【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于芯片清洗，具体涉及一种芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统及输送系统。
技术介绍
1、清洗工艺是贯穿整个半导体制造的重要环节，是影响半导体器件性能以及良率的重要因素之一。在芯片制造过程中，任何的沾污都可能影响半导体器件的性能，甚至引起失效。因此，几乎在芯片制造的每一道工序前后，都需要进行清洗工艺，去除表面的污染物，保证晶圆表面的洁净度。
2、由于集成电路特征尺寸的逐渐减小，器件结构会要求更高的纵横比，常规湿法清洗由于表面张力很难进入晶圆深沟槽结构内部，不能满足更细线条工艺要求和高深宽比结构，直接影响沟槽内的污染物去除效果；常规湿法刻蚀各向异性差、结构坍塌严重、深沟槽刻蚀效果不明显；而等离子体干法刻蚀则存在刻蚀速率慢、光刻胶脱落和粘附、结构损伤、废气处理等一系列问题。
3、超临界二氧化碳清洗可以很好的解决这些问题，二氧化碳在7.39mpa，31℃时可达到超临界态，其具有密度大，溶解能力强，传质速率高的特点。同时还具有储量丰富、便宜易得、无毒、惰性以及容易回收和循环利用等特点。超临界二氧化碳作为弱极性溶剂，对非极性有机化合物有极强的溶解能力，能有效清除精微器件表面上的弱极性有机污染物，如硅酮、碳氢化合物和油脂等。专利公开号为cn 209000881 u公开了一种钝化前si基hgcdte芯片清洗装置。其中采用二氧化碳作为清洗剂，其低表面张力、高扩散性以及其对有机物优良的溶解能力提高了对污染物的清洗效率并缩短清洗时间。
4、与其他领域采用二氧化碳进行清洗不同的是，芯片领域采用二氧化碳进行清洗需要
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供二氧化碳供应连续较好的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统及输送系统。
2、本专利技术提供芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，包括原料储罐、第一输送管路、缓冲储罐、隔膜泵和冷冻机，所述原料储罐、第一输送管路和缓冲储罐依次连通，所述第一输送管路用于输送液态二氧化碳，所述隔膜泵位于所述原料储罐和缓冲储罐之间的第一输送管路上，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力大于所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力波动不超过±3 barg，所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力波动不超过±3 barg，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的至少一段为伴冷管路，所述伴冷管路中靠近所述隔膜泵处的液态二氧化碳温度控制在-24℃至-26℃，所述伴冷管路包括液体输送管和位于所述液体输送管外的制冷剂管路，所述制冷剂管路连通冷冻机，所述液体输送管内输送液态二氧化碳，所述制冷剂管路内流动乙二醇制冷剂。
3、优选地，所述原料储罐入口的液态二氧化碳温度在-19℃至-22℃。
4、优选地，所述乙二醇制冷剂选用乙二醇溶液，其包括乙二醇和水，所述乙二醇和水的比例为1：（1.21-1.23）。
5、优选地，所述伴冷管路还包括冷管绝热层和冷管保护套，所述冷管绝热层绕于所述液体输送管外，所述冷管保护套环绕于所述冷管绝热层外，所述冷管保护套为不锈钢保护套，所述制冷剂管路采用铜管。
6、优选地，所述冷管绝热层采用发泡聚氨酯材料，所述冷管绝热层的厚度与所述液体输送管的直径之间的比值为1：（1.2-1.4）。
7、优选地，所述制冷剂管路包括工作组管路和备用组管路，所述工作组管路和备用组管路不同时工作，所述工作组管路和备用组管路均包括制冷剂流出管和制冷剂回流管，所述制冷剂流出管和制冷剂回流管均与冷冻机连通，乙二醇制冷剂由冷冻机经制冷剂流出管流至隔膜泵，再通过制冷剂回流管回流至冷冻机中。
8、优选地，所述伴冷管路和隔膜泵之间通过软管连通，所述软管和伴冷管路之间设置有过滤器。
9、优选地，所述原料储罐与隔膜泵之间还包括泵前回流管路，所述泵前回流管路包括有所述伴冷管路。
10、优选地，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力为18 barg -20barg。
11、本专利技术还提供一种用于清洗芯片的二氧化碳输送系统，包括伴热系统和所述芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，所述伴热系统包括加热装置和第二输送管路，所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力为61barg -63 barg，所述缓冲储罐流出的液态二氧化碳经过加热装置后变为气态二氧化碳通过第二输送管路输送，所述第二输送管路输出的二氧化碳为亚临界二氧化碳。
12、本专利技术提供的二氧化碳供应连续较好的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统及输送系统具备如下有益效果：
13、1、选用隔膜泵作为增压泵，保证金属离子能够满足芯片清洗的要求。
14、2、采用乙二醇制冷剂对二氧化碳液体进行保冷，进一步保证隔膜泵前是充分液体，确保隔膜泵能够随时启动，通过选择乙二醇溶液，具有一定粘度又可以防冻，其对于液态二氧化碳的降温伴冷具有非常好的效果。保证隔膜泵能够及时启动，确保二氧化碳供应的稳定性和连续性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，包括原料储罐、第一输送管路、缓冲储罐、隔膜泵和冷冻机，所述原料储罐、第一输送管路和缓冲储罐依次连通，所述第一输送管路用于输送液态二氧化碳，所述隔膜泵位于所述原料储罐和缓冲储罐之间的第一输送管路上，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力大于所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力波动不超过±3 barg，所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力波动不超过±3 barg，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的至少一段为伴冷管路，所述伴冷管路中靠近所述隔膜泵处的液态二氧化碳温度控制在-24℃至-26℃，所述伴冷管路包括液体输送管和位于所述液体输送管外的制冷剂管路，所述制冷剂管路连通冷冻机，所述液体输送管内输送液态二氧化碳，所述制冷剂管路内流动乙二醇制冷剂。
2.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述原料储罐入口的液态二氧化碳温度在-19℃至-22℃。
3.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，
4.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述伴冷管路还包括冷管绝热层和冷管保护套，所述冷管绝热层绕于所述液体输送管外，所述冷管保护套环绕于所述冷管绝热层外，所述冷管保护套为不锈钢保护套，所述制冷剂管路采用铜管。
5.如权利要求4所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述冷管绝热层采用发泡聚氨酯材料，所述冷管绝热层的厚度与所述液体输送管的直径之间的比值为1：（1.2-1.4）。
6.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述制冷剂管路包括工作组管路和备用组管路，所述工作组管路和备用组管路不同时工作，所述工作组管路和备用组管路均包括制冷剂流出管和制冷剂回流管，所述制冷剂流出管和制冷剂回流管均与冷冻机连通，乙二醇制冷剂由冷冻机经制冷剂流出管流至隔膜泵，再通过制冷剂回流管回流至冷冻机中。
7.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述伴冷管路和隔膜泵之间通过软管连通，所述软管和伴冷管路之间设置有过滤器。
8.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述原料储罐与隔膜泵之间还包括泵前回流管路，所述泵前回流管路包括有所述伴冷管路。
9.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力为18 barg -20barg。
10.一种用于清洗芯片的二氧化碳输送系统，其特征在于，包括伴热系统和权利要求1-9任一项所述芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，所述伴热系统包括加热装置和第二输送管路，所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力为61barg -63 barg，所述缓冲储罐流出的液态二氧化碳经过加热装置后变为气态二氧化碳通过第二输送管路输送，所述第二输送管路输出的二氧化碳为亚临界二氧化碳。
...【技术特征摘要】
1.芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，包括原料储罐、第一输送管路、缓冲储罐、隔膜泵和冷冻机，所述原料储罐、第一输送管路和缓冲储罐依次连通，所述第一输送管路用于输送液态二氧化碳，所述隔膜泵位于所述原料储罐和缓冲储罐之间的第一输送管路上，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力大于所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的工作压力波动不超过±3 barg，所述隔膜泵与缓冲储罐之间的第一输送管路的工作压力波动不超过±3 barg，所述原料储罐与隔膜泵之间的第一输送管路的至少一段为伴冷管路，所述伴冷管路中靠近所述隔膜泵处的液态二氧化碳温度控制在-24℃至-26℃，所述伴冷管路包括液体输送管和位于所述液体输送管外的制冷剂管路，所述制冷剂管路连通冷冻机，所述液体输送管内输送液态二氧化碳，所述制冷剂管路内流动乙二醇制冷剂。
2.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述原料储罐入口的液态二氧化碳温度在-19℃至-22℃。
3.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述乙二醇制冷剂选用乙二醇溶液，其包括乙二醇和水，所述乙二醇和水的比例为1：（1.21-1.23）。
4.如权利要求1所述的芯片清洗用二氧化碳的伴冷系统，其特征在于，所述伴冷管路还包括冷管绝热层和冷管保护套，所述冷管绝热层绕于所述液体输送管外，所述冷管保护套环绕于所述冷管绝热层外，所述冷管保护套为不锈钢保护套，所述制冷剂管路采用铜管。
5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓韬，许高坡，钟小禹，
申请(专利权)人：广州广钢气体能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。