一种气液两相雾化清洗装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属半导体晶片工艺技术领域，具体为一种气液两相雾化清洗装置。
【背景技术】
[0002]在随着集成电路特征尺寸进入到深亚微米阶段，集成电路晶片制造工艺中所要求的晶片表面的洁净度越来越苛刻，为了保证晶片材料表面的洁净度，集成电路的制造工艺中存在数百道清洗工序，清洗工序占了整个制造过程的30%。
[0003]在半导体清洗工艺中，清洗药液以很高的速度冲击晶片时，会对晶片产生一个物理作用力，该作用力可以加快清洗药液与晶片表面杂质和污染物的作用过程，促使杂质和污染物被液相流体腐蚀，溶解或悬浮于液相流体中。在晶片转动产生的离心力作用下，包含有杂质和污染物的清洗药液脱离晶片表面，完成清洗的过程。
[0004]但随着晶片表面图形结构特征尺寸的进一步减小，高速喷射的液相流体会对晶片表面的图形结构造成严重的损伤。传统的清洗喷射技术普遍存在着大尺寸的液相颗粒或者是液相喷射流，对于65纳米及以下工艺晶片表面图形的损伤非常严重，同时液相流体的利用率较低，导致资源的极度浪费。
[0005]为了减少对晶片表面图形的损伤，需要进一步缩小喷射出的液体颗粒的尺寸，如喷射纳米液体颗粒，来减小液体颗粒对图形侧壁和边角的损伤。因此，本领域技术人员亟需研发一种减少晶片表面图形损伤的气液两相雾化清洗装置。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术的不足之处，本实用新型的目的是为减少清洗工艺过程中晶片表面图形损伤，提供一种气液两相雾化清洗装置，提高清洗效率，改善清洗效果。
[0007]本实用新型目的通过下述技术方案来实现:
[0008]本实用新型提供了一种气液两相雾化清洗装置，所述装置包括气体管道、液体管道以及气液两相雾化喷嘴，所述气体管道和液体管道的一端设置在摆臂上，其另一端连通所述气液两相雾化喷嘴以形成雾化颗粒，所述摆臂带动所述气液两相雾化喷嘴在晶片边缘与晶片中心之间做圆弧往复运动；其中，气液两相雾化喷嘴包括喷嘴部件液体主管路、喷嘴部件气体管路、液体出液孔以及气体出气孔；所述喷嘴部件液体主管路一端连接所述液体管道，另一端具有若干呈发散状且等距离分布的喷嘴部件液体分管路，所述喷嘴部件液体分管路具有与所述气液两相雾化喷嘴的轴向方向呈预设角度倾斜的端面，所述端面上具有若干预设直径的液体出液孔，所述喷嘴部件气体管路侧壁上设有气体管路接口以连通所述气体管道，各喷嘴部件液体分管路之间具有水平设置的扇形出气网板，所述出气网板上设有若干预设直径的气体出气孔。
[0009]优选的，所述端面与所述气液两相雾化喷嘴的轴向方向之间的夹角为10°?80。。
[0010]优选的，所述气液两相雾化喷嘴的下端设有雾化颗粒导向管路，以去除与所述气液两相雾化喷嘴轴向方向不平行的雾化颗粒。
[0011]优选的，所述气液两相雾化喷嘴的上方设有喷嘴旋转部件，以调整所述气液两相雾化喷嘴的喷射角度。
[0012]优选的，所述气体管道上设有用于调节气体流量的气体流量调节阀，和/或所述液体管道上设有用于调节液体流量的第一液体流量调节阀。
[0013]优选的，所述液体出液孔和气体出气孔的预设直径为I?300 μ m0
[0014]优选的，所述摆臂上还设有用于向晶片喷射液相流体的液相清洗管道。
[0015]优选的，所述液相清洗管道上设有用于调节液体流量的第二液体流量调节阀。
[0016]优选的，所述气体管道、液体管道以及液相清洗管道上均设有用于控制开关的气动阀。
[0017]本实用新型的有益效果:
[0018]1、本实用新型通过气液两相雾化喷嘴结构，使高速液体流与高速气体流充分的相互作用，并通过调整气体流速和小流量液体流速，形成颗粒尺寸均一的超微雾化液滴，经过高速气体流加速以后，喷射在晶片表面，完成清洗。
[0019]2、本实用新型在工艺过程中气流方向与晶片表面相垂直，促进表面沟槽图形中的杂质向流体主体的传递，提高清洗的效率，改善清洗效果。同时，有利于节约液相流体。
[0020]3、本实用新型采用尺寸均一的雾化颗粒冲洗晶片表面，由于雾化颗粒的质量小，而且晶片表面存在一层由液相清洗管道喷射形成的液体薄层，减少了对晶片表面结构的冲击力，同时也减少了对晶片表面图形结构的损伤。
[0021]4、本实用新型中的雾化颗粒导向管可以起到一定的过滤作用，只保留运动方向与气液两相雾化喷嘴轴向方向平行的雾化颗粒，减少雾化颗粒对晶片表面图形结构的横向作用力，防止图形结构的损伤。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本实用新型中气液两相雾化清洗装置的优选实施例的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型中摆臂的运动轨迹示意图；
[0025]图3为本实用新型中气液两相雾化清洗装置的放大结构示意图；
[0026]图4为本实用新型中气液两相雾化喷嘴优选实施例的透视图；
[0027]图5为本实用新型中气液两相雾化喷嘴优选实施例的剖面结构示意图；
[0028]图6为本实用新型中气液两相雾化喷嘴优选实施例的横截面结构示意图；
[0029]图7为本实用新型中气液两相雾化喷嘴优选实施例的局部结构示意图；
[0030]图8为本实用新型中气液两相雾化喷嘴优选实施例的局部结构示意图；
[0031]图9为本实用新型中气液两相雾化喷嘴形成雾化颗粒的结构示意图。
[0032]图中标号说明如下:
[0033]10、气体管道；20、液体管道；30、气液两相雾化喷嘴；31、喷嘴部件液体主管路；32、喷嘴部件气体管路；33、液体出液孔；34、气体出气孔；35、喷嘴部件液体分管路；36、气体管路接口 ；37、出气网板；38、雾化颗粒导向管路；40、摆臂；50、晶片；60、喷嘴旋转部件；70、气体流量调节阀；80、第一液体流量调节阀；90、液相清洗管道；100、第二液体流量调节阀；110、夹持件；120、旋转体；130、电机。
【具体实施方式】
[0034]为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本实用新型的内容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，在详述本实用新型实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。
[0035]需要说明的是，在下述的实施例中，利用图1?9的结构示意图对按本实用新型中的气液两相雾化清洗装置进行了详细的表述。在详述本实用新型的实施方式时，为了便于说明，各示意图不依照一般比例绘制并进行了局部放大及省略处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定。
[0036]如图1至图3所示，本实用新型提供了一种气液两相雾化清洗装置，用于对承载在旋转体120上的晶片50进行清洗，旋转体120上的夹持件110用于夹持晶片50，旋转体120由电机130驱动并带动晶片50做旋转运动。气液两相雾化清洗装置包括气体管道10、液体管道20以及气液两相雾化喷嘴30。气体管道10和液体管道20的一端设置在摆臂40上，其另一端连通气液两相雾化喷嘴30以形成雾化颗粒，摆臂40带动气液两相雾化喷嘴30在晶片50边缘与晶片50中心之间做圆弧往复运动(如图2所示)。
[0037]本实施例中，为了便于调控气体流量和液体流量，气体管道10上设有用于调节气体流量的气体流量调节阀70，和/或液体管道20上设有用于调节液体流量的第一液体流量调节阀80。
[0038]此外，摆臂40上还设有用于向晶片喷射液相流体的液相清洗管道90，液相清洗管道90上设有用于调节液体流量的第二液体流量调节阀100，摆臂40也可带动液相清洗管道90在晶片50边缘与晶片50中心之间做圆弧往复运动。
[0039]为了控制气体管道10、液体管道20以及液相清洗管道90的启闭，气体管道10、