清洁液体喷嘴、清洁设备和使用其制造半导体装置的方法制造方法及图纸

清洁设备包括气体供应线路和清洁液体供应线路。喷嘴连接到气体供应线路和清洁液体供应线路。喷嘴将清洁液体施加到基板上。位于喷嘴的主体的顶部处的气体注入口连接到气体供应线路。第一清洁液体注入口设置在喷嘴主体的侧壁上并连接到清洁液体供应线路。流体排出口设置在喷嘴主体的底部，并排出气体和清洁液体。喷嘴主体的内部通道将气体注入口和第一清洁液体注入口中的每一个连接到流体排出口。流体排出口的直径大于第一清洁液体注入口的直径。

Cleaning liquid nozzles, cleaning equipment and methods of manufacturing semiconductor devices using them

Cleaning equipment includes gas supply line and cleaning liquid supply line. The nozzle is connected to the gas supply line and the clean liquid supply line. The nozzle applies the cleaning fluid to the substrate. The gas injection port at the top of the main body of the nozzle is connected to the gas supply line. The first cleaning liquid injection port is arranged on the side wall of the nozzle body and connected to the cleaning liquid supply line. The fluid discharge outlet is arranged at the bottom of the nozzle body, and exhausts gas and clean liquid. The internal channel of the nozzle body connects each of the gas injection port and the first clean liquid injection port to the fluid discharge port. The diameter of the fluid discharge port is larger than the diameter of the first clean liquid injection port.

【技术实现步骤摘要】
清洁液体喷嘴、清洁设备和使用其制造半导体装置的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年05月10日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2018-0053886的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及半导体装置制造，更具体地，涉及清洁液体喷嘴、清洁设备和使用其制造半导体装置的方法。
技术介绍
现代半导体装置具有高集成度。因此，这些装置具有精细图案、多层电路等。由于半导体装置制造可能导致在处理期间释放的颗粒污染图案，因此已经开发了用于去除这些污染颗粒的各种清洁工艺。这些清洁工艺可包括湿法清洁工艺和/或干法清洁工艺。特别地，去离子水通常用于执行湿法清洁工艺。
技术实现思路
清洁设备包括提供气体的气体供应线路。清洁液体供应线路提供清洁液体。喷嘴连接到气体供应线路和清洁液体供应线路。喷嘴配置为将清洁液体施加到基板上。喷嘴包括喷嘴主体。气体注入口设置在喷嘴主体的顶端并连接到气体供应线路。第一清洁液体注入口设置在喷嘴主体的第一侧壁上并连接到清洁液体供应线路。流体排出口设置在喷嘴主体的底端，并配置成排出气体和清洁液体。内部通道设置在喷嘴主体内。内部通道将气体注入口和第一清洁液体注入口中的每一个连接到流体排出口。流体排出口的直径大于第一清洁液体注入口的直径。清洁液体喷嘴包括喷嘴主体。气体注入口设置在喷嘴主体的顶端。气体注入口连接到被配置成提供气体的气体供应线路。清洁液体注入口设置在喷嘴主体的侧壁上，并连接到清洁液体供应线路，清洁液体供应线路被配置成提供清洁液体。流体排出口设置在喷嘴主体的底端。流体排出口被配置成排出气体和清洁液体。内部通道设置在喷嘴主体中。内部通道将气体注入口和清洁液体注入口都连接到流体排出口。流体排出口的直径小于气体注入口的直径并且大于清洁液体注入口的直径。制造半导体装置的方法包括抛光基板。通过喷嘴的气体注入口从气体供应线路向喷嘴提供气体。气体注入口设置在喷嘴的顶端。以从喷嘴的流体排出口喷出的喷雾的形式向抛光的基板提供清洁液体。从清洁液体供应线路供应清洁液体，并且清洁液体经由设置在喷嘴的侧壁上的清洁液体注入口进入喷嘴。流体排出口设置在喷嘴的底端。气体通过喷嘴的内部通道从气体注入口输送到流体排出口，并且清洁液体通过喷嘴的内部通道从清洁液体注入口输送到流体排出口。流体排出口的直径大于清洁液体注入口的直径。附图说明图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体装置制造设施的平面图；图2是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图1中所示的清洁设备的示例的截面图；图3是示出基于清洁液体压强和气体压强对颗粒去除效率的影响的表；图4是示出基于喷嘴相对于基板的高度对颗粒去除效率的影响的图表；图5是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图2中示出的喷嘴的示例的截面图；图6是示出基于流体排出口的第三直径与第一清洁液体注入口的第二直径的比率对颗粒去除效率的影响的图表；图7是示出基于气体注入口的第一直径与流体排出口的第三直径的比率对颗粒去除效率的影响的图表；图8是示出基于第一长度与第二长度的比率对颗粒去除效率的影响的图表；图9是示出基于第三长度与第二长度的比率对颗粒去除效率的影响的图表；图10是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图2中示出的喷嘴的示例的截面图；图11是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图2中所示的喷嘴的示例的截面图；图12和图13是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图11的各种元件的分解及组合立体图；以及图14是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的制造半导体装置的方法的流程图。具体实施方式图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体装置制造设施100的平面图。参照图1，制造设施100可包括湿法清洁设备或湿法蚀刻设备。可替换地，制造设施100可包括化学机械抛光设备。根据本专利技术构思的示例性实施例，制造设施100可包括索引设备110、传送设备120、抛光设备130和清洁设备140。索引设备110可以临时存储载体118。载体118可以装载基板W。根据本专利技术构思的示例性实施例，索引设备110可以包括装载端口112和传送框架114。装载端口112可以容纳载体118。载体118可以包括前开式统集盒(FOUP)。传送框架114可以具有索引臂116。索引臂116可以从载体118取回基板W并将基板W传递到传送设备120。可替换地或另外地，索引臂116可以将基板W带入载体118中。传送设备120可以将基板W传送到抛光设备130和清洁设备140。根据本专利技术构思的示例性实施例，传送设备120可以包括缓冲室122和传送室124。缓冲室122可以设置在传送框架114和传送室124之间。缓冲室122可以包括缓冲臂123。缓冲臂123可以从索引臂116接收基板W。传送室124可以设置在抛光设备130和清洁设备140之间。传送室124可以包括传送臂125。传送臂125可以将缓冲臂123上的基板W提供给抛光设备130。传送臂125可以将基板W从抛光设备130传送到清洁设备140。传送臂125还可以将基板W从清洁设备140传送到缓冲臂123。缓冲臂123可以将基板W传送到索引臂116。抛光设备130可以设置在传送室124的一侧。抛光设备130可以抛光基板W。例如，抛光设备130可以是化学机械抛光(CMP)设备。可替换地，抛光设备130可以设置在传送室124的远端，其中所述远端面向缓冲室122。清洁设备140可以设置在传送室124的另一侧。清洁设备140可以清洁和/或蚀刻基板W。根据本专利技术构思的示例性实施例，清洁设备140可以湿法-清洁基板W。根据本专利技术构思的示例性实施例，清洁设备140可以干法-清洁基板W。干燥设备可以设置在缓冲室122和抛光设备130之间或在缓冲室122和清洁设备140之间。干燥设备可以干燥基板W。例如，干燥设备可以包括超临界干燥设备。可替换地，干燥设备可包括烘干装置和/或加热装置。图2是示出图1中所示的清洁设备140的示例的截面图。参照图2，清洁设备140可包括卡盘410、碗部420、臂430、喷嘴440、清洁液体供应部450和气体供应部460。卡盘410可以装载基板W。卡盘410可以旋转基板W。例如，卡盘410可以按照约10rpm至约6000rpm范围内的速率旋转基板W。当卡盘410旋转基板W时，离心力可以使清洁液体452沿着基板W移动。清洁液体452可以由此清洁基板W。碗部420可以围绕基板W。清洁液体452可以从基板W朝向碗部420移动。碗部420可以捕获在旋转期间从基板W旋出的清洁液体452。然后，碗部420可以排出卡盘410下方的清洁液体452。碗部420可以防止基板W的污染。臂430可以固定地设置在碗部420的外部并且可以延伸到卡盘410上。喷嘴440可以连接到臂430的末端。臂430可以驱动喷嘴440从基板W中心朝向基板W的边缘移动。喷嘴440可以使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁设备，包括：/n气体供应线路，其提供气体；/n清洁液体供应线路，其提供清洁液体；以及/n喷嘴，其连接到所述气体供应线路和所述清洁液体供应线路，所述喷嘴被配置成将所述清洁液体施加到基板上，/n其中，所述喷嘴包括：/n喷嘴主体；/n气体注入口，其设置在所述喷嘴主体的顶端并连接到所述气体供应线路；/n第一清洁液体注入口，其设置在所述喷嘴主体的第一侧壁上并连接到所述清洁液体供应线路；/n流体排出口，其设置在所述喷嘴主体的底端，并被配置成排出所述气体和所述清洁液体；以及/n内部通道，其设置在所述喷嘴主体内，所述内部通道将所述气体注入口和所述第一清洁液体注入口中的每一个连接到所述流体排出口，/n其中，所述流体排出口的直径大于所述第一清洁液体注入口的直径。/n

【技术特征摘要】
20180510 KR 10-2018-00538861.一种清洁设备，包括：
气体供应线路，其提供气体；
清洁液体供应线路，其提供清洁液体；以及
喷嘴，其连接到所述气体供应线路和所述清洁液体供应线路，所述喷嘴被配置成将所述清洁液体施加到基板上，
其中，所述喷嘴包括：
喷嘴主体；
气体注入口，其设置在所述喷嘴主体的顶端并连接到所述气体供应线路；
第一清洁液体注入口，其设置在所述喷嘴主体的第一侧壁上并连接到所述清洁液体供应线路；
流体排出口，其设置在所述喷嘴主体的底端，并被配置成排出所述气体和所述清洁液体；以及
内部通道，其设置在所述喷嘴主体内，所述内部通道将所述气体注入口和所述第一清洁液体注入口中的每一个连接到所述流体排出口，
其中，所述流体排出口的直径大于所述第一清洁液体注入口的直径。


2.根据权利要求1所述的清洁设备，其中，所述流体排出口的直径是所述第一清洁液体注入口的直径的1.0至1.4倍。


3.根据权利要求1所述的清洁设备，其中，所述喷嘴还包括第二清洁液体注入口，所述第二清洁液体注入口设置在所述喷嘴主体的第二侧壁上并连接到所述清洁液体供应线路，
其中，所述流体排出口的直径是所述第一清洁液体注入口的直径和所述第二清洁液体注入口的直径中的每一个的1.2至1.7倍。


4.根据权利要求1所述的清洁设备，其中，所述流体排出口的直径是所述气体注入口的直径的大小的0.5至0.6倍。


5.根据权利要求1所述的清洁设备，其中，所述内部通道包括：
流体供应区域，所述气体和所述清洁液体都被引入所述流体供应区域中；以及
流体加速区域，其设置在所述流体供应区域下方，并配置成加速所述气体和所述清洁液体的流动。


6.根据权利要求5所述的清洁设备，其中，所述流体供应区域包括：
气体供应区域，其从所述气体注入口延伸到所述第一清洁液体注入口的中心；以及
流体混合区域，其设置在所述气体供应区域和所述流体加速区域之间。


7.根据权利要求6所述的清洁设备，其中，所述流体加速区域的长度是所述流体混合区域的长度的至少3倍。


8.根据权利要求6所述的清洁设备，其中，所述流体混合区域的长度是所述气体供应区域的长度的至少3倍。


9.根据权利要求5所述的清洁设备，其中，所述喷嘴还包括设置在所述喷嘴主体上的气体供应块，
其中，所述气体供应块包括气体供应管，所述气体供应管插入所述内部通道的所述流体供应区域。


10.根据权利要求9所述的清洁设备，其中，所述气体供应管的内径大于所述第一清洁液体注入口的直径，并且小于所述流体排出口的直径。


11.根据权利要求9所述的清洁设备，其中，所述气体供应管的位于所述内部通道中的部分的长度是所述气体注入口与所述第一清洁液体注入口之间的距离的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昊永，金彩姈，金兑洪，金荣俊，尹普彦，韩率，金俊吾，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR