TWI837760B - 二流體噴嘴及清洗裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種二流體噴嘴及清洗裝置，該二流體噴嘴包括：外殼，其包括液體注入口、氣體注入口和液體出口；及容置於該外殼內的內筒，該內筒與該外殼之間形成外腔室，該內筒的內部腔室形成為內腔室；其中，該內腔室的一端與該液體注入口連通，另一端與該液體出口連通；該外腔室的一端與該氣體注入口連通，另一端封閉；該內筒的側壁上分佈有貫通該內腔室和該外腔室的多個孔洞。本發明實施例提供的二流體噴嘴及清洗裝置，能夠有效改善氣體和液體混合不均勻的問題，提升清洗效果。
Description
本發明屬於半導體技術領域，尤其關於一種二流體噴嘴及清洗裝置。
在矽片加工過程中，清洗工序至關重要，它關係到矽片最終的微粒標準。
清洗過程需要很多專門應對微粒的清洗單元。多噴嘴組合(Multi-jet，M-Jet)就是其中之一。M-Jet的工作原理是：將特定氣體(例如CO2、CDA)等氣體和水混合後噴射於矽片表面，利用氣體在水中的不規則運動和氣泡破裂，達到進一步清洗矽片的目的。
傳統的二流體噴嘴未作特殊設計。進入噴嘴之前，直接將氣體和液體混合，然後注入噴嘴內，混合效果差，清洗效果差。目前的半導體行業普遍使用這種傳統的二流體噴嘴結構。因此存在氣體和液體混合差，矽片清洗效果差的問題。
本發明實施例提供了一種二流體噴嘴及清洗裝置，能夠有效改善氣體和液體混合不均勻的問題，提升清洗效果。
本發明實施例所提供的技術方案如下：一種二流體噴嘴，包括：外殼，其包括液體注入口、氣體注入口和液體出口；及容置於該外殼內的內筒，該內筒與該外殼之間形成外腔室，該內筒的內部腔室形成為內腔室；其中，該內腔室的一端與該液體注入口連通，另一端與該液體出口連通；該外腔室的一端與該氣體注入口連通，另一端封閉；該內筒的側壁上分佈有貫通該內腔室和該外腔室的多個孔洞。
示例性的，該多個孔洞呈蜂窩狀孔洞分佈。
示例性的，該蜂窩狀孔洞中各孔洞呈M行N列矩陣式排布，其中M為大於或等於5的正整數，該N為大於或等於5的正整數。
示例性的，M等於8，N等於8。
示例性的，該孔洞的形狀為圓形、菱形或方形。
示例性的，該孔洞的最大孔徑為1000±50μm。
示例性的，該內筒的材質選用不銹鋼、鐵氟龍或聚偏氟乙烯。
示例性的，該孔洞從該外腔室一側向該內腔室一側內徑逐漸縮小。
示例性的，該液體出口處設有噴射嘴部件，該噴射嘴部件具有液體通道，該液體通道包括與該液體出口連通的入口和與該入口相對的噴射口，其中該液體通道從該入口至該噴射口內徑逐漸增大。
一種清洗裝置，包括如上所述之二流體噴嘴。
本發明實施例所帶來的有益效果如下：
本發明實施例所提供的二流體噴嘴及清洗裝置，二流體噴嘴採用雙腔結構，其外腔室與氣體注入口連通，可注入氣體，內腔室與液體注入口連通，可注入液體，而內、外腔室之間通過內筒上的多個孔洞連通，且在外殼上僅設有液體出口，而無氣體出口，當外腔室被氣體充滿之後，由於氣體持續供給，外腔室壓力提升，從而氣體會通過內筒上的孔洞持續地充入到內腔室，而與液體混合，這樣，可以有效提升氣體和液體的混合均勻性。該二流體噴嘴應用於矽片清洗步驟中時，在二流體混合的過程中，氣體通過孔洞均勻注入液體中，可大幅度提升M-Jet清洗所需的二流體混合程度，提升清洗能力，改善清洗效果，提升產品品質。
100:外殼
110:液體注入口
120:氣體注入口
130:液體出口
200:內筒
210:孔洞
300:噴射嘴部件
310:液體通道
A:外腔室
B:內腔室
圖1表示本發明實施例中提供的二流體噴嘴的結構示意圖。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明實施例的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位
或位置關係，僅是為了便於描述本發明實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多所述特徵。在本發明實施例的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明實施例中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的具通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明實施例中的具體含義。
圖1所示為本發明實施例所提供的二流體噴嘴的結構示意圖。
如圖1所示，本發明實施例所提供的二流體噴嘴包括外殼100和內筒200。
該外殼100具有內腔，且該外殼100上設有液體注入口110、氣體注入口120和液體出口130。示例性的，該液體注入口110和該氣體注入口120位於該外殼100的一端，該液體出口130位於該外殼100的另一端。
該內筒200容置於該外殼100內，該內筒200與該外殼100之間形成外腔室A，該內筒200的內部腔室形成為內腔室B。其中，該內腔室B的一端與該
液體注入口110連通，另一端與該液體出口130連通；該外腔室A的一端與該氣體注入口120連通，另一端封閉；該內筒200的側壁上分佈有貫通該內腔室B和該外腔室A的多個孔洞210。
上述方案，二流體噴嘴採用雙腔結構，其外腔室A與氣體注入口120連通，可注入氣體，內腔室B與液體注入口110連通，可注入液體，而內腔室B與外腔室A之間通過內筒200上的多個孔洞210連通，且在外殼100上僅設有液體出口130，而無氣體出口，當外腔室A被氣體充滿之後，由於氣體持續供給，外腔室A壓力提升，從而氣體會通過內筒200上的孔洞210持續地充入到內腔室B，而與液體混合，這樣，可以有效提升氣體和液體的混合均勻性。該二流體噴嘴應用於矽片清洗步驟中時，在二流體混合的過程中，氣體通過孔洞210均勻注入液體中，可大幅度提升M-Jet清洗所需的二流體混合程度，提升清洗能力，改善清洗效果，提升產品品質。
在一些示例性的實施例中，如圖1所示，該多個孔洞210呈蜂窩狀孔洞分佈。這樣的設置，更有利於氣體與液體混合均勻。當然可以理解的是，在其他實施例中，多個孔洞210的排布方式可不限於蜂窩狀，例如，可以沿內筒200軸向排列多排等。
此外，示例性的，該蜂窩狀孔洞中各孔洞210呈M行N列矩陣式排布，其中M為大於或等於5的正整數，該N為大於或等於5的正整數。
採用上述方案，蜂窩狀孔洞中多個孔洞210呈矩陣式排列，從而氣體可以從外腔室A沿內筒200周向和軸向均勻地混合入內腔室B的液體中，進一步提升混合均勻性。示例性的，M等於8，N等於8。當孔洞210呈8×8陣列分佈時均勻性更好。當然可以理解的是，在實際應用中，可合理選擇孔洞210的排布方式。
此外，內筒200上孔洞210的佈局可根據需求使用規則排布，按照具體的噴嘴尺寸來選定。作為一種示例性的實施例，該孔洞210的形狀包括但不限於圓形、菱形或方形。該孔洞210的最大孔徑為1000±50μm。
此外，該內筒200的材質可選用不銹鋼、鐵氟龍或聚偏氟乙烯等任意合適的材質，具體選材取決於氣液混流的氣體。例如，氣液混流的氣體如選用CDA/N2等惰性氣體時，內筒200的選材可選用不銹鋼，例如SUS316等。若氣液混流的氣體如選用O3等活潑氣體時，則該內筒200的選材可使用鐵氟龍或聚偏氟乙烯等材質。
此外，如圖1所示，在一些示例性的實施例中，該孔洞210從該外腔室A一側向該內腔室B一側內徑逐漸縮小。也就是說，該孔洞210呈錐形狀。這樣，更有利於外腔室A內產生壓力，使得氣體更容易通過孔洞210進入內腔室B，且進入液體的氣泡尺寸更小，壓力更大，氣泡破裂時壓力更大，可達到進一步清洗矽片的目的。當然可以理解的是，在實際應用中，該孔洞210也可以是直筒狀。
在一些示例性的實施例中，如圖1所示，該液體出口130處設有噴射嘴部件300，該噴射嘴部件300具有液體通道310，該液體通道310包括與該液體出口130連通的入口和與該入口相對的噴射口，其中該液體通道從該入口至該噴射口內徑逐漸增大。採用上述方案，該噴射嘴部件可噴灑出倒三角錐狀水霧。
本發明實施例還提供了一種清洗裝置，其包括本發明實施例所提供的二流體噴嘴。顯然，本發明實施例所提供的清洗裝置也能夠帶來本發明實施例提供的二流體噴嘴所帶來的有益效果，在此不再贅述。
有以下幾點需要說明：
(1)本發明實施例附圖只相關連到與本發明實施相關連到的結構，其他結構可參考通常設計；(2)為了清晰起見，在用於描述本發明的實施例的附圖中，層或區域的厚度被放大或縮小，即這些附圖並非按照實際的比例繪製。可以理解，當諸如層、膜、區域或基板之類的元件被稱作位於另一元件“上”或“下”時，所述元件可以“直接”位於另一元件“上”或“下”或者可以存在中間元件；(3)在不衝突的情況下，本發明的實施例及實施例中的特徵可以相互組合以得到新的實施例。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
100:外殼
110:液體注入口
120:氣體注入口
130:液體出口
200:內筒
210:孔洞
300:噴射嘴部件
310:液體通道
A:外腔室
B:內腔室
Claims (10)
- 一種二流體噴嘴，包括： 外殼，其包括液體注入口、氣體注入口和液體出口；及 容置於該外殼內的內筒，該內筒與該外殼之間形成外腔室，該內筒的內部腔室形成為內腔室；其中， 該內腔室的一端與該液體注入口連通，另一端與該液體出口連通； 該外腔室的一端與該氣體注入口連通，另一端封閉； 該內筒的側壁上分佈有貫通該內腔室和該外腔室的多個孔洞。
- 如請求項1所述之二流體噴嘴，其中，該多個孔洞呈蜂窩狀孔洞分佈。
- 如請求項2所述之二流體噴嘴，其中，該蜂窩狀孔洞中各孔洞呈M行N列矩陣式排布，其中M為大於或等於5的正整數，N為大於或等於5的正整數。
- 如請求項3所述之二流體噴嘴，其中，M等於8，N等於8。
- 如請求項1所述之二流體噴嘴，其中，該孔洞的形狀為圓形、菱形或方形。
- 如請求項1所述之二流體噴嘴，其中，該孔洞的最大孔徑為1000±50μm。
- 如請求項1所述之二流體噴嘴，其中，該內筒的材質選用不銹鋼、鐵氟龍或聚偏氟乙烯。
- 如請求項1所述之二流體噴嘴，其中，該孔洞從該外腔室一側向該內腔室一側內徑逐漸縮小。
- 如請求項1所述之二流體噴嘴，其中，該液體出口處設有噴射嘴部件，該噴射嘴部件具有液體通道，該液體通道包括與該液體出口連通的入口和與該入口相對的噴射口，其中該液體通道從該入口至該噴射口內徑逐漸增大。
- 一種清洗裝置，包括如請求項1至9中任一項所述之二流體噴嘴。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111623580.6A CN114308822B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种二流体喷嘴及清洗装置 |
| CN202111623580.6 | 2021-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202245921A TW202245921A (zh) | 2022-12-01 |
| TWI837760B true TWI837760B (zh) | 2024-04-01 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005086214A1 (ja) | 2004-03-09 | 2005-09-15 | Tokyo Electron Limited | 基板洗浄用２流体ノズル及び基板洗浄装置 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005086214A1 (ja) | 2004-03-09 | 2005-09-15 | Tokyo Electron Limited | 基板洗浄用２流体ノズル及び基板洗浄装置 |
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