份，在常规使用的湿法工艺，常搭配使用SPM高温硫酸清洗工艺，在该湿法工艺采用双氧水过氧化氢溶液，硫酸溶液，纯净水形成去除金属颗粒，有机物质残留物，以及提供部份高度氧化能力，在常规与先进工艺已有单片式湿法设备普及化的趋势，现行多在槽式设备与单片式设备进行汰换的过程，单片式的设备，尤其是在单片式的高温化学品湿法设备，更是一种未来的单片式湿法设备不可或缺的，在单片式的高温化学品，使用上需要找寻一种可以产生高度稳定性与高效能的高温化学品，如SPM工艺进行所需的装置，可以提升SPM工艺的施行品质与工艺良率的控制至关重要。
现有技术中现在设备中将酸性溶液以及碱性溶液混合后再由泵浦泵入到喷头机构，由喷头机构喷出，实现对晶圆的清洗，然而酸性溶液与碱性溶液混合时会产生大量的气泡，当气泡随堆积现象在溶液表面进行扩散，容易对粘附在晶圆表面，则会产生反应溶液无法有效与晶圆表面接触，则形成缺陷点，对晶圆表面处理形成无法预期的品质缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，用于解决上述技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，包括复合式喷头、酸液回收模块、酸液管路和双氧水管路，所述复合式喷头的内部设有内套筒，所述内套筒的外周壁上开设有若干出液孔，所述复合式喷头上设有酸液注入口和双氧水注入口，所述酸液管路的一端穿过酸液注入口并延伸至所述内套筒中，所述酸液管路的另一端与所述酸液回收模块连接，所述双氧水管路的一端穿过所述双氧水注入口并延伸至所述内套筒中，所述复合式喷头的下端设有混合溶液喷口。
作为优选，所述复合式喷头包括外套筒，所述外套筒的上端设有所述酸液注入口和所述双氧水注入口，所述外套筒的内周壁上开设有卡槽，所述内套筒的一端设有开口，所述内套筒的内部为混合腔，所述内套筒的一端外缘向外突出形成凸起部，且所述凸起部设于所述卡槽内。
作为进一步的优选，还包括端盖，所述端盖与所述开口密封连接，所述酸液管路和所述双氧水管路分别穿过所述端盖并延伸至所述内套筒中。
作为进一步的优选，所述内套筒的外周壁与所述外套筒的内周壁之间具有间隙。
作为进一步的优选，所述外套筒包括外套筒主体以及外套筒底盖，所述外套筒底盖设于所述外套筒主体的下端，所述内套筒设于所述外套筒主体的内部，所述外套筒底盖上设有所述混合溶液喷口。
作为优选，所述酸液回收模块为复合控制阀件，所述酸液管路的另一端与所述复合控制阀件连接，所述复合控制阀件上还设有酸液入口和酸液回收口。
作为进一步的优选，所述外套筒底盖与所述外套筒主体之间螺纹连接，且所述外套筒底盖与所述外套筒主体之间还设有密封圈。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明中的多功能喷头机构能够自动实现气泡与酸碱混合液的分离，可以有效的避免气泡喷到晶圆的表面，防止气泡在晶圆表面堆积而造成反应溶液无法有效与晶圆表面接触现象发生。
附图说明
图1是本发明中用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构的结构示意图；
图2是本发明中的复合式喷头的内部结构示意图。
图中：1、复合式喷头；11、内套筒；12、出液孔；13、酸液注入口；14、双氧水注入口；15、外套筒；16、卡槽；17、凸起部；18、端盖；19、外套筒主体；190、外套筒底盖；191、混合溶液喷口；2、酸液回收模块；3、酸液管路；4、双氧水管路；5、进液管路；6、回收管路；7、酸液入口接头；8、酸液回收口接头。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
图1是本发明中用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构的结构示意图；图2是本发明中的复合式喷头的内部结构示意图，请参见图1至图2所示，示出了一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，包括复合式喷头1、酸液回收模块2、酸液管路3和双氧水管路4，复合式喷头1的内部设有内套筒11，内套筒11的外周壁上开设有若干出液孔12，复合式喷头1上设有酸液注入口13和双氧水注入口14，酸液管路3的一端穿过酸液注入口13并延伸至内套筒11中，酸液管路3的另一端与酸液回收模块2连接，双氧水管路4的一端穿过双氧水注入口14并延伸至内套筒11中，复合式喷头1的下端设有混合溶液喷口191。本实施例中，如图1所示，复合式喷头1可以实现酸性溶液(硫酸)和碱性溶液(双氧水)的混合，并将混合时产生的气泡与混合后的酸碱混合液进行分离，可以有效的避免气泡堆积在晶圆的表面，而造成酸碱混合液无法与晶圆表面充分接触的情况发生，能够提高晶圆的清洗效率。当硫酸通过进液管路5进入到酸液回收模块2，然后由酸液回收模块2进入到酸液管路3，并由酸液管路3进入到内套筒11中，而双氧水通过双氧水管路4可直接的进入到内套筒11，双氧水为常温的双氧水，而硫酸为高温的硫酸，当硫酸和双氧水进入到内套筒11中后进行混合形成酸碱混合液，此过程中，产生的气泡会上升并堆积在内套筒11顶部，而酸碱混合液由出液孔12进入到外套筒15内，并由外套筒15底部的混合溶液喷口191喷向晶圆，实现晶圆的清洗。酸液回收模块2中多余的高温硫酸会自动回收，实现回收利用，节省资源，降低成本。
进一步，作为一种较佳的实施方式，复合式喷头1包括外套筒15，外套筒15的上端设有酸液注入口13和双氧水注入口14，外套筒15的内周壁上开设有卡槽16，内套筒11的一端设有开口，内套筒11的内部为混合腔，内套筒11的一端外缘向外突出形成凸起部17，且凸起部17设于卡槽16内。本实施例中，酸液注入口13和双氧水注入口14与外套筒15一体成型，内套筒11卡设在外套筒15内，硫酸和双氧水在内套筒11中混合，形成的酸碱混合液进入到外套筒15中。其中，出液孔12与内套筒11的底部之间具有一定的距离。本实施例中，凸起部17具有一定过得弹性，凸起部17的上表面与卡槽16的上侧内壁之间设有密封圈。
进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括端盖18，端盖18与开口密封连接，酸液管路3和双氧水管路4分别穿过端盖18并延伸至内套筒11中。本实施例中，端盖18与内套筒11之间螺纹连接，并通过密封圈进行密封，其中，在端盖18的上端设有拉环(图中未示出)，便于端盖18的拆卸，在端盖18的下表面设有若干的尖刺(图中未示出)，内套筒11上的出液孔12与端盖18的下表面具有一定的预设距离，硫酸与双氧水混合时产生的气泡会堆积在端盖18的下表面，堆积的气泡在尖刺的作用下破碎，可减少气泡的堆积，气泡破碎后产生酸碱混合液与内套筒11中的酸碱混合液混合。
进一步，作为一种较佳的实施方式，内套筒11的外周壁与外套筒15的内周壁之间具有间隙。本实施例中，酸碱混合液由内套筒11与外套筒15之间的进行进入到外套筒15的底部。
进一步，作为一种较佳的实施方式，外套筒15包括外套筒主体19以及外套筒底盖190，外套筒底盖190设于外套筒主体19的下端，内套筒11设于外套筒主体19的内部，外套筒底盖190上设有混合溶液喷口191。本实施例中，外套筒底盖190与外套筒主体19之间可拆卸连接，便于安装和使用，且便于更换具有不同类型混合溶液喷口191的外套筒底盖190。
进一步，作为一种较佳的实施方式，酸液回收模块2为复合控制阀件，酸液管路3的另一端与复合控制阀件连接，复合控制阀件上还设有酸液入口接头7和酸液回收口接头8。本实施例中，在酸液管路3和双氧水管路4上均设有单向阀，可以避免内套筒11中的酸碱混合液回流。酸液入口接头7和酸液回收口接头8设置在复合控制阀件的同一侧，酸液回收口接头8设置在酸液入口接头7的下侧，便于多余酸液的回收。本实施例中的酸液回收口接头8也可以设置在复合控制阀件的底部。其中，进液管路5与酸液入口接头7连接，可以向复合控制阀件内注入高温的酸液；回收管路6用于和酸液回收口接头8连接，用于回收复合控制阀件内的多余的硫酸。
进一步，作为一种较佳的实施方式，外套筒底盖190与外套筒主体19之间螺纹连接，且外套筒底盖190与外套筒主体19之间还设有密封圈。本实施例中的密封圈采用抗腐蚀材质制成，具有耐酸性腐蚀和碱性腐蚀的特性。
以上所述仅为本申请较佳的实施例，并非因此限制本申请的保护范围及实施方式。
本申请在上述较佳的实施例的基础上还具有如下较佳的实施方式：
进一步，作为一种较佳的实施方式，在内套筒11的底部设有混合液回收接头(图中未示出)，混合液回收接头上设有阀门，设置的混合液回收接头用于回收内套筒11中的多余的酸碱混合液，当晶圆清洗完成后，拆卸外套筒底盖190，然后打开阀门，使得内套筒11中的多余酸碱混合液排出即可。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，包括复合式喷头、酸液回收模块、酸液管路和双氧水管路，所述复合式喷头的内部设有内套筒，所述内套筒的外周壁上开设有若干出液孔，所述复合式喷头上设有酸液注入口和双氧水注入口，所述酸液管路的一端穿过酸液注入口并延伸至所述内套筒中，所述酸液管路的另一端与所述酸液回收模块连接，所述双氧水管路的一端穿过所述双氧水注入口并延伸至所述内套筒中，所述复合式喷头的下端设有混合溶液喷口。
2.如权利要求1所述的用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，所述复合式喷头包括外套筒，所述外套筒的上端设有所述酸液注入口和所述双氧水注入口，所述外套筒的内周壁上开设有卡槽，所述内套筒的一端设有开口，所述内套筒的内部为混合腔，所述内套筒的一端外缘向外突出形成凸起部，且所述凸起部设于所述卡槽内。
3.如权利要求2所述的用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，还包括端盖，所述端盖与所述开口密封连接，所述酸液管路和所述双氧水管路分别穿过所述端盖并延伸至所述内套筒中。
4.如权利要求2所述的用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，所述内套筒的外周壁与所述外套筒的内周壁之间具有间隙。
5.如权利要求2所述的用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，所述外套筒包括外套筒主体以及外套筒底盖，所述外套筒底盖设于所述外套筒主体的下端，所述内套筒设于所述外套筒主体的内部，所述外套筒底盖上设有所述混合溶液喷口。
6.如权利要求1所述的用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，所述酸液回收模块为复合控制阀件，所述酸液管路的另一端与所述复合控制阀件连接，所述复合控制阀件上还设有酸液入口和酸液回收口。
7.如权利要求5所述的用于SPM清洗工艺的多功能喷头机构，其特征在于，所述外套筒底盖与所述外套筒主体之间螺纹连接，且所述外套筒底盖与所述外套筒主体之间还设有密封圈。
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