CN219187331U

CN219187331U - 喷淋装置以及喷淋系统

Info

Publication number: CN219187331U
Application number: CN202223449346.9U
Authority: CN
Inventors: 伏道椿
Original assignee: Wuxi Disi Microelectronics Co ltd
Current assignee: Wuxi Disi Microelectronics Co ltd
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2032-12-21

Abstract

本申请提供了一种喷淋装置以及喷淋系统。该喷淋装置包括喷淋管、第一输送管路、第二输送管路以及固定连接部，其中，喷淋管包括入口以及位于喷淋管的管壁上的至少六个喷嘴，多个喷嘴包括第一喷嘴，其中，远离入口的第一喷嘴的开孔的轴向方向与其他喷嘴的开孔的轴向方向不同；第一输送管路一端用于与第一储液设备连通；第二输送管路一端用于与第二储液设备连通；固定连接部用于固定喷淋管，并将第一输送管路的另一端以及第二输送管路的另一端分别与喷淋管的入口连接。该喷淋装置通过设置至少六个喷嘴，且将第一喷嘴的开孔的轴向设计成与其他喷嘴不同，解决了现有技术中喷淋装置的喷洒覆盖不完全以及药剂的热量损耗大而导致清洗能力较低的问题。

Description

喷淋装置以及喷淋系统

技术领域

本申请涉及清洗设备领域，具体而言，涉及一种喷淋装置以及喷淋系统。

背景技术

在半导体、集成电路、光伏产品等电子产品制造过程中，需要对以半导体晶片和光掩模版为代表的各种基板进行光刻处理。需要使用光致抗蚀材料(光刻胶)在基板上形成集成电路和半导体器件的布局图案或者其它电路图案和数据图案。基板完成曝光、显影、刻蚀等加工工艺之后，需要去除基板表面残留的光刻胶。硫酸与过氧化氢的混合物(SPM)是微电子行业普遍使用的清洗药液。SPM的主要用途是用来清洗基板上的有机残留物，SPM清洗有机残留物的主要工作原理是利用SPM的强氧化性将有机物脱水并氧化成二氧化碳和水。可以通过旋转喷淋方法去除光掩模版上的光刻胶。

已有的清洗设备在药剂喷淋时在掩模版表面不能很好的覆盖，影响清洗设备的清洗能力，容易造成清洗产品异常。此外，已有的清洗设备的药剂混合腔体设计不合理，导致药剂的热量损耗较大，药剂喷淋至掩模版表面时难以维持在特定温度，这也进一步影响了清洗设备的清洗能力。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种喷淋装置以及喷淋系统，以解决上述至少一个问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种喷淋装置，包括喷淋管、第一输送管路、第二输送管路以及固定连接部，其中，所述喷淋管包括入口以及位于所述喷淋管的管壁上的多个所述喷嘴，多个所述喷嘴包括第一喷嘴，其中，所述第一喷嘴的开孔的轴向方向与其他所述喷嘴的开孔的轴向方向不同，所述第一喷嘴为远离所述入口的所述喷嘴，所述喷嘴至少有六个；所述第一输送管路一端用于与第一储液设备连通；所述第二输送管路一端用于与第二储液设备连通；所述固定连接部，用于固定所述喷淋管，并将所述第一输送管路的另一端以及所述第二输送管路的另一端分别与所述喷淋管的入口连接。

进一步地，除所述第一喷嘴之外的各所述喷嘴的开孔的轴向方向相同，且所述第一喷嘴的开孔的轴向方向与各剩余所述喷嘴的开孔的轴向方向角度的差值范围为15°～20°。

进一步地，多个所述喷嘴包括第一喷嘴组和第二喷嘴组，所述第一喷嘴组包括沿着第一方向依次排列多个所述喷嘴，所述第二喷嘴组包括沿第二方向依次排列的至少一个所述喷嘴，所述第一方向和所述第二方向均为沿着所述喷淋管的远离所述固定连接部的方向，且所述第一方向和所述第二方向平行，所述第一喷嘴为所述第一喷嘴组中的一个所述喷嘴。

进一步地，任意两个相邻的所述喷嘴的间距范围为7mm～9mm。

进一步地，所述喷淋管还包括喷嘴安装孔，所述喷嘴设置在所述喷嘴安装孔上。

进一步地，所述喷淋管的直径范围为12mm～15mm。

进一步地，各所述喷嘴的孔径范围为0.4mm～0.6mm。

进一步地，所述喷淋管的内壁的材料为聚四氟乙烯。

进一步地，所述第一输送管路和所述第二输送管路的材料为PFA(Polyfluoroalkoxy，可溶性聚四氟乙烯)树脂。

根据本申请的另一方面，提供了一种喷淋系统，包括喷淋装置、第一储液装置、第二储液装置以及控制器，其中所述喷淋装置包括任一种所述的喷淋装置；所述第一储液装置与所述喷淋装置的第一输送管路的一端连通；所述第二储液装置与所述喷淋装置的第二输送管路的一端连通；所述控制器分别与所述第一储液装置以及所述第二储液装置电连接，用于控制所述第一储液装置中的液体的流量以及所述第二储液装置中的液体的流量。

本申请的喷淋装置通过设置至少六个喷嘴，且将喷淋管的远离固定连接部的喷嘴的开孔的轴向设计成与其他喷嘴不同，提高药剂喷淋过程中在掩模版表面药剂覆盖率，进而解决了现有技术中喷淋装置的喷洒覆盖不完全的问题，同时，药剂通过第一输送管路和第二输送管路直接通入喷淋管，减少了药剂的热量损耗，使得药剂喷淋到掩模版表面时可以维持一定的温度，进而增强了喷淋装置的清洗能力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种典型实施例的喷淋装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、固定连接部；20、喷淋管；30、喷嘴；40、第一输送管路；50、第二输送管路；301、第一喷嘴组；302、第二喷嘴组；311、第一喷嘴。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

已有的喷淋装置的喷洒覆盖不完全，药剂混合腔体设计不合理，药剂喷淋至掩模版表面时难以维持在特定温度，为了解决如上至少一个问题，本申请提出了一种喷淋装置以及喷淋系统。

本申请的一种典型的实施例中，提供了一种喷淋装置，如图1所示，包括喷淋管20、第一输送管路40、第二输送管路50以及固定连接部10，其中，上述喷淋管20包括入口以及位于上述喷淋管20的管壁上的多个上述喷嘴30，多个上述喷嘴30包括第一喷嘴311，其中，上述第一喷嘴311的开孔的轴向方向与其他上述喷嘴的开孔的轴向方向不同，上述第一喷嘴311为远离上述入口的上述喷嘴，上述喷嘴30至少有六个；上述第一输送管路40一端用于与第一储液设备连通(第一储液设备在图1中未示出)；上述第二输送管路50一端用于与第二储液设备连通(第二储液设备在图1中未示出)；上述固定连接部10用于固定上述喷淋管20，并将上述第一输送管路40的另一端以及上述第二输送管路50的另一端分别与上述喷淋管20的入口连接。

上述喷淋装置通过设置至少六个喷嘴，且将喷淋管的远离固定连接部的喷嘴的开孔的轴向设计成与其他喷嘴不同，提高药剂喷淋过程中在掩模版表面药剂覆盖率，进而解决了现有技术中喷淋装置的喷洒覆盖不完全的问题，同时，药剂通过第一输送管路和第二输送管路直接通入喷淋管，减少了药剂的热量损耗，使得药剂喷淋到掩模版表面时可以维持一定的温度，进而增强了喷淋装置的清洗能力。

实际应用中，光掩模版经过曝光、显影之后，需要去除表面的光刻胶。已有的深槽式浸泡去除光刻胶方式是将光掩模版放置在一个固定的槽体内，用专用的光刻胶剥离液或浓硫酸间隙性混合过氧化氢进行浸泡，再将光掩模版放置在清洗池内进行清洗，达到去除光刻胶的目的。这种方法虽然生产效率高，但由于已有的化学槽设计和化学药液活性低且不稳定，而常规的去胶方法需15分钟～30分钟，因此每块光掩模版去胶消耗化学药液2升～3升，一方面工艺流程耗酸量大，另一方面，由于化学药液是循环使用，易造成交叉污染，去胶效果不稳定。再则因化学试剂易稀释，而增加光掩模版浸泡时间又会导致光掩模版上的铬层损伤。另外一种是通过旋转喷淋方法去除光掩模版上的光刻胶，该去胶方法相对于已有的深槽式浸泡式能够有效节省耗酸量，由于药液活性强，去胶后药液直接排掉不再循环使用，不会造成交叉污染，去胶效果相对稳定。但这个方法中的掩模版中心位置和边缘位置不能很好的覆盖，本申请的上述喷淋装置设置至少6个喷嘴，喷淋管的远离固定连接部的一端的喷嘴，即第一喷嘴，靠近版面中心，其开孔的轴向方向与其他喷嘴不同，可以使得掩模版的药剂覆盖得到改善，另外由于喷嘴数量较多，喷洒的药液量也增多了，使得清洗效果得到了提升。

具体的，上述第一输送管路可以用来输送硫酸，上述第二输送管路可以用来输送过氧化氢，硫酸与过氧化氢分别通过第一输送管路和第二输送管路输送到喷淋管，在喷淋管中形成混合物SPM，通过喷淋管中的喷嘴喷洒出来，SPM的强氧化性将有机物脱水并氧化成二氧化碳和水，从而去除光掩模版上的光刻胶。

本申请的一种实施例中，除上述第一喷嘴之外的各上述喷嘴的开孔的轴向方向相同，且上述第一喷嘴的开孔的轴向方向与各剩余上述喷嘴的开孔的轴向方向角度的差值范围为15°～20°。除上述第一喷嘴之外的各上述喷嘴的开孔的轴向方向相同，可以形成角度一致的大片面积的水流，从而可以有较好的清洗效果，第一喷嘴的开孔的轴向方向与各剩余上述喷嘴的开孔的轴向方向角度的差值范围为15°～20°可以使得靠近版面中心位置得到更好的覆盖，在旋转喷淋的过程中，使得光掩模版的边缘也得到了较好的覆盖。

为了进一步增强喷淋装置的版面覆盖效果，提高清洗能力，本申请的另一种实施例中，如图1所示，多个上述喷嘴30包括第一喷嘴组301和第二喷嘴组302，上述第一喷嘴组301包括沿着第一方向依次排列多个上述喷嘴，上述第二喷嘴组302包括沿第二方向依次排列的至少一个上述喷嘴，上述第一方向和上述第二方向均为沿着上述喷淋管的远离上述固定连接部的方向，且上述第一方向和上述第二方向平行，上述第一喷嘴311为上述第一喷嘴组301中的一个上述喷嘴。

本申请的一种具体的实施例中，上述第一喷嘴组包括5个上述喷嘴，上述第二喷嘴组包括1个喷嘴，上述喷淋管的长度范围为60mm～70mm。

本申请的又一种实施例中，任意两个相邻的上述喷嘴的间距范围为7mm～9mm。任意两个相邻的上述喷嘴的间距范围为7mm～9mm，可以使得喷淋管上的喷嘴喷洒混合液体更加均匀。

为了使得喷嘴安装更加方便，且使得喷嘴开孔的角度设置更加便捷，本申请的再一种实施例中，上述喷淋管还包括喷嘴安装孔，上述喷嘴设置在上述喷嘴安装孔上。

本申请的另一种实施例中，上述喷淋管的直径范围为12mm～15mm。由于上述喷淋装置没有混合腔，将上述喷淋管的直径范围设置在12mm～15mm，可以使得喷淋管具有较大的有效容量，从而可以使得第一输送管路以及第二输送管路输送进来的液体更好的混合。

实际应用中，硫酸与过氧化氢分别通过第一输送管路和第二输送管路输送到与喷淋管中，无需从混合腔再经过约1.5m的输送管路输送到喷淋管中，从而形成SPM的热量损耗能够得到有效降低，药剂喷淋到掩模版表面时可以维持在一定的温度，进而进一步增强了喷淋装置的清洗能力。

为了将混合液体从喷嘴中喷洒出来的剂量控制在一定范围，本申请的又一种实施例中，各上述喷嘴的孔径范围为0.4mm～0.6mm。

本申请的另一种实施例中，上述喷淋管的内壁的材料为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯耐热、耐寒性能优良，可以在-180℃～260℃长期使用，且这种材料具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，同时，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，是易清洁管道内层的理想涂料。

本申请的再一种实施例中，上述第一输送管路和上述第二输送管路的材料均为PFA树脂。PFA树脂长期使用温度为-80℃～260℃，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，PFA树脂的电绝缘性不受温度的影响，压缩拉伸强度比聚四氟乙烯高，伸长率可达100％～300％，是作为输送管路的良好材料。

本申请的另一种典型实施例中，提供了一种喷淋系统，包括喷淋装置、第一储液装置、第二储液装置以及控制器，其中上述喷淋装置包括任一种上述的喷淋装置；上述第一储液装置与上述喷淋装置的第一输送管路的一端连通；上述第二储液装置与上述喷淋装置的第二输送管路的一端连通；上述控制器分别与上述第一储液装置以及上述第二储液装置电连接，用于控制上述第一储液装置中的液体的流量以及上述第二储液装置中的液体的流量。

上述喷淋系统，包括喷淋装置、第一储液装置、第二储液装置以及控制器，其中上述喷淋装置包括任一种上述的喷淋装置；上述第一储液装置与上述喷淋装置的第一输送管路的一端连通；上述第二储液装置与上述喷淋装置的第二输送管路的一端连通；上述控制器分别与上述第一储液装置以及上述第二储液装置电连接，用于控制上述第一储液装置中的液体的流量以及上述第二储液装置中的液体的流量。该喷淋系统中的喷淋装置通过设置至少六个喷嘴，且将喷淋管的远离固定连接部的喷嘴的开孔的轴向设计成与其他喷嘴不同，提高药剂喷淋过程中在掩模版表面药剂覆盖率，进而解决了现有技术中喷淋装置的喷洒覆盖不完全的问题，同时，药剂通过第一输送管路和第二输送管路直接通入喷淋管，减少了药剂的热量损耗，使得药剂喷淋到掩模版表面时可以维持一定的温度，进而增强了喷淋装置的清洗能力。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)应用本申请的技术方案，上述喷淋装置，包括喷淋管、第一输送管路、第二输送管路以及固定连接部，其中，上述喷淋管包括入口以及位于上述喷淋管的管壁上的多个上述喷嘴，多个上述喷嘴包括第一喷嘴，其中，上述第一喷嘴的开孔的轴向方向与其他上述喷嘴的开孔的轴向方向不同，上述第一喷嘴为远离上述入口的上述喷嘴，上述喷嘴至少有六个；上述第一输送管路一端用于与第一储液设备连通；上述第二输送管路一端用于与第二储液设备连通；上述固定连接部，用于固定上述喷淋管，并将上述第一输送管路的另一端以及上述第二输送管路的另一端分别与上述喷淋管的入口连接。该喷淋装置通过设置至少六个喷嘴，且将喷淋管的远离固定连接部的喷嘴的开孔的轴向设计成与其他喷嘴不同，提高药剂喷淋过程中在掩模版表面药剂覆盖率，进而解决了现有技术中喷淋装置的喷洒覆盖不完全的问题，同时，药剂通过第一输送管路和第二输送管路直接通入喷淋管，减少了药剂的热量损耗，使得药剂喷淋到掩模版表面时可以维持一定的温度，进而增强了喷淋装置的清洗能力。

2)上述喷淋系统，包括喷淋装置、第一储液装置、第二储液装置以及控制器，其中上述喷淋装置包括任一种上述的喷淋装置；上述第一储液装置与上述喷淋装置的第一输送管路的一端连通；上述第二储液装置与上述喷淋装置的第二输送管路的一端连通；上述控制器分别与上述第一储液装置以及上述第二储液装置电连接，用于控制上述第一储液装置中的液体的流量以及上述第二储液装置中的液体的流量。该喷淋系统中的喷淋装置通过设置至少六个喷嘴，且将喷淋管的远离固定连接部的喷嘴的开孔的轴向设计成与其他喷嘴不同，提高药剂喷淋过程中在掩模版表面药剂覆盖率，进而解决了现有技术中喷淋装置的喷洒覆盖不完全的问题，同时，药剂通过第一输送管路和第二输送管路直接通入喷淋管，减少了药剂的热量损耗，使得药剂喷淋到掩模版表面时可以维持一定的温度，进而增强了喷淋装置的清洗能力。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种喷淋装置，其特征在于，包括：

喷淋管，包括入口以及位于所述喷淋管的管壁上的多个喷嘴，多个所述喷嘴包括第一喷嘴，其中，所述第一喷嘴的开孔的轴向方向与其他所述喷嘴的开孔的轴向方向不同，所述第一喷嘴为远离所述入口的所述喷嘴，所述喷嘴至少有六个；

第一输送管路，一端用于与第一储液设备连通；

第二输送管路，一端用于与第二储液设备连通；

固定连接部，用于固定所述喷淋管，并将所述第一输送管路的另一端以及所述第二输送管路的另一端分别与所述喷淋管的入口连接。

2.根据权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，除所述第一喷嘴之外的各所述喷嘴的开孔的轴向方向相同，且所述第一喷嘴的开孔的轴向方向与各剩余所述喷嘴的开孔的轴向方向角度的差值范围为15°～20°。

3.根据权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，多个所述喷嘴包括第一喷嘴组和第二喷嘴组，所述第一喷嘴组包括沿着第一方向依次排列多个所述喷嘴，所述第二喷嘴组包括沿第二方向依次排列的至少一个所述喷嘴，所述第一方向和所述第二方向均为沿着所述喷淋管的远离所述固定连接部的方向，且所述第一方向和所述第二方向平行，所述第一喷嘴为所述第一喷嘴组中的一个所述喷嘴。

4.根据权利要求3所述的喷淋装置，其特征在于，任意两个相邻的所述喷嘴的间距范围为7mm～9mm。

5.根据权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述喷淋管还包括喷嘴安装孔，所述喷嘴设置在所述喷嘴安装孔上。

6.根据权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述喷淋管的直径范围为12mm～15mm。

7.根据权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，各所述喷嘴的孔径范围为0.4mm～0.6mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的喷淋装置，其特征在于，所述喷淋管的内壁的材料为聚四氟乙烯。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的喷淋装置，其特征在于，所述第一输送管路和所述第二输送管路的材料均为PFA树脂。

10.一种喷淋系统，其特征在于，包括：

喷淋装置，包括权利要求1至9中任一项所述的喷淋装置；

第一储液装置，与所述喷淋装置的第一输送管路的一端连通；

第二储液装置，与所述喷淋装置的第二输送管路的一端连通；

控制器，分别与所述第一储液装置以及所述第二储液装置电连接，用于控制所述第一储液装置中的液体的流量以及所述第二储液装置中的液体的流量。