JP2022506689A - 噴霧デバイスおよび洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、概して半導体製造分野に関し、より詳細には、噴霧デバイスおよび洗浄装置に関する。
集積回路の特徴サイズが縮小し続けるにつれて、ウェハ表面の清浄度および平坦度に課される要件がますます高くなっている。一般に、ウェハ表面パターン上の不純物および汚染物質を除去するために、ウェハ表面を洗浄する必要がある。
本開示は、少なくとも、既存の技術における技術的問題の1つを解決することを意図している。本開示は、洗浄の均一性および洗浄効率を高めて洗浄工程結果を改善し、さらに液滴による被洗浄面への衝撃力を一定レベルまで低減することができる噴霧デバイスおよび洗浄装置を提供する。したがって、ウェハの表面パターンの損傷を低減することができる。
洗浄液を噴霧して液滴を形成する際に、洗浄液を霧化する霧化構造と、
決定された方向に沿ってガスを噴霧して、噴霧されたガスを液滴に衝突させて霧化粒子を形成するように構成された噴射構造とを含む。
任意選択的に、第1の方向と被洗浄面とは互いに垂直である。
任意選択的に、噴射チャネルの直径は、1~300μmに及ぶ。
本開示によって提供される噴霧デバイスは、最初に、液体を霧化して霧化構造を介して液滴を形成するように構成することができる。次いで、噴射構造は、ガスを噴射して液滴と衝突させて霧化されたパーティを形成するように構成することができる。すなわち、洗浄液を2回霧化して、より小さいサイズでより均一な霧化粒子を形成することができる。洗浄プロセス中、霧化粒子は、被洗浄面に垂直な物理的力を増加させることができる。したがって、ウェハ表面パターン内の不純物の流体への移送プロセスを高速化することができる。洗浄均一性および洗浄効率を高めることができ、洗浄プロセス結果を改善することができる。一方、洗浄液の二次霧化は、洗浄液および脱イオン水の利用率を向上させるために有益であり得る。加えて、形成された霧化粒子はより小さいサイズを有し、2回の噴霧後により均一であるため、被洗浄面への衝撃力を一定レベルまで低減することができる。したがって、ウェハ表面パターンの損傷を低減することができる。
当業者に本開示の技術的解決策をよりよく理解させるために、本開示によって提供される噴霧デバイスおよび洗浄装置が、添付の図面に関連して以下に詳細に説明される。
本開示によって提供される噴霧デバイスは、最初に、液体を霧化して霧化構造を介して液滴を形成するように構成することができる。次いで、噴射構造は、ガスを噴射して液滴と衝突させて霧化粒子を形成するように構成することができる。すなわち、洗浄液を2回霧化して、より小さいサイズでより均一な霧化粒子を形成することができる。洗浄プロセス中、霧化粒子は、被洗浄面に垂直な物理的力を増加させることができる。したがって、ウェハ表面パターン内の不純物の流体への移送プロセスを高速化することができる。洗浄均一性および洗浄効率を高めることができ、洗浄プロセス結果を改善することができる。一方、洗浄液の二次霧化は、洗浄液および脱イオン水の利用率を向上させるために有益であり得る。加えて、形成された霧化粒子はより小さいサイズを有し、2回の噴霧後により均一であるため、被洗浄面への衝撃力を一定レベルまで低減することができる。したがって、ウェハ表面パターンの損傷を低減することができる。
Claims (18)
- 第1のノズルを備える噴霧デバイスであって、前記第1のノズルは、
洗浄液を噴霧して液滴を形成する際に、前記洗浄液を霧化する霧化構造と、
決定された方向に沿ってガスを噴霧して、噴霧された前記ガスを前記液滴に衝突させて霧化粒子を形成するように構成された噴射構造とを含む、噴霧デバイス。 - 前記霧化構造は、霧化体を含み、前記霧化体内に霧化チャネルが配置されており、前記霧化チャネルは、第1の方向に沿って前記霧化体を貫通しており、前記霧化チャネルの液体入口端が、洗浄液源に接続されており、前記霧化チャネルを形成する前記霧化体の部分は、半導体結晶材料からなり、前記噴霧デバイスは、電極パルスシステムをさらに含み、前記電極パルスシステムは、前記半導体結晶材料にパルス電圧を印加して、前記霧化チャネルから前記洗浄液を噴霧するときに前記洗浄液に前記液滴を形成させる電歪効果を前記半導体結晶材料に生成させるように構成されている、請求項1に記載の噴霧デバイス。
- 前記噴射構造は、噴射体を含み、噴射チャネルが、前記噴射体内に配置されており、前記噴射チャネルは、第2の方向に沿って前記噴射体を貫通し、前記噴射チャネルのガス入口端はガス源に接続されており、前記第2の方向は、前記噴射チャネルの前記ガス出口端から噴霧された前記ガスを前記液滴に衝突させて前記霧化粒子を形成するように構成されている、請求項2に記載の噴霧デバイス。
- 所定の挟角が、前記第1の方向と前記第2の方向との間に配置される、請求項3に記載の噴霧デバイス。
- 前記第1の方向と前記被洗浄面とは互いに垂直である、請求項4に記載の噴霧デバイス。
- 前記霧化体は、中央部と、複数の縁部とを含み、前記中央部には、中央チャネルが配置されており、
前記複数の縁部は、前記中央部の周囲に間隔をおいて位置し、前記中央部に固定的に接続されており、縁部チャネルが、前記複数の縁部に配置されており、前記縁部チャネルの液体入口端は、前記中央チャネルの液体出口端に接続されており、
複数の霧化チャネルが含まれており、前記複数の霧化チャネルは、前記複数の縁部に一対一に対応して配置されており、前記縁部の前記複数の霧化チャネルの各々は、複数の霧化孔を含み、前記複数の霧化孔の液体入口端は、前記縁部チャネルの液体出口端に接続され、前記複数の霧化孔は、前記第1の方向に沿って前記複数の縁部を貫通する、請求項3に記載の噴霧デバイス。 - 前記複数の縁部について、前記被洗浄面に平行な前記中央部の断面上で、前記複数の霧化孔の正投影が、複数の霧化孔グループに分割され、前記断面の中心を円の中心として使用して、円周上に分散され、各前記霧化孔グループにおける複数の霧化孔の正投影は、前記円周の径方向に沿って少なくとも一列に間隔をあけて配置される、請求項6に記載の噴霧デバイス。
- 前記噴射体は、複数の噴射分割体を含み、前記複数の噴射分割体のうちの1つは、隣り合う2つの縁部の間に配置され、複数の噴射チャネルが、前記複数の噴射分割体に一対一に対応して含まれて配置されており、前記複数の噴射分割体における前記複数の噴射チャネルは、複数の噴射孔を含み、前記複数の噴射孔は、前記第2の方向に沿って前記複数の噴射分割体を貫通している、請求項6に記載の噴霧デバイス。
- 前記複数の噴射分割体について、前記被洗浄面に平行な前記複数の噴射分割体の断面における前記複数の噴射孔の正投影は、前記断面に対して均一に分布する、請求項8に記載の噴霧デバイス。
- 前記第1のノズルは、ノズル本体をさらに含み、前記ノズル本体は、前記中央部および前記複数の噴射分割体に接続されており、前記ノズル本体内には、液体入口チャネルおよびガス入口チャネルが配置されており、前記液体入口チャネルは、前記霧化チャネルに接続され、前記霧化チャネルに前記洗浄液を供給するように構成されており、
前記ガス入口チャネルは、環状チャネルであり、前記液体入口チャネルを取り囲み、前記ガス入口チャネルは、前記ガスを供給するために噴射チャネルに接続されている、請求項8に記載の噴霧デバイス。 - 前記第1のノズルは、ガイドパイプをさらに含み、前記ガイドパイプは、前記被洗浄面に対して垂直ではない噴霧方向を有する霧化粒子を除去するために、前記霧化構造および前記噴射構造に接続される、請求項1~10のいずれか1項に記載の噴霧デバイス。
- 第1の液体入口パイプライン、ガス入口パイプライン、および第1の駆動源をさらに備え、
前記第1の駆動源は、前記第1のノズルを前記被洗浄面の縁と中心との間で前後に揺動するように駆動するように構成されており、
前記第1の液体入口パイプラインは、前記洗浄液を前記霧化構造に供給するように構成されており、第1の流量調整弁が、前記第1の液体入口パイプライン内に配置されており、前記ガス入口パイプラインは、前記ガスを前記噴射構造に供給するように構成されている、請求項1~10のいずれか1項に記載の噴霧デバイス。 - 前記第1の駆動源は、第1の駆動アームおよび第1の回転モータを含み、
前記第1の駆動アームは、前記被洗浄面に垂直な方向に沿って前記被洗浄加工片を搬送するように構成されたキャリアの側面に配置されており、
前記第1のノズルは、前記第1の駆動アームに配置され、前記キャリアの上に配置され、
前記第1の回転モータは、前記第1の駆動アームを前記被洗浄面の前記縁と前記中心との間で前後に揺動するように駆動するように構成される、請求項12に記載の噴霧デバイス。 - 第2のノズルと、第2の液体入口パイプラインと、第2の駆動源とをさらに備え、
前記第2のノズルは、前記洗浄液を前記被洗浄面に向かって噴霧するように構成されており、
前記第2の駆動源は、前記第2のノズルを前記被洗浄面の前記縁と前記中心との間で前後に揺動するように駆動するように構成されており、
前記第2の液体入口パイプラインは、前記洗浄液を前記第2のノズルに供給するように構成されており、
第2の流量調整弁が、前記第2の液体入口パイプライン内に配置されており、前記第2の液体入口パイプラインにおける前記洗浄液の流れは、前記第1の液体入口パイプラインにおける前記洗浄液の流れよりも大きい、請求項12に記載の噴霧デバイス。 - 前記第2の駆動源は、第2の駆動アームおよび第2の回転モータを含み、
前記第2の駆動アームは、前記被洗浄面に垂直な方向に沿って被洗浄加工片を搬送するように構成されたキャリアの側面に配置されており、
前記第2のノズルは、前記第2の駆動アームに配置され、前記キャリアの上に配置され、
前記第2の回転モータは、前記第2の駆動アームを前記被洗浄面の前記縁と前記中心との間で前後に揺動するように駆動するように構成される、請求項14に記載の噴霧デバイス。 - 前記霧化チャネルの直径は、1~300μmに及ぶ、請求項2に記載の噴霧デバイス。
- 前記噴射チャネルの直径は、1~300μmに及ぶ、請求項3に記載の噴霧デバイス。
- 洗浄装置であって、被洗浄加工片を搬送するように構成されたキャリアと、前記被洗浄加工片の被洗浄面を洗浄するように構成された噴霧デバイスとを備え、前記噴霧デバイスは、請求項1~17のいずれか1項に記載の噴霧デバイスを使用する、洗浄装置。
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