基板处理装置及用于其的混合喷嘴的制作方法_2

文档序号:10159152阅读:来源:国知局
化学机械研磨工艺后,立刻去除附着在基板的表面的污泥(sludge)等,从而可在投入刷子(brush)清洗工艺之前得以配置。
[0029]如上所述的本实用新型,气体通过截面减小区域的同时进行高速流动,固体状态的干冰以微细粒子状态与高压气体混合于高速流动的气体流动而喷射,由此比气体或液体惯性力大的固体状态的干冰穿透形成于基板上侧的边界层,并可直接到达基板表面,从而可获得如下有利效果:可有效地去除较低地固着于基板表面的异物。
[0030]此外,就本实用新型而言,从混合喷嘴所喷射的固体状态的干冰被喷射至基板的同时,暴露于常温的大气中,同时固体的一部分气化升华并体积瞬间膨胀,从而通过膨胀的力可以从基板表面分离固着于基板表面的异物,由此可获得如下有利效果:可提高清洗效率。
[0031]更重要的是,就本实用新型而言,供给至分岔通道的干冰为保持高压的液体状态的二氧化碳,从而在到达通过分岔通道与气体供给通道相遇的第一位置的瞬间,液体状态的二氧化碳压力降低的同时,固化为微细的干冰固体粒子,从而以微细的固体粒子状态向气体流动均匀地漫延的同时到达基板的表面,因此可获得如下有利效果:不会因冲击等而对基板的表面引起损伤,并且更加提高清洗效率。
[0032]并且,就本实用新型而言,形成为截面减小区域和截面扩大区域串联排列的文丘里管(venturi)构造,从而顺利地使得液体流入,并引导气体流动为高速,并且可得到如下效果:由于截面扩大的同时所产生的温度下降效果,降低所排出的喷射体的温度,从而在冷却作为对象物的基板的表面的同时进行清洗。
【附图说明】
[0033]图1是表示现有的基板处理装置的构成的图,
[0034]图2是表示通过图1的基板处理装置的喷嘴向基板的表面涂覆混合流体的路径的平面图,
[0035]图3是沿着图1的切割线A-A的放大截面图,
[0036]图4是图1的‘B’部分的放大图,
[0037]图5是表示根据本实用新型的一个实施例的基板处理装置的构成的图,
[0038]图6是图5的‘C’部分的纵截面图,
[0039]图7是表不去除图5的外壳一部分的构成的立体图,
[0040]图8是图7的‘D’部分的放大图,
[0041]图9是表示供给至气体供给通道的干冰(dry ice)的相变的图表(graph),
[0042]图10是表示使用图5的基板处理装置的化学机械研磨设备的构成的平面图。
【具体实施方式】
[0043]以下,参照附图对根据本实用新型的一个实施例的基板处理装置100进行具体说明。但是在说明本实用新型时,为了使本实用新型的要旨明晰,而省略说明公知功能或构成,并且针对相同或类似的功能或构成将赋予相同或类似的标号。
[0044]如图5所示,根据本实用新型的一个实施例的基板处理装置100包括:基板搁置台10,其在外壳55内,以搁置基板的状态通过旋转驱动部得以旋转10r驱动;混合喷嘴100,其向搁置于基板搁置台10的基板W的表面喷射将高压气体和干冰固体粒子混合的喷射体99 ο
[0045]如图6所示,所述混合喷嘴100包括:气体供给通道Ρ1,其沿着直线形态的中心线供给气体91 ;分岔通道Ρ2,其供给液体状态的二氧化碳95,与气体供给通道Ρ1形成锐角,使液体状态的二氧化碳95具有朝向相同方向的成分;喷射体排出通道Ρ3,其排出喷射体99,所述喷射体99混合有通过分岔通道Ρ2所供给的干冰粒子95Χ和气体91。
[0046]在此,气体供给通道Ρ1包括:第一截面固定区域S1,其沿着气体91的流动方向而截面固定;截面减小区域S2,其沿着气体91的流动方向而截面逐渐减小;第二截面固定区域Ρ31的一部分,其沿着气体91的流动方向而截面固定。
[0047]由此,气体91从气体供给部Pa通过混合喷嘴100的第一截面固定区域S1的同时,流动得以稳定化,而通过截面减小区域S2的同时,压力得以逐渐减低,从而气体的流速加快,并且通过第二截面固定区域S31的一部分的同时,流动得以稳定化。
[0048]此时,在第一地点XI形成有流体供给通道P2的出口,所述第一地点XI位于从第二截面固定区域S31开始的地点以确定的距离L分离的位置上,从而通过气体供给通道P1所供给的压缩气体91在通过截面减小区域S2的同时流速加快,而在开始通过第二截面固定区域S31的同时,成为流动实现稳定的状态。
[0049]在所述状态下,通过分岔通道P2液体状态的高压二氧化碳95向第二截面固定区域S31的第一位置XI流入,与此同时液体状态的二氧化碳95如果到达相对较低压力的第二截面固定区域S31,则压力剧减,且固化为干冰固体粒子。
[0050]另外,气体供给部Pa通过气体供给通道P1供给空气、氮气、氩(Argon)气等惰性气体中的某一个以上。通过气体供给通道P1供给惰性气体时,在基板W上抑制化学反应,因此优点在于提高清洗效果。
[0051]所述分岔通道P2具有与沿着气体供给通道P1的气体流动方向相同的方向成分,并且与气体供给通道P2形成为锐角。由此,通过分岔通道P2所流入的液体状态的二氧化碳顺利地流入到气体供给通道P1的末端的第一位置XI。
[0052]分岔通道P2内,从40bar至60bar的高压槽(tank)供给液体状态的二氧化碳95。并且向分岔通道P2注入的液体状态的二氧化碳95的压力也保持较高。由此,如图9所示,通过分岔通道P2所供给的液体状态的二氧化碳在第一位置XI合流于气体供给通道P1的瞬间,高压状态的二氧化碳95的压力从显示为Prl的高压下降至显示为Pr2的低压,并且由此液体状态的二氧化碳95固化为固体状态的干冰。
[0053]并且,取代通过分岔通道P2供给固体状态的干冰粒子,将液体状态的二氧化碳95通过分岔通道P2进行供给,由此液体状态的二氧化碳95在到达低压的气体供给通道P1的同时,固化为微细的干冰固体粒子95X,因此,与通过气体供给通道P1而流动的气体流动共同通过排除通道P3,并与此同时得以均匀混合。
[0054]相比气体供给通道P1,分岔通道P2的截面形成为更小的截面,并且在第一位置XI上被固化的干冰粒子95X的大小可通过调节分岔通道P2的截面大小来进行调节。例如,干冰粒子95X的直径可形成为100 μ m至2000 μ m的大小。
[0055]所述喷射体排除通道P3与气体供给通道P1相连续,从而配置为一字形态,并且在与分岔通道P2连通的第一位置XI上,通过分岔通道P2所供给的液体状态的二氧化碳95固化而成的干冰粒子95X与气体91混合的同时形成喷射体99。并且通过由气体供给通道P1与分岔通道P2所供给的气体91和二氧化碳95的流动压力,喷射体99向排出口 90移动并排出。
[0056]此时,排出喷射体99的排出区域S3包括:第二截面固定区域S31,其沿着流动方向而截面保持为固定;截面扩大区域S32,其沿着流动方向而截面逐渐扩大。由此,在第二截面固定区域S31的第一位置XI上,使得干冰固体粒子95X得以均匀地漫延至稳定流动的气体流动内。由此,从排出口 90所排出的喷射体99中,气体91与微细干冰固体粒子95X以均质地混合状态得以排出。
[0057]尤其,在截面减小区域S2中流速加快的气体91通过截面扩大区域S32的同时,气体膨胀,从而降低温度,因此可得到降低所排出的喷射体99的温度的效果。由此,通过打击基板W的表面的喷射体99,从而使得基板W得以冷却,因此,可取得如下效果:在清洗基板W时,可抑制通过热泳效果从基板W脱离的微细粒子向周围浮游后,重新附着于基板W。
[0058]另外,混合喷嘴100的排出口 90可形成为纵横比为1:2以内的圆形、椭圆、多角形等,但是如图7所示,也可以以纵横比1:5以上的比例形成为长的狭缝(slit)形态。换句话说,以图6为基准,在垂直于纸面的方向上以长长地延长的状态可形成混合喷嘴100。由此,基板W的漂洗、清洗等的处理工艺中,将混合喷嘴100的往返移动120d距离缩短或不进行往返移动,也能够提高基板W的处理效果。
[0059]另外,如图4所示,混
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