CN117490268B - 芯片清洗用二氧化碳的伴冷***及输送*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片清洗用二氧化碳的伴冷***及输送***，该芯片清洗用二氧化碳的伴冷***包括原料储罐、第一输送管路、缓冲储罐、隔膜泵和冷冻机，原料储罐、第一输送管路和缓冲储罐依次连通，第一输送管路用于输送液态二氧化碳，隔膜泵位于原料储罐和缓冲储罐之间的第一输送管路上，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，伴冷管路包括液体输送管和位于液体输送管外的制冷剂管路，制冷剂管路连通冷冻机，液体输送管内输送液态二氧化碳，制冷剂管路内流动乙二醇制冷剂。本发明提供的芯片清洗用二氧化碳的伴冷***及输送***可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。
Description
技术领域
本发明属于芯片清洗技术领域，具体涉及一种芯片清洗用二氧化碳的伴冷***及输送***。
背景技术
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。
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。
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。
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二氧化碳的供应具有较好的连续性，然而超临界二氧化碳用于芯片清洗的技术目前研究较少，尤其是对芯片清洗需要用的二氧化碳的连续供应的研究几乎没有，要想输送符合要求的二氧化碳，是不容易的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明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***及输送***。
本发明提供芯片清洗用二氧化碳的伴冷***，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。
优选地，所述原料储罐入口的液态二氧化碳温度在-19℃至-22℃。
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）。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
本发明还提供一种用于清洗芯片的二氧化碳输送***，包括伴热***和所述芯片清洗用二氧化碳的伴冷***，所述伴热***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。
本发明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***及输送***具备如下有益效果：
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。
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。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
图1为本发明实施例提供的芯片清洗用二氧化碳的伴冷***及输送***结构示意图；
图2为图1中“A”部分结构放大示意图；
图3为伴冷管路截面示意图；
图4为制冷剂流出管和制冷剂回流管流动方向示意图；
图5为原料储罐管路输送结构示意图；
图6为本发明实施例的用于清洗芯片的二氧化碳输送***结构示意图；
图7为本发明实施例提供的原料储罐与增压加热器之间结构连接示意图。
附图中，1-原料储罐；10-来料装置；12-来料管道；131-输出通道；132-输入通道；133-增压加热器；134-第一管路；135-第二管路；136-软水供应***； 2-缓冲储罐；3-隔膜泵；31-泵前回流管路；311-泵后回流管路； 32-软管；33-过滤器；4-第一输送管路；40-冷冻机；41-第二输送管路；51-液体输送管；521-制冷剂流出管；522-制冷剂回流管；53-冷管绝热层；54-冷管保护套；6-加热装置；7-调压装置。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1-7，本发明实施例提供一种芯片清洗用二氧化碳的伴冷***，其包括原料储罐1、第一输送管路4、缓冲储罐2、隔膜泵3和冷冻机40，原料储罐1、第一输送管路4和缓冲储罐2依次连通，第一输送管路4用于输送液态二氧化碳，隔膜泵3位于原料储罐1和缓冲储罐2之间的第一输送管路4上，原料储罐1与隔膜泵3之间的第一输送管路4的工作压力大于隔膜泵3与缓冲储罐2之间的第一输送管路4的工作压力，原料储罐1与隔膜泵3之间的第一输送管路4的工作压力波动不超过±3 barg，隔膜泵3与缓冲储罐2之间的第一输送管路4的工作压力波动不超过±3 barg，原料储罐1与隔膜泵3之间的第一输送管路4的至少一段为伴冷管路，伴冷管路中靠近隔膜泵3处的液态二氧化碳温度控制在-24℃至-26℃，伴冷管路包括液体输送管51和位于液体输送管51外的制冷剂管路，制冷剂管路连通冷冻机40，液体输送管51内输送液态二氧化碳，制冷剂管路内流动乙二醇制冷剂。
本实施例提供的芯片清洗用二氧化碳的伴冷***及输送***首先采用隔膜泵3进行增压，为后端提供加压的二氧化碳液体，保证二氧化碳的供应具有一定的压力，当后端需要进行芯片清洗时，可快速转换为超临界二氧化碳。本实施例中采用隔膜泵3进行增压的方式，经过检测可使得供应的二氧化碳能够满足金属离子的要求，作为芯片清洗的来料，清洗效果更好。
考虑到***稳定输送的问题，为了保证隔膜泵3可在需要的情况下随时可以启动，需要保证二氧化碳液体在隔膜泵3前是充分的液体，这样能够保证二氧化碳维持供应的连续性，本实施例中在原料储罐1与隔膜泵3之间的输送管路上设置伴冷管路，在压力稳定的情况下，保证液态二氧化碳温度控制在-24℃至-26℃，能够实现液态二氧化碳是充分的液体。考虑该温度控制较低，需要制冷剂能够具有较好的制冷效率以及一定的防冻效果，因此乙二醇制冷剂选用乙二醇溶液，采用乙二醇溶液对管道输送的液态二氧化碳进行保冷输送，能够保证液态二氧化碳在隔膜泵3前维持充分的液体，在需要情况下隔膜泵3可以随时启动，保证二氧化碳稳定连续的供应。
在优选实施例中，原料储罐1入口的液态二氧化碳温度在-19℃至-22℃。本实施例中，液态二氧化碳的来料温度在-19℃至-22℃，以提供更前端的稳定供应，该温度下的液态二氧化碳存在气化的风险，该液态二氧化碳进入本实施例的伴冷管路之后，需要冷却至-24℃至-26℃，此时的来料属于热源，本实施例的伴冷***需要选择冷源，同时还要考虑防冻的问题。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。
考虑到制冷量和粘度的影响，控制乙二醇溶液中，乙二醇和水的用量比例为1：（1.21-1.23）。
针对乙二醇溶液中乙二醇和水的用量比例需要满足严格的条件要求，否则无法实现二氧化碳液体维持在-24℃至-26℃。采用一段50米伴冷管路来测试不同乙二醇溶液比例，对二氧化碳液体的冷却效果。二氧化碳液体来料温度为-21℃，压力为19 barg，测试其经过伴冷管路后，二氧化碳液体的温度，每个配方测试5组数据，参见如下表1所示。
表1
当乙二醇和水的比例为1:1.5时，对液态二氧化碳的伴冷只能实现-19℃至-22℃伴冷，此温度下，液态二氧化碳会有部分气化，无法保证隔膜泵泵前充分的液体；若将乙二醇和水的用量比例调整1:1.1，乙二醇用量较高，整体乙二醇溶液粘度较大，乙二醇溶液在管道中流动阻力大，反而影响保冷的效果，保冷温度稳定性差，这也会导致可能会有部分二氧化碳气化。因此，本实施例中控制乙二醇和水的用量比例为1：（1.21-1.23），该比例条件下，乙二醇溶液具有合适的制冷量，同时具有合适的粘度，能够对液态二氧化碳具有非常好的保冷效果，同时也能具有较好的防冻效果。
参考图3，在优选实施例中，伴冷管路还包括冷管绝热层53和冷管保护套54，冷管绝热层53绕于液体输送管51外，冷管保护套环绕于冷管绝热层53外，冷管保护套为不锈钢保护套。本实施例中通过冷管绝热层53来实现较好的伴冷效果，制冷剂管路采用铜管，绝热层采用发泡聚氨酯材料，且进一步的，冷管绝热层53的厚度与液体输送管51的直径之间的比值为1：（1.2-1.4），能够保证隔膜泵3前的二氧化碳液体是足够液化的。
参考图3-4，在优选实施例中，制冷剂管路包括工作组管路和备用组管路，工作组管路和备用组管路不同时工作，一备一用。工作组管路和备用组管路均包括制冷剂流出管521和制冷剂回流管522，制冷剂流出管521和制冷剂回流管522均与冷冻机40连通，乙二醇制冷剂由冷冻机40经制冷剂流出管521流至隔膜泵3，再通过制冷剂回流管522回流至冷冻机40中。
冷冻机40工作时由压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入冷凝器被冷凝成中温过冷液体，经低温膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器，在其内蒸发并吸收流经蒸发器的载冷剂的热量，使流经蒸发器的载冷剂得以降温,制冷剂汽化后蒸汽再被压缩机吸入，不断循环从而达到降温目的；冷冻机40可以满足15Nm3/h,4公斤压力，出口-25°C的稳定冷源，每台设备可以稳定供应4台隔膜泵3前的低温CO2管道，并和泵前的液体CO2管道间接热交换，确保到泵的液体是足够液化的，确保隔膜泵3随时可以启动。工作组管路和备用组管路实现两组管路一备一用，制冷剂流出管521和制冷剂回流管522一来一回，热交换非常充分。
参考图2，在优选实施例中，伴冷管路和隔膜泵3之间通过软管32连通。软管32和伴冷管路之间设置有过滤器33，防止启动和运行过程中的振动能量传递，降低缓冲。
参考图2，在优选实施例中，原料储罐1与隔膜泵3之间还包括泵前回流管路31，泵前回流管路31包括有如之前实施例所指的伴冷管路。本实施例中通过泵前回流的管路也设置伴冷，实现回流的液态二氧化碳能够对储罐内的液态二氧化碳进一步降温，以实现流出的二氧化碳保证完全的液态。
参考图1-2，除了泵前回流管路31外，隔膜泵后端及缓冲储罐2之间还具有泵后回流管路311。泵后回流管路311与泵前回流管路31均回流至原料储罐1中。此隔膜泵为备压泵，变频的，泵后回流可以确保随时监控泵后压力，防止超压，在静止和运转时可以控制回流到原料储罐1。
在优选实施例中，原料储罐1与隔膜泵3之间的第一输送管路4的工作压力为18barg -20barg，此压力下，维持液态二氧化碳温度在-24℃至-26℃，可保证液态二氧化碳在泵前是充分的液体。
参考图5和图7，本实施例提供的原料储罐1连接有增压加热器133，原料储罐1内的液态二氧化碳从罐底通过输出通道131流至增压加热器133，经加热气化后的二氧化碳气体通过输入通道132从罐顶输入原料储罐1，确保原料储罐1的压力稳定，确保原料储罐1中液态二氧化碳能够稳定输出，保证供应的连续性。同时，输入的管路包括第一管路134和第二管路135，保证回路通畅，液态二氧化碳能稳定输出。本实施例中通过采用储罐内的液体加热气化后为自身增压的方式，可避免其他气体增压杂质的引入，进一步保证杂质的管控。同时为了避免自身输出的液体供应不足导致储罐压力不足，增压加热器133还连接有软水供应***136，用于供应钙含量较少的软水。确保增压加热器133有稳定的液体来源，能稳定工作，确保储罐能有稳定压力供应，进一步确保整个***输送的连续性。同时，原料储罐1的来料管道12设置有多个压力控制阀，保证液态输送压力的稳定性。
参考图6，本发明实施例还提供一种用于清洗芯片的二氧化碳输送***，包括上述实施例中提到的芯片清洗用二氧化碳伴冷***、来料装置10和伴热***，伴热***包括加热装置6、调压装置7和第二输送管路41，隔膜泵3与缓冲储罐2之间的第一输送管路4的工作压力为61barg -63 barg，缓冲储罐2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41输送，第二输送管路输出的二氧化碳为亚临界二氧化碳。
芯片的清洗需要连续供应的二氧化碳，考虑到超临界二氧化碳输送稳定性差，为实现芯片清洗二氧化碳的连续供应，本实施例提供的二氧化碳输送***输送的是亚临界二氧化碳，其还未达到超临界二氧化碳的条件，但是又接近超临界二氧化碳的条件，使得芯片清洗装置只需要稍微调整温度和压力即可达到超临界二氧化碳，实现对芯片进行清洗。为了实现连续稳定供应亚临界二氧化碳，本实施例的二氧化碳输送***包括了伴冷***和伴热***，伴冷***能够使得来料的二氧化碳可进行加压及缓冲保存，保证二氧化碳输送压力的稳定性，然后通过伴热***将液态的二氧化碳转变为气态的亚临界二氧化碳，其接近超临界二氧化碳，但是相对于超临界二氧化碳而言输送更加稳定，能够保证输送的连续性。本实施例中所指的亚临界二氧化碳的压力为55±4 barg，温度为36±4℃。
在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.芯片清洗用二氧化碳的伴冷***，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***，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***，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***，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***，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***，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***，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***，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***，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***，其特征在于，包括伴热***和权利要求1-9任一项所述芯片清洗用二氧化碳的伴冷***，所述伴热***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。
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Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004186530A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Sony Corp | 洗浄装置及び洗浄方法 |
| TW200507121A (en) * | 2003-03-24 | 2005-02-16 | Tokyo Electron Ltd | Removal of CMP and post-CMP residue from semiconductors using supercritical carbon dioxide process |
| TW200510519A (en) * | 2003-08-05 | 2005-03-16 | Air Prod & Chem | Processing of substrates with dense fluids comprising acetylenic diols and/or alcohols |
| TWI245322B (en) * | 2004-12-31 | 2005-12-11 | Ind Tech Res Inst | Substrate cleaning system and process thereof |
| CN1799710A (zh) * | 2004-12-31 | 2006-07-12 | 财团法人工业技术研究院 | 基板清洗***与方法 |
| KR100708773B1 (ko) * | 2006-01-21 | 2007-04-17 | 서강대학교산학협력단 | 세정공정 |
| CN201632452U (zh) * | 2009-12-30 | 2010-11-17 | 中国科学院微电子研究所 | 一种超临界二氧化碳吹洗硅片*** |
| JP2014022520A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置、流体の供給方法及び記憶媒体 |
| CN107154342A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置和基板处理方法 |
| CN209000881U (zh) * | 2018-11-21 | 2019-06-18 | 河海大学 | 一种钝化前Si基HgCdTe芯片清洗装置 |
| CN110869318A (zh) * | 2017-09-06 | 2020-03-06 | 伸和控制工业股份有限公司 | 流体供给装置 |
| CN111156725A (zh) * | 2020-01-30 | 2020-05-15 | 洛阳麦透锋科技发展有限公司 | 一种二氧化碳相变循环制冷***及其制冷方法 |
| CN112754283A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-07 | 江苏新美星包装机械股份有限公司 | 无菌型碳酸饮料制备装置 |
| CN216481672U (zh) * | 2021-04-05 | 2022-05-10 | 上海复璐帝流体技术有限公司 | 二氧化碳相变液化循环制冷***及空调制冷器 |
| CN115283369A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-11-04 | 林峡 | 一种二氧化碳状态控制***及方法 |
| CN115574261A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-06 | 上海凯士比泵有限公司 | 二氧化碳增压输送装置及其在线监测***、移动式机组 |
| CN116564848A (zh) * | 2022-01-28 | 2023-08-08 | 浙江大学 | 超临界流体清洗***及清洗方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6432404B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2018-12-05 | 株式会社島津製作所 | 液化二酸化炭素送液ポンプとそれを備えた超臨界流体クロマトグラフ |
-
2023
- 2023-12-29 CN CN202311844527.8A patent/CN117490268B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004186530A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Sony Corp | 洗浄装置及び洗浄方法 |
| TW200507121A (en) * | 2003-03-24 | 2005-02-16 | Tokyo Electron Ltd | Removal of CMP and post-CMP residue from semiconductors using supercritical carbon dioxide process |
| TW200510519A (en) * | 2003-08-05 | 2005-03-16 | Air Prod & Chem | Processing of substrates with dense fluids comprising acetylenic diols and/or alcohols |
| TWI245322B (en) * | 2004-12-31 | 2005-12-11 | Ind Tech Res Inst | Substrate cleaning system and process thereof |
| CN1799710A (zh) * | 2004-12-31 | 2006-07-12 | 财团法人工业技术研究院 | 基板清洗***与方法 |
| KR100708773B1 (ko) * | 2006-01-21 | 2007-04-17 | 서강대학교산학협력단 | 세정공정 |
| CN201632452U (zh) * | 2009-12-30 | 2010-11-17 | 中国科学院微电子研究所 | 一种超临界二氧化碳吹洗硅片*** |
| JP2014022520A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置、流体の供給方法及び記憶媒体 |
| CN107154342A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置和基板处理方法 |
| CN110869318A (zh) * | 2017-09-06 | 2020-03-06 | 伸和控制工业股份有限公司 | 流体供给装置 |
| CN209000881U (zh) * | 2018-11-21 | 2019-06-18 | 河海大学 | 一种钝化前Si基HgCdTe芯片清洗装置 |
| CN111156725A (zh) * | 2020-01-30 | 2020-05-15 | 洛阳麦透锋科技发展有限公司 | 一种二氧化碳相变循环制冷***及其制冷方法 |
| CN112754283A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-07 | 江苏新美星包装机械股份有限公司 | 无菌型碳酸饮料制备装置 |
| CN216481672U (zh) * | 2021-04-05 | 2022-05-10 | 上海复璐帝流体技术有限公司 | 二氧化碳相变液化循环制冷***及空调制冷器 |
| CN116564848A (zh) * | 2022-01-28 | 2023-08-08 | 浙江大学 | 超临界流体清洗***及清洗方法 |
| CN115283369A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-11-04 | 林峡 | 一种二氧化碳状态控制***及方法 |
| CN115574261A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-06 | 上海凯士比泵有限公司 | 二氧化碳增压输送装置及其在线监测***、移动式机组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117490268A (zh) | 2024-02-02 |
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