一种带旁路混合的小型臭氧水输送系统的制作方法

    专利2025-04-21  22


    本技术涉及半导体芯片晶圆清洗,具体涉及一种带旁路混合的小型臭氧水输送系统。


    背景技术:

    1、臭氧水,又称为臭氧化去离子水,或者简称dio3,是一种用于晶圆清洗工艺中使用到的液体。dio3主要是将臭氧溶于去离子水中,形成臭氧浓度为10~100ppm的溶液。臭氧水浓度半衰期较短(10~20分钟),浓度调整有较长的响应延时(10分钟左右),因此实际清洗晶圆所用的臭氧水都是当场制备当场输送当场使用,在这个过程中需要用到的系统被称之为臭氧水输送系统。

    2、现有的臭氧水输送系统包含有一个或多个臭氧溶解模块(接触器),去离子水和含有臭氧的混合气体在溶解模块内混合,形成所需浓度的臭氧水。在晶圆清洗应用中,常见的溶解模块有中空纤维膜接触器、接触塔等。相对接触塔而言,中空纤维膜接触器具有体积小(满足同样流量和浓度需求,使用中空纤维膜接触器的体积大约为接触塔的50%),溶解效率高、臭氧水无气泡、自带去除气体内颗粒污染物功能等优点,因此使用中空纤维膜接触器产生的臭氧水品质更好、更稳定、更方便控制。但是,臭氧输送系统中使用的中空纤维膜接触器需要使用全氟材质,成本较高,对非大流量系统而言,其成本约占到整台设备成本的15%-20%。

    3、因此,如何采用小型的中空纤维膜接触器,既能有效降低成本,又能保证臭氧水的浓度和流量符合清洗要求,成为本领域的一个难点。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带旁路混合的小型臭氧水输送系统。

    2、为了实现本实用新型之目的,本申请提供以下技术方案。

    3、在第一方面中,本申请提供一种带旁路混合的小型臭氧水输送系统,所述系统包括臭氧发生器、小型中空纤维膜接触器以及分流单元,所述臭氧发生器的出口与小型中空纤维膜接触器的气体进口连接,所述分流单元的入口与去离子水水源连接,分流单元的一路出口与小型中空纤维膜接触器的进水口连接,另一路出口与小型中空纤维膜接触器出水口进行合并后连接晶圆清洗设备。

    4、在第一方面的一种实施方式中,所述小型中空纤维膜接触器的直径<70mm,总长度<500mm。

    5、在第一方面的一种实施方式中,所述分流单元的两路出口处设有流量控制阀。

    6、在第一方面的一种实施方式中,所述分流单元与去离子水水源的连接管路上设有第一传感器单元、调压阀和水泵,如果厂务供应水压力足够大,则不需要使用水泵,使用调压阀调整压力到合适压力即可。

    7、在第一方面的一种实施方式中,所述小型臭氧水输送系统出口前设有第二传感器单元。

    8、在第一方面的一种实施方式中,所述第二传感器单元包括浓度传感器,所述输送系统包括控制单元,所述控制单元与所述浓度传感器连接并接收所述浓度传感器的信号,所述控制单元与所述臭氧发生器连接并用于控制臭氧发生器的功率。

    9、在第一方面的一种实施方式中,所述输送系统包括尾气处理单元,所述接触器设有尾气排放口,所述尾气排放口与尾气处理单元连接。

    10、与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

    11、本装置可以稳定输送流量为5lpm~100lpm、压力为1bar~5bar、浓度范围5~60ppm的臭氧化去离子水,且针对不同浓度和流量要求的dio3,选用合适规格的小型化中空纤维膜接触器,减少设备体积和成本。



    技术特征:

    1.一种带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述系统包括臭氧发生器、小型中空纤维膜接触器以及分流单元,所述臭氧发生器的出口与小型中空纤维膜接触器的气体进口连接,所述分流单元的入口与去离子水水源连接,分流单元的一路出口与小型中空纤维膜接触器的进水口连接,另一路出口与小型中空纤维膜接触器出水口进行合并后连接晶圆清洗设备。

    2.如权利要求1所述的带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述小型中空纤维膜接触器的直径<70mm,总长度<500mm。

    3.如权利要求1所述的带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述分流单元的两路出口处设有流量控制阀。

    4.如权利要求1所述的带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述分流单元与去离子水水源的连接管路上设有第一传感器单元、调压阀和水泵。

    5.如权利要求1所述的带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述输送系统出口前设有第二传感器单元。

    6.如权利要求5所述的带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述第二传感器单元包括浓度传感器,所述输送系统包括控制单元,所述控制单元与所述浓度传感器连接并接收所述浓度传感器的信号,所述控制单元与所述臭氧发生器连接并用于控制臭氧发生器的功率。

    7.如权利要求1所述的带旁路混合的小型臭氧水输送系统,其特征在于,所述输送系统包括尾气处理单元,所述接触器设有尾气排放口,所述尾气排放口与尾气处理单元连接。


    技术总结
    本技术涉及一种带旁路混合的小型臭氧水输送系统,包括臭氧发生器、小型中空纤维膜接触器以及分流单元,所述臭氧发生器的出口与小型中空纤维膜接触器的气体进口连接,所述分流单元的入口与去离子水水源连接,分流单元的一路出口与小型中空纤维膜接触器的进水口连接,另一路出口与小型中空纤维膜接触器出水口进行合并后连接晶圆清洗设备。本技术在保证臭氧水流量和浓度的同时,能大大降低设备成本。

    技术研发人员:宋子成
    受保护的技术使用者:承铖科技(上海)有限公司
    技术研发日:20231019
    技术公布日:2024/4/29
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