[发明专利]一种清洗雾化喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体晶片工艺技术领域，特别涉及一种清洗雾化喷射装置。

背景技术

集成电路的制造工艺中存在数百道清洗工序，为了保证晶片材料表面的洁净度，清洗工序占了整个制造过程的30％。其中，该晶片指的是纯硅衬底的硅片和带有铜互连结构的硅片。据统计，每片200mm直径的硅衬底芯片，在整个制造中需耗用5吨高纯去离子水，再加上清洗中其它各种耗材的费用，将是一个十分高昂的数字。

而进一步地统计显示，整个半导体器件制造中超过50％的损失量都是由表面污染、清洗不彻底造成的。如颗粒污染会使光刻胶和掩模的接触不良，在对准与曝光过程中损伤胶膜和掩模版，引起分辨率下降，造成针孔、小岛等图形缺陷。在曝光过程中，如果掩模版或光刻胶膜上粘附颗粒，在图形转印后，就会引起图形的缺损或桥连，分别导致电路断路或短路。

目前对于铜互连芯片的清洗设备多以旋转喷射式为主，即芯片固定在清洗机的旋转卡盘上，随卡盘高速运动，在卡盘上方存在喷头喷射清洗液和去离子水。喷射的清洗液以很高的流量冲击硅片时，将产生一个物理作用力。喷射的使用和芯片旋转产生的离心力确保了减少化学试剂和去离子水的用量下的有效清洗。

但随着集成电路的迅速发展，尤其是铜互连线的线宽进一步减小，对清洗技术的要求越来越高，导致铜互连表面的清洗工艺随着线宽的减小其难度越来越大。而传统的清洗喷喷射技术存在大尺寸液滴或是喷射流，对65纳米及其以下工艺的芯片表面的图形的损伤越显严重，同时清洗液和去离子水的利用率较低，导致资源的极度浪费。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、实现喷射超微雾化液滴的清洗雾化喷射装置，以克服单纯的雾化机制产生大尺寸液滴或是喷射流，对65纳米及其以下工艺的芯片表面图形造成严重损伤、清洗液和去离子水的利用率低等缺陷。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一一种清洗雾化喷射装置，其特征在于，包括：上壳体、与上壳体连接的下壳体；所述上壳体为二阶圆筒状，包括第一阶壳体和第二阶壳体，第一阶壳体的横截面积小于第二阶壳体的横截面积，所述第二阶壳体中设有换能器；所述下壳体的两侧壁设有第二通气孔，所述下壳体的中心位置设有雾化喷射通孔，所述第二通气孔与雾化喷射通孔相通且具有夹角。

进一步地，所述换能器包括呈圆筒状且其表面设有多个第一通气孔的换能器主体和耦合层，所述耦合层通过耦合层支撑部件固定在换能器主体内部。

进一步地，所述耦合层包括压电晶体和耦合片，所述压电晶体通过导电胶与耦合片连接。

进一步地，所述耦合片由单一介质或多种介质制成，其厚度为1/4波长的整数倍。

进一步地，还包括密封圈，所述密封圈设置于耦合层的下表面，用于密封耦合层和耦合层支撑部件。

进一步地，所述第一阶壳体的一侧设有进气孔，所述第二阶壳体的一侧设有进液孔。

进一步地，所述第二通气孔与雾化喷射通孔之间的夹角为20-70°。

进一步地，所述耦合层下表面与下壳体雾化喷射通孔上表面之间的垂直距离为1mm-10mm。

进一步地，所述换能器主体的侧壁至所述上壳体中的第二阶壳体内壁距离为1mm-10mm。

进一步地，所述第一通气孔的孔径为1-3mm，其由上至下按圆周切面方向依次排列在所述换能器主体上。

(三)有益效果

本发明提供的清洗雾化喷射装置，结构简单，集成度高，可有效实现喷射超微雾化液滴，在不损伤晶片表面图案的前提下，对晶片进行有效清洗，并最大程度的节约水资源。

附图说明

图1是本发明实施例清洗雾化喷射装置结构示意图；

图2是本发明实施例清洗雾化喷射装置俯视图；

图3是本发明实施例清洗雾化喷射装置组装示意图；

图4是本发明实施例清洗雾化喷射装置中换能器结构示意图；

图5是本发明实施例清洗雾化喷射装置中换能器剖面图。

图中：

1：电缆接头；2：上壳体；21：第一阶壳体；22：第二阶壳体；3：连接孔；4：换能器主体；5：耦合层支撑部件；6：第一通气孔；7：压电晶体；8：耦合层；9：第二通气孔；10：下壳体；11：雾化喷射通孔；12：密封圈；13：进液口；14：进气口；15：螺丝孔。

具体实施方式