专利名称：微气泡产生装置以及硅晶片清洁设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及微气泡产生装置以及包括该微气泡产生装置的硅晶片清洁设备。
背景技术：
近年来，在使用硅晶片的半导体LSI的制造工艺中，更加需要使用具有较大直径的晶片和更精细的处理工艺。而且，与伴随着处理的复杂性保持和提高产品质量相关以及与生产成本降低等相关的问题也需要解决。
尤其在使用硅晶片的半导体LSI的制造工艺的许多领域中，包括用各种类型溶液进行处理的所谓湿处理工艺已经成为基本工艺。在这种湿处理工艺之中特别重要的工艺是清洁工艺和浸蚀工艺等。在这些常规的湿处理工艺中，改进主要集中在溶液类型、密度、处理温度、时限等的选择(举例来说，参见非专利文献1)。然而，这些常规技术不足以满足近年来伴随着进一步精细处理技术的需求、工艺的复杂性、高清洁度以及成本降低。而且，近年来，由于加强环境保护措施以及废弃液体处理的成本降低的需求，非常期盼稀释化学清洁和化学溶液较少的清洁等的处理。
将微气泡应用至半导体清洁的研究和开发近年来已经得到促进(举例来说，参见专利文献1)。然而，在使用微气泡的常规清洁设备中，由于产生微气泡的微气泡产生装置的喷嘴设置于清洁槽的底部，并且微气泡产生装置在清洁槽中占用较大空间，所以微气泡产生装置在安装于其它装置的场合上成为障碍，并且装置的安装需要时间和努力。为了解决这个不方便之处，具有一种清洁设备，其中远离清洁槽设置缓冲罐，并且在这个缓冲罐中设置微气泡产生装置。然而，这种清洁设备需要较大的安装空间。因此，其中将微气泡产生装置布置于用来循环清洁槽中的清洁液体的导管中的内嵌部署是优选的，并且传统上具有一种清洁设备，其具有内嵌布置的微气泡产生装置。
[非专利文献1]Tsuyoshi Hattori“硅晶片表面的新型清洁技术”Realyze Science&Engineering(2000) [专利文献1]日本未审专利申请公开No.2008-103701
发明内容
[本发明要解决的问题] 然而，如果微气泡产生装置安装于狭窄导管中，微气泡在微气泡产生装置的喷嘴周围聚结，并且使得气泡尺寸较大。尤其，在微气泡产生装置产生涡流的情况下，气泡由于涡流的柯恩达效应(Coandaeffect)在导管中心被带到一起，并且使得气泡尺寸变得大。因此，在常规清洁设备中具有问题微气泡的产生效率降低并且硅晶片的清洁性能下降。
本发明的目标是提供一种微气泡产生装置以及一种硅晶片清洁设备，其能提高微气泡的产生效率并且能提高硅晶片的清洁性能。
[解决问题的手段] 为了实现以上目标，根据本发明的微气泡产生装置包括 产生微气泡的微气泡产生机构；以及 连接至微气泡产生机构以便将由微气泡产生机构产生的微气泡导出的导出导管，其中， 微气泡产生机构设有向外喷出微气泡的喷嘴，并且导出导管设有互相相通的扩宽部和管部，并且扩宽部的微气泡流道截面面积大于管部的微气泡流道截面面积，并且微气泡产生机构连接至扩宽部。
优选地，微气泡产生机构和管部连接至扩宽部以使得扩宽部中的微气泡流道轴线和管部中的微气泡流道轴线在相同的方向上共同延伸。
优选地，扩宽部中的微气泡的流向和管部中的微气泡的流向相反。
优选地，微气泡产生机构和管部以下述方式连接至扩宽部，即，扩宽部中的微气泡流道轴线和管部中的微气泡流道轴线相互交叉。
更优选地，微气泡产生机构和管部以下述方式连接至扩宽部，即，扩宽部中的流道轴线和管部中的流道轴线相互垂直。
优选地，微气泡产生机构以下述方式连接至扩宽部，即，喷嘴偏离管部中的微气泡流道轴线。
还优选地，扩宽部具有圆形流道横截面。
还优选地，管部设置于扩宽部中的喷嘴附近。
根据本发明的硅晶片清洁设备设有上述微气泡产生装置并且清洁硅晶片，并且包括 清洁槽，容纳作为要清洁目标的硅晶片以及存储清洁流体；以及 泵装置，具有在清洁槽中循环清洁流体的泵和导管，其中， 微气泡产生装置设置于泵装置的导管中。
[发明效果] 在根据本发明的微气泡产生装置中，由于产生微气泡的微气泡产生机构连接至其微气泡的流道截面面积比在导出导管中引导所产生微气泡的管部的流道截面面积要大的扩宽部，从微气泡产生装置的喷嘴喷出的微气泡在没有相互干扰之下扩散于扩宽部中。因此，其能够防止所产生的微气泡相互地聚合从而变成清洁效果与常规装置一样低的较大尺寸气泡，并且所产生的微气泡保持气泡尺寸并且在扩宽部中稳定化，并且清洁效果较高的小尺寸微气泡通过管部供应到外面。因此，在根据本发明的微气泡产生装置中，能将清洁效果较高的小尺寸微气泡供应到外面，能提高微气泡的产生效率，并且能提高清洁性能。
此外，根据本发明的微气泡产生装置结构简单，能使装置小型化，并且能提高其在可应用装置例如硅晶片清洁设备中的布置灵活性。
而且，在根据本发明的硅晶片清洁设备中，能提高清洁性能。此外，能小型化所述设备并且能提高该设备的设计灵活性。
图1A和1B是示出根据本发明第一实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图，并且图1A是透视图，图1B是正视图； 图2是示出设有图1所示微气泡产生装置的硅晶片清洁设备的外形构造的附图； 图3是示出根据本发明第二实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图； 图4是示出根据本发明第三实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图； 图5是示出根据本发明第四实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图； 图6是示出根据本发明第五实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图； 图7是示出根据本发明第六实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图； 图8是示出根据本发明第七实施例的微气泡产生装置的外形构造的附图； 图9是示出图1所示微气泡产生装置的一个变型的附图； 图10是示出图1所示微气泡产生装置的另一个变型的附图； 图11是示出示例1中的硅晶片清洁设备的附图； 图12是示出比较示例1中的硅晶片清洁设备的附图； 图13是示出比较示例2中硅晶片清洁设备的附图； 图14是示出比较示例3中的硅晶片清洁设备的附图；并且 图15是示出图14所示硅晶片清洁设备的微气泡产生装置的附图。
附图标记的描述 1、200、300、400、500、600、700微气泡产生装置 10微气泡产生机构 11喷嘴 20、210、310、410、510、610导出导管 21、411、611扩宽部 22管部 23、24、412底面 25、612外围表面 100硅晶片清洁设备 101清洁槽 102清洁流体 103泵 104、105导管 711供应导管 Z、Z1轴线 M微气泡 W硅晶片
具体实施例方式 下文中，将参照附图描述根据本发明的实施例。
图1A和1B示出根据本发明第一实施例的微气泡产生装置的外形构造，图1A是透视图并且图1B是正视图。
如图1A和1B中所示，根据本发明第一实施例的微气泡产生装置1设有产生微气泡M的微气泡产生机构10以及用来将由微气泡产生机构10产生的微气泡M引导至外面的导管20。
微气泡产生机构10设有用来将产生的微气泡向外喷出的喷嘴11。流体和气体供应至此的微气泡产生机构10将直径为微米量级的细小气泡与流体一起喷出。对于微气泡产生机构10，优选地在产生微气泡时伴随着流体流动。例如，优选地是比如旋回液流式(swirling liquidflow)类型、静态混合器类型、喷射器类型、空穴类型、文丘里管类型、离心泵和旋回流(swirling flow)类型微气泡发生器的组合的那些，以及使用加压溶解型微气泡产生方法的类型。这是由于包含有所产生微气泡的流体需要运载至后述硅晶片清洁设备中的清洁槽，并且，在微气泡的产生伴随有流体流动的情况下，能省略用来将微气泡运载至清洁槽的附加传输装置等。然而，微气泡产生机构10可以是在产生微气泡时不伴随流体流动的类型，并且可以是其中流体静止的类型。在此情况下，在后述硅晶片清洁设备中，将会需要用于将包含微气泡的流体运载至清洁槽的传输装置。至于在产生微气泡时不伴随流体流动并且其中流体一直静止的微气泡产生机构10，具有细孔类型、旋转类型、超声类型、蒸汽浓缩类型以及使用电解型微气泡产生方法的类型。
导出导管20设有扩宽部21以及管部22。在导出导管20中，扩宽部21和管部22相互连接并且相互连通。连接至扩宽部21的微气泡产生机构10将中心轴线为轴线Z的圆锥形状的扩大的微气泡M从喷嘴11喷入扩宽部21。
中心轴线为轴线Z的中空圆柱形式的扩宽部21具有底面23和24以及圆筒形周面25，并且经由扩宽部21的一个底面23与微气泡产生机构10的喷嘴11相通并且经由另一个底面24与管部22相通。微气泡产生机构10的喷嘴11是中心轴线为轴线Z的圆筒形的开口，并且管部22是中心轴线为轴线Z的圆筒形的管道。也就是，在微气泡产生装置1中，微气泡在扩宽部21中流动的流道轴线和微气泡在管部22中流动的流道轴线是相同的轴线Z，并且微气泡形成为在彼此相同的方向上流动。
在导出导管20中，扩宽部21的微气泡流道的横截面面积，即，与作为微气泡流道轴线的轴线Z垂直的横截面的面积，大于管部22的微气泡流道的横截面面积，即，与作为微气泡流道轴线的轴线Z垂直的横截面的面积。此外，扩宽部21的流道横截面面积大于微气泡产生机构10的喷嘴11的与轴线Z垂直的横截面(流道横截面)面积。而且，扩宽部21的流道横截面面积及其在流道轴线Z的方向上的长度设置成使得从微气泡产生机构10喷出的微气泡能扩散并且稳定同时保持气泡尺寸。
对应于供应至微气泡产生机构10的流体的流速、将要供应的流体的类型、密度或温度、将供应至微气泡产生机构10的气体的流速、或微气泡产生机构10的规格等，扩宽部21的尺寸不同。至于微气泡产生机构10的规格，例如，具有微气泡的产生方法的类型、尺寸、气泡产生效率等。
例如，扩宽部21的流道横截面的直径d1是50至500毫米，优选地是75至300毫米并且更优选地是100至200毫米。扩宽部21在轴线Z方向上的长度11是50至500毫米，优选地是75至400毫米并且更优选地是100至300毫米。扩宽部21的容量是0.1至50公升，优选地是0.2至10公升并且更优选地是0.5至5公升。在类型与旋回液流类型相似的微气泡产生机构中，其中喷嘴的直径相当地小并且其以喷雾状态(圆锥状)喷出微气泡，扩宽部21的流道横截面的直径与喷嘴11的流道横截面的直径的比是10至100倍，优选地是15至80倍并且更优选地是20至60倍。在类型与喷射器类型相似的微气泡产生机构中，其中喷嘴的直径相当地大并且其喷出与喷嘴形状一样的微气泡，扩宽部的流道横截面的直径与喷嘴11的流道横截面的直径的比是1.5至50倍，优选地是2至40倍并且更优选地是3至30倍。对于管部22的流道横截面的直径d2，可仅选择适合于扩宽部21中的流体的流速的值。
应当注意到，扩宽部21的尺寸不限于上述尺寸，并且对应于上述特定情况设置。在扩宽部21的直径d1太小，扩宽部21的长度11太短，或者扩宽部21的容量太小的情况下，所产生的气泡尺寸就变大。在扩宽部21的直径d1太大，扩宽部21的长度11太长或扩宽部21的容量太大的情况下，需要用于安装微气泡产生装置1的宽阔空间并同时增加流体的使用量。优选地，在设置扩宽部21的尺寸时需考虑这些因素。
因此，在根据本发明第一实施例的微气泡产生装置1中，微气泡产生机构10经由导出导管20的具有较大流道截面面积的扩宽部21连接至具有较小流道截面面积的管部22，并且由微气泡产生机构10产生的微气泡首先喷入流道截面面积较大的扩宽部21。因此，喷出的微气泡可以扩散而不会与导管壁碰撞，并且不会由于相互干扰而变成较大尺寸的气泡，并且能一直扩散直到在扩宽部21中的流体内实现其稳定性同时保持与喷出时的尺寸相同的小气泡尺寸。因此，保持与喷出时的尺寸相同的小气泡尺寸并且具有高清洁效果的微气泡能从扩宽部21供应至管部22，并且具有小气泡尺寸的微气泡能被导出。
微气泡产生装置1由微气泡产生机构10以及具有扩宽部21和管部22的导出导管20构成，其构造简单。
因此，根据本发明第一实施例的微气泡产生装置1能在外面提供具有高清洁效果的小气泡尺寸的微气泡。而且，微气泡产生装置1结构简单，并且从而能使装置小型化。
应当注意到，在根据本实施例的微气泡产生装置1中，虽然扩宽部21的形状形成为中空圆柱类型，但扩宽部21的形状不限于此。例如，扩宽部21可以是空心的矩形平行六面体类型。
接着，将描述设有根据本发明第一实施例的微气泡产生装置1的硅晶片清洁设备。图2示出设有微气泡产生装置1的硅晶片清洁设备的外形构造。
如图2中所示，硅晶片清洁设备100设有其中存储清洁流体102的清洁槽101、泵103以及用来在清洁槽101中循环清洁流体102的导管104、105。泵103经由导管104从清洁槽101吸取清洁流体102，并且经由导管105将清洁流体102供应至清洁槽101。硅晶片清洁设备100设有微气泡产生装置1。微气泡产生装置1设置于导管105的中途。
下面，将描述硅晶片清洁设备100中硅晶片W的清洁处理。
例如，从单晶硅锭切割出的硅晶片W以如下方式布置于保持器(未示出)中，即，使得晶片的表面以相等的间隔相互面对并布置于清洁槽101中，然后浸泡于存储于清洁槽101中的清洁流体102中。接着，操作所述泵103并且清洁流体102在清洁槽101和导管104、105之间循环。此外，操作微气泡产生装置1，由微气泡产生机构10在循环的清洁流体102中产生微气泡，微气泡经由喷嘴11喷入导出导管20的扩宽部21并且微气泡被稳定化。然后，包括具有小气泡尺寸的稳定化微气泡的清洁流体经由管部22导入导管105，并且将微气泡供应入清洁槽101。在清洁槽101中，清洁流体102充满微气泡，并且硅晶片W由包括微气泡的循环清洁流体102清洁。
在设有根据上述本发明第一实施例的微气泡产生装置1的硅晶片清洁设备100中，由于在清洁槽101中供应具有高清洁效果的小气泡尺寸的微气泡，因此，其去垢性较高，由此能以较高的清洁程度清洁硅晶片W，并且硅晶片的清洁性能得到改进。
由于微气泡产生装置1如上所述较小，在硅晶片清洁设备100中的布置位置的灵活性较高，并且能改进硅晶片清洁设备100的设计灵活性。此外，硅晶片清洁设备100能小型化，由此能便于其使用和移动，并且能便于其操作。
接着，将描述根据本发明的微气泡产生装置的其它实施例。下文中，将仅描述与根据上述本发明第一实施例的微气泡产生装置1不同的部件，对于相同的部件给出相同的参考符号并且将省略描述。
图3示出根据本发明第二实施例的微气泡产生装置的外形构造。根据本发明第二实施例的微气泡产生装置200相对于微气泡产生装置1的不同之处仅在于导出导管的结构。
如图3中所示，在微气泡产生装置200中，导出导管210就管部22在扩宽部21上的连接位置而言不同。在导出导管210中，管部22以下述方式设置，即，其流道轴线Z1与扩宽部21中的微气泡M的流道轴线Z不同并且平行地移位。
在根据第一实施例的微气泡产生装置1中，由于导管22的流道轴线(轴线Z)与扩宽部21中微气泡的流道轴线(轴线Z)相同并且导管22的入口定位于微气泡产生机构10的喷嘴11的微气泡喷出方向上，在扩宽部21中产生涡流(vortex flow)的情况下，在涡流的中心形成空气的通道，并且流体中气泡的气泡尺寸会由于所述空气而变大。另一方面，在根据第二实施例的微气泡产生装置200中，管部22的流道轴线Z1与扩宽部21中微气泡M的流道轴线Z平行偏移。因此，能防止扩宽部21中涡流的产生，并且能将具有小气泡尺寸的微气泡更多地供应入管部22。尤其，本实施例在使用其中产生涡流的微气泡产生方法的微气泡产生机构10中是特别有效的。其中产生涡流的微气泡产生方法包括旋回液流类型、静态混合器类型、或离心泵和旋回流类型微气泡发生器的组合。
图4至7分别示出根据本发明第三至第六实施例的微气泡产生装置的外形构造。
根据本发明第三实施例的微气泡产生装置300与微气泡产生装置1的不同之处仅在于导出导管的结构。如图4中所示，在微气泡产生装置300中，导出导管310就管部22在扩宽部21上的连接位置而言不同。在导出导管310中，管部22的流道轴线Z 1与扩宽部21中微气泡M的流道轴线Z不同且平行地偏移，并且管部22连接在扩宽部21中的与微气泡产生机构10相连接的底面23上。利用这种构造，扩宽部21中的微气泡的流向和管部22中微气泡的流向相反。
根据本发明第四实施例的微气泡产生装置400与微气泡产生装置300的不同之处仅在于导出导管的结构。如图5中所示，在微气泡产生装置400中，导出导管410就扩宽部411的形状而言不同。在导出导管410中，微气泡产生机构10和管部22连接于此的底端表面412与扩宽部411中的流道轴线Z和Z1不垂直。扩宽部411以下述方式形成，即，底面412从面向底面412的底面24开始从微气泡产生机构10的连接位置朝着管部22的连接位置的方向逐渐地发散。
根据本发明第五实施例的微气泡产生装置500与微气泡产生装置1的不同之处仅在于导出导管的结构。如图6中所示，在微气泡产生装置500中，导出导管510就管部22在扩宽部21上的连接位置而言不同。在导出导管510中，管部22的流道轴线Z1与扩宽部21中微气泡M的流道轴线Z不同，并且互相垂直。也就是，管部22直立在扩宽部21的圆筒形周面25上。在本实施例中，管部22在底面23侧直立于边缘部分上。在这个构造中，扩宽部21中微气泡的流向和管部22中微气泡的流向互相垂直。应当注意到，虽然管部22形成为连接在扩宽部21中与微气泡产生机构10相连接的底面23侧上，但是管部22可设置于底面24侧上。
根据本发明第六实施例的微气泡产生装置600与微气泡产生装置500的不同之处仅在于导出导管的结构。如图7中所示，在微气泡产生装置600中，导出导管610就扩宽部611的形状而言不同。在导出导管610中，扩宽部611的与管部22相连接的外围表面612不是圆筒形的，并且形成为使得其流道截面面积从与微气泡产生机构10相连接的底面23朝着与底面23相对的底面24减小。也就是，如图7中所示，扩宽部611的外围表面612形成大致截头圆锥形外围表面，并且扩宽部611形成为使得沿着流道轴线Z的横截面变成梯形形状。这是为了使气泡不容易在扩宽部611中聚集。
根据上述本发明第三至第六实施例的微气泡产生装置300至600能获得与根据上述本发明第二实施例的微气泡产生装置200相同的效果。
图8示出根据本发明第七实施例的微气泡产生装置的外形构造。根据本发明第七实施例的微气泡产生装置700与微气泡产生装置1的不同之处仅在于导出导管的结构。
如图8中所示，在微气泡产生装置700中，导出导管710的不同之处在于，供应扩宽部21中的流体的供应导管711连接至与微气泡产生机构10相连接的扩宽部21的底面23。在本实施例中，虽然在底面23的边缘部分处设置两个供应导管711，但是供应导管711的数量不限于此。
在根据本发明第七实施例的微气泡产生装置700中，由于供应扩宽部21中的流体的供应导管711设置于微气泡产生机构连接于此的底面23的边缘部分，因此，在扩宽部21中，就使得扩宽部21中底面23的边缘部分附近的区域(区域P)中的流体流动，并且能防止区域P中的流体停留。
根据本发明的微气泡产生装置不限于根据上述本发明每个实施例的微气泡产生装置的形状或构造，并且例如可以是每个实施例的组合。如图9中所示，微气泡产生装置1的扩宽部21的形状可以是中心轴线为流道轴线Z的在微气泡的流向上扩展的空心圆锥形状(圆形截头圆锥形形状)，并且如图10中所示，可以是中心轴线为流道轴线Z的在微气泡的流向上扩展并且从预定位置再次变窄的形状。管部22可布置为使得流道轴线Z 1与扩宽部的流道轴线Z不垂直并且倾斜地交叉流道轴线Z。
根据本发明的微气泡产生装置的安装方向不限于图1和3至10中所示的方向。但是更期望的是尽可能地让管部22处于上侧，以使得气泡难以停留在扩宽部21中。例如，安装方向可以是图4和5中所示的微气泡产生装置已经向右旋转90°以及图6和7中所示的微气泡产生装置已经向左旋转90°的方向。
关于根据本发明的微气泡产生装置的材料，也没有具体的限制。
根据本发明的微气泡产生装置可应用于除了硅晶片清洁设备以外的清洁设备，比如部件皂洗机(parts soaping machine)、洗涤机。根据本发明的微气泡产生装置可安装于浴缸、养鱼场、水族馆的蓄水箱或用于观赏鱼的蓄水池中。在此情况下，例如，其能连接至循环过滤器的循环通道。其可设置于家用淋浴器的软管或水管的中途。
具体地，根据本发明的微气泡产生装置可应用于具有浸蚀能力的碱性清洁流体中。
已知微气泡的作用能提高具有浸蚀能力的碱性清洁流体中的浸蚀速度(参见专利文献1)。具有包括根据本发明的微气泡产生装置的硅晶片清洁设备100，与常规微气泡产生装置浸泡在其清洁槽中的常规硅晶片清洁设备一样，浸蚀速度能得到提高。
[示例] 首先，用于评定的试样通过由CVD将聚硅层沉积在厚度大约1μm直径200毫米的硅晶片的镜面上。接着，在清洁之前使用NanoSpec(Nanometrics公司制造)测量试样的聚硅层的厚度。
接着，如图11中所示，上述试样使用硅晶片清洁设备110清洁(示例1)。硅晶片清洁设备110的类型是在图2的硅晶片清洁设备中使用图6所示形状的微气泡产生装置500作为微气泡产生装置。至于微气泡产生机构10，使用旋回液流型(由Nanoplanet Research InstituteCorporation制造的M2-MS/PTFE型)。使用由石英玻璃制成的扩宽部，其具有直径是100毫米并且长度是200毫米的形状。在其清洁处理中，具体地，作为清洁槽101中的清洁流体，使用具有浸蚀能力的碱性清洁流体，例如，用20倍超纯水稀释的Techniclean 200EF(主要成分碱性无机盐、阴离子型表面活性剂、非离子表面活性剂、水)。每次清洁处理后将所使用的清洁流体弃置，并且使用新的清洁流体。在清洁槽101中，灌注20公升的上述清洁流体，清洁流体的温度设定为50℃，并且试样在这种清洁流体中浸泡30分钟。之后，取出清洁的试样，并且放入20℃的超纯水槽，并且执行10分钟的漂洗处理。然后这个试样用旋转式脱水机干燥。
接着，对于如上所述执行清洁处理的示例1的试样，类似于清洁之前的测量那样，测量试样的聚硅层的厚度。
如图12中所示，在不具有微气泡产生装置的硅晶片清洁设备800中，清洁上述试样(比较示例1)。也就是，执行未使用微气泡并且清洁流体没有循环的清洁处理。
如图13中所示，在硅晶片清洁设备900中清洁上述试样，其中微气泡产生装置(Nanoplanet Research Institute Corporation制造的M2-MS/PTFE型)的单个喷嘴部分布置于清洁槽901的底面上。(比较示例2) 如图14中所示，外径为3/4英寸且内径为5/8英寸的Teflon(注册商标)(PFA)管1004直接连接至微气泡产生装置1002的微气泡产生机构1003的微气泡喷嘴(参见图15)，并且用其中Teflon管1004导入清洁槽1001的硅晶片清洁设备1000来清洁上述试样。(比较示例3) 比较示例1至3中的清洁处理，即清洁槽、清洁流体成分、清洁流体的量、清洁时限、漂洗处理时限、干燥方法等与上述示例1的那些相同。清洁之后与示例1类似地测量试样。
在清洁之前和之后通过测量示例1的试样和比较示例1至3的试样获得的聚硅层厚度来计算浸蚀速度。结果在表1中示出。在表1中，液体流量是导入微气泡产生装置的清洁流体的流速。导入空气量是导入微气泡产生装置的空气的流速。
表1 如表1中所示，在根据本发明的硅晶片清洁设备中(示例1)，其证明在浸蚀速度上获得了与其中常规微气泡产生装置浸泡在清洁槽中的常规硅晶片清洁设备等同的增强效果。也就是，其证明根据本发明的硅晶片清洁设备(示例1)能有效地产生微气泡。
虽然示例1的浸蚀速度稍微低于比较示例2，但认为这是由于示例1的液体流量和空气导入量小于示例2的影响，因此，认为示例1具有与比较示例2几乎等同的微气泡产生能力。
在Teflon管直接连接至微气泡产生机构的微气泡喷嘴的比较示例3中，出现涡流，并且由于Teflon管非常细小所以产生较大的气泡。与没有微气泡的比较示例1相比而言，没有发现浸蚀速度的显著提高。
因此，在根据本发明的硅晶片清洁设备中，硅晶片的表面上的各种污染物(微粒、离子、金属、有机物质等)的去除能力能提高至与其中常规微气泡产生装置浸泡在清洁槽中的常规硅晶片清洁设备等同的程度。
权利要求
1.一种微气泡产生装置，其包括
产生微气泡的微气泡产生机构；以及
连接至微气泡产生机构以便将由微气泡产生机构产生的微气泡导出的导出导管，其中
微气泡产生机构设有向外喷出微气泡的喷嘴，并且导出导管设有互相相通的扩宽部和管部，并且扩宽部的微气泡流道截面面积大于管部，并且微气泡产生机构连接至扩宽部。
2.根据权利要求1的微气泡产生装置，其中微气泡产生机构和管部连接至扩宽部以使得扩宽部中的微气泡流道轴线和管部中的微气泡流道轴线在相同的方向上共同延伸。
3.根据权利要求1的微气泡产生装置，其中扩宽部中的微气泡的流向和管部中的微气泡的流向相反。
4.根据权利要求1的微气泡产生装置，其中微气泡产生机构和管部连接至扩宽部以使得扩宽部中的微气泡流道轴线和管部中的微气泡流道轴线相互交叉。
5.根据权利要求4的微气泡产生装置，其中微气泡产生机构和管部连接至扩宽部以使得扩宽部中的流道轴线和管部中的流道轴线相互垂直。
6.根据前述权利要求的任何一个的微气泡产生装置，其中微气泡产生机构连接至扩宽部以使得喷嘴偏离管部中的微气泡的流道轴线。
7.根据前述权利要求的任何一个的微气泡产生装置，其中扩宽部具有圆形流道横截面。
8.根据前述权利要求的任何一个的微气泡产生装置，其中管部设置于扩宽部中喷嘴的附近。
9.一种清洁硅晶片的硅晶片清洁设备，该设备设有根据前述权利要求的任何一个的微气泡产生装置，所述设备包括
清洁槽，其容纳作为要清洁目标的硅晶片以及存储清洁流体；以及
泵装置，其具有在清洁槽中循环清洁流体的泵和导管，其中，
微气泡产生装置设置于泵装置的导管中。
全文摘要
提供一种微气泡产生装置以及硅晶片清洁设备，其能将清洁效果较高的具有较小气泡尺寸的微气泡供应到外面，并且其能使装置小型化且能提高其处理灵活性。微气泡产生装置1设有微气泡产生机构10以及将微气泡导向到外面的导出导管20。导出导管20设有扩宽部21和管部22，并且扩宽部21和管部22在导出导管20中彼此连接且相通。扩宽部具有将轴线Z作为中心轴线的空心圆柱形形状，并且具有底面23、24以及圆柱形的外周表面，并且经由扩宽部21的一个底面23通向微气泡产生机构10的喷嘴11，并且经由另一底面24通向管部22。与扩宽部21的微气泡的流道轴线Z垂直的横截面的面积大于与管部22的流道轴线Z垂直的横截面的面积。
文档编号H01L21/00GK101764048SQ20091022451
公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月17日 优先权日2008年12月25日
发明者榛原照男 申请人:硅电子股份公司