TWI411476B - 微氣泡產生裝置及矽晶圓清潔設備 - Google Patents

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Description

微氣泡產生裝置及矽晶圓清潔設備
本發明係關於一種微氣泡產生裝置及一種包含該微氣泡產生裝置之矽晶圓清潔設備。
近年來，在使用矽晶圓之半導體LSI製造技術中，更加需要使用具有較大直徑的晶圓和更微細之處理技術。而且，伴隨處理複雜性之產品品質的保持及提高、以及生產成本降低等問題亦極需被解決。
尤其在諸多使用矽晶圓之半導體LSI製造技術領域中，所謂濕處理製程已成為基本製程，其包括使用各種類型溶液進行處理。在此等濕處理程序之中特別重要之程序係清潔程序和蝕刻程序等。在這些傳統的濕處理程序中，改進層面主要集中在溶液類型之選擇、密度、處理溫度、時限等之選擇(舉例言之，參考非專利文獻1)。然而這些傳統技術不足以滿足近年來伴隨著先進微細處理技術、程序的複雜性、高清潔性以及成本降低之需求。此外，近年來由於加強環境保護措施及降低廢棄液體處理成本之需求，非常期盼稀釋化學清潔和無化學溶液清潔等處理。
近年來已推動將微氣泡施用至半導體清潔之研究和開發(例如，參考專利文獻1)。然而，在使用微氣泡之傳統清潔設備中，由於產生微氣泡之微氣泡產生裝置的噴嘴係設置於清潔槽之底部，且微氣泡產生裝置在清潔槽中佔用較大空間，因此在安裝其他裝置時，微氣泡產生裝置會變成阻礙，且安裝該裝置係費時且費力。為解決此困擾，有一種清潔設備，其在清潔槽外設置一緩衝槽且將微氣泡產生裝置設置於緩衝槽內。然而，此清潔設備需一較大的安裝空間。因此，較佳係為一種內嵌設置(inline disposition)，其微氣泡產生裝置設置於一用以循環清潔槽中之清潔液體的導管中，且傳統上已有一種具有內嵌設置之微氣泡產生裝置之清潔設備。
[非專利文獻1]Tsuyoshi Hattori“New Edition of Cleaning Technology of Silicon Wafer Surface”Realyze Science & Engineering(2000)
[專利文獻1]日本未審查專利申請案(公開號：2008-103701)
然而，若將一微氣泡產生裝置安裝於一狹窄導管中，微氣泡會在微氣泡產生裝置的噴嘴周圍聚結，並且使氣泡尺寸變大。尤其在微氣泡產生裝置產生渦流的情況下，氣泡由於渦流的柯恩達效應(Coanda effect)將被挾帶至導管中心，並且使氣泡尺寸變大。據此，在傳統的清潔設備中，已有因微氣泡產生效率降低而使得矽晶圓清潔效能下降的問題。
本發明之一目的係提供一種微氣泡產生裝置以及一種矽晶圓清潔設備，其能加強微氣泡產生效率且可加強矽晶圓清潔效能。
為達到上述之目的，本發明的微氣泡產生裝置包括：一產生微氣泡的微氣泡產生機構；以及一導出導管，連接至該微氣泡產生機構以便將由微氣泡產生機構所產生之微氣泡導出，其中，該微氣泡產生機構設有一將微氣泡向外噴出之噴嘴，且該導出導管設有一互相相通之擴寬部與管部，擴寬部在微氣泡之流道截面面積係大於管部，且微氣泡產生機構係連接至擴寬部。
較佳地，微氣泡產生機構與管部係連接至擴寬部，以使得擴寬部中之微氣泡的流道軸線與管部中之微氣泡的流道軸線在相同的方向上共同延伸。
更佳地，擴寬部中之微氣泡的流向和管部中之微氣泡的流向相反。
同樣較佳地，微氣泡產生機構與管部係連接至擴寬部，以使得擴寬部中之微氣泡的流道軸線和管部中的微氣泡流道軸線相互交叉。
更佳地，氣泡產生機構與管部係連接至擴寬部，以使得擴寬部中之流道軸線和管部中之流道軸線相互垂直。
較佳地，氣泡產生機構係連接至擴寬部，以使得噴嘴偏離管部中的微氣泡流道軸線。
同樣較佳地，擴寬部具有一圓形流道橫截面。
同樣較佳地，管部設置於擴寬部中之噴嘴的附近。
本發明之一矽晶圓清潔設備係設置有上述微氣泡產生裝置並用以清潔矽晶圓，包括：一清潔槽，其容納作為要清潔目標的矽晶圓及存儲清潔流體；以及一泵裝置，其具有一泵與一導管，以循環清潔槽中的清潔流體，其中，微氣泡產生裝置設置於該泵裝置之導管中。
在本發明的微氣泡產生裝置中，由於產生微氣泡的微氣泡產生機構連接至擴寬部，在擴寬部中之微氣泡的流道截面面積大於導出導管中之管部(用以引導所產生的微氣泡)的流道截面面積，因此自微氣泡產生裝置的噴嘴所噴出之微氣泡在無相互干擾的情況下擴散於擴寬部中。據此，可避免所產生的微氣泡相互地聚合而變成清潔效果與傳統裝置一樣低之較大尺寸氣泡，並且所產生的微氣泡可在擴寬部中保持氣泡之尺寸且穩定化，以及通過管部對外供應清潔效果較高的小尺寸微氣泡。因此，本發明之微氣泡產生裝置，能對外供應具較高清潔效果的小尺寸微氣泡，能加強微氣泡的產生效率，且能加強清潔效能。
此外，本發明之微氣泡產生裝置結構簡單，可使裝置微型化，並可強化其設置於適用裝置上之靈活度，如矽晶圓清潔設備。
再者，在本發明的矽晶圓清潔設備中，清潔效能可獲得提高。此外，可微型化該設備並能加強該設備在設計上之靈活度。
 本發明之最佳實施態樣
下文中，將參照所附圖式以說明本發明之實施態樣。
第1a圖與第1b圖係顯示本發明之第一實施態樣之微氣泡產生裝置的外形構造，第1a圖係一透視圖而第1b圖係一正視圖。
如第1a圖和第1b圖中所示，本發明第一實施態樣之微氣泡產生裝置1係設有一產生微氣泡M的微氣泡產生機構10及一用以將由微氣泡產生機構10所產生之微氣泡M引導至外部的導管20。
微氣泡產生機構10係設有一用以將所產生之微氣泡向外噴出之噴嘴11。流體與氣體係供應至該微氣泡產生機構10中且將直徑為微米量級的細小氣泡與流體一起噴出。對於微氣泡產生機構10，較佳係在產生微氣泡之同時伴隨有一流體流。舉例言之，較佳係如液體旋流(swirling liquid flow)型、靜態混合器型、噴射器型、空化(cavitation)型、喉管(venturi)型、離心泵與旋流(swirling flow)型微氣泡產生器組合之微氣泡產生器，以及使用一種加壓溶解型微氣泡產生方法。此乃因含有所產生之微氣泡的流體需運載至後述矽晶圓清潔設備之清潔槽中，以及在微氣泡之產生中伴隨有流體流的情況下，可能省略運載微氣泡至清潔槽之附加傳輸裝置等。然而，微氣泡產生機構10也可為一種在生產微氣泡時無伴隨流體流者，亦可係一種流體為停滯者。在此情況下，於後述矽晶圓清潔設備中，需要一用於將含有微氣泡之流體運載至清潔槽的傳輸裝置。至於在微氣泡產生機構10中，產生微氣泡時無伴隨流體流及流體為停滯者，有細孔型、旋轉型、超音波型、蒸汽濃縮型以及使用電解型之微氣泡產生方法。
導出導管20設有一擴寬部21及一管部22。在導出導管20中，擴寬部21和管部22相互連接並且相互連通。連接至擴寬部21的微氣泡產生機構10係以中心軸線為軸線z之圓錐形狀，將由噴嘴11擴大之微氣泡M噴入擴寬部21中。
中心軸線為軸線z之中空圓柱的擴寬部21具有底面23和24及一圓柱周表面25，且經由擴寬部21之一底面23與微氣泡產生機構10的噴嘴11相通及經由另一個底面24與管部22相通。微氣泡產生機構10中之噴嘴11係一中心軸線為軸線z的圓柱開口且管部22係一中心軸線為軸線z之圓柱管道。在此，在微氣泡產生裝置1中，微氣泡流道在擴寬部21中之流道軸線和微氣泡流道在管部22中之流道軸線係為相同的軸線z，且使得微氣泡在相同的方向上互相流動。
在導出導管20中，擴寬部21之微氣泡流道的橫截面面積(即垂直於作為微氣泡流道軸線之軸線z之橫截面的面積)，係大於管部22之微氣泡流道的橫截面面積(即垂直於作為微氣泡流道軸線之軸線z之橫截面的面積)。此外，擴寬部21之流道橫截面面積係大於微氣泡產生機構10中垂直於軸線z之噴嘴11之橫截面(流道橫截面)面積。再者，擴寬部21之流道橫截面面積及其長度(在流道軸線z之方向上)係設置為使得微氣泡產生機構10所噴出之微氣泡能擴散且穩定同時保持其氣泡尺寸。
擴寬部21尺寸係對應於供應至微氣泡產生機構10流體的流速、所供應流體之類型、密度或溫度、供應至微氣泡產生機構10之氣體流速或微氣泡產生機構10之規格等而有所改變。至於微氣泡產生機構10的規格，有例如微氣泡產生方法的類型、尺寸、氣泡產生效率等。
舉例言之，擴寬部21之流道橫截面的直徑d1係50毫米至500毫米，較佳係75毫米至300毫米且更佳係100毫米至200毫米。擴寬部21在軸線z方向上的長度11係50毫米至500毫米，較佳係75毫米至400毫米且更佳係100毫米至300毫米。擴寬部21之容量係公升0.1至50公升，較佳係0.2公升至10公升且更佳係0.5公升至5公升。擴寬部21之流道橫截面的直徑與噴嘴11之流道橫截面之直徑的比例係10倍至100倍，較佳係15倍至80倍且更佳係20倍至60倍。在微氣泡產生機構之類型上，如液體旋流型，其噴嘴的直徑係相當地小且以噴霧狀態(圓錐狀)噴出微氣泡。又如噴射器型者，其噴嘴的直徑係相當地大並噴出與噴嘴形狀一樣的微氣泡。擴寬部21之流道橫截面的直徑與噴嘴11的流道橫截面的直徑的比例係1.5倍至50倍，較佳係2倍至40倍且更佳係3倍至30倍。對於管部22之流道橫截面的直徑d2，可選擇一恰好適合於擴寬部21中之流體流速的值。
應注意擴寬部21之尺寸不限於上述尺寸，並且對應於上述特定條件而設置。在擴寬部21的直徑d1太小、擴寬部21的長度11太短、或者擴寬部21的容量太小之情況下，所產生的氣泡尺寸會變大。在擴寬部21的直徑d1太大、擴寬部21的長度11太長或擴寬部21的容量太大之情況下，需一寬闊空間以安置微氣泡產生裝置1且同時流體的使用量會增加。較佳係在設置擴寬部21時就考慮該等因素。
因此，在本發明第一實施態樣的微氣泡產生裝置1中，微氣泡產生機構10係經由在導出導管20中具有較大流道截面面積的擴寬部21連接至具有較小流道截面面積的管部22，並且由微氣泡產生機構10所產生之微氣泡首先噴入流道截面面積較大的擴寬部21。因此，噴出之微氣泡可在不與導管壁碰撞之情況下擴散且不會相互干擾而變成較大尺寸的氣泡，微氣泡能在擴寬部21中擴散直至其達到穩定且一直維持在與剛噴出時同樣小的氣泡尺寸。因此，微氣泡係一直維持在噴出時相同尺寸的小氣泡尺寸且具有高清潔效果，其可從擴寬部21供應至管部22，且具有小氣泡尺寸的微氣泡能被引導至外部。
微氣泡產生裝置1係由微氣泡產生機構10及具有擴寬部21和管部22之導出導管20所構成，其構造簡單。
因此，本發明第一實施態樣的微氣泡產生裝置1可對外供應具有高清潔效果之小氣泡尺寸的微氣泡。而且微氣泡產生裝置1係結構簡單，從而使得裝置可微型化。
應注意的是，在本實施態樣的微氣泡產生裝置1中，雖然擴寬部21之外型係為中空圓柱型，但擴寬部21的外型不限於此。舉例言之，擴寬部21可為一中空之平行六面體矩形型。
接著，將描述一根據本發明第一實施態樣之設置有微氣泡產生裝置1的矽晶圓清潔設備。第2圖係說明一設有微氣泡產生裝置1之矽晶圓清潔設備的外形構造。
如第2圖所示，矽晶圓清潔設備100設有一用以存儲清潔流體10之清潔槽101、一泵103及用以循環清潔槽101中之清潔流體102的導管104、105。泵103經由導管104從清潔槽101吸取清潔流體102，並且經由導管105將清潔流體102供應至清潔槽101。該矽晶圓清潔設備100設有微氣泡產生裝置1。微氣泡產生裝置1設置於導管105之中間區段。
以下將描述在矽晶圓清潔設備100中之矽晶圓W的清潔處理。
舉例言之，多個切割自單晶矽晶棒的矽晶圓W係以等間距、以晶圓表面互相面對之方式置於一支架(未示出)上，然後放置於清潔槽101中並浸泡在存儲於清潔槽101之清潔流體102中。接著操作泵103並循環清潔流體102於清潔槽101和導管104、105之間。此外，操作微氣泡產生裝置1，由微氣泡產生機構10在循環之清潔流體102中產生微氣泡，微氣泡經由噴嘴11噴入導出導管20的擴寬部21並且將微氣泡穩定化。之後，將含有小氣泡尺寸之穩定的微氣泡清潔流體經由管部22導入導管105，並且將微氣泡供應入清潔槽101中。在清潔槽101中，清潔流體102充滿微氣泡，並且矽晶圓W由含有微氣泡之循環清潔流體102清潔。
在設有上述根據本發明第一實施態樣之微氣泡產生裝置1的矽晶圓清潔設備100中，由於在清潔槽101中供應具有高清潔效果之小氣泡尺寸的微氣泡，因此其去垢性較高，藉此能以較高的清潔程度清潔矽晶圓W，並且加強矽晶圓的清潔效能。
由於微氣泡產生裝置1係如上述的微小，因此在矽晶圓清潔設備100中之設置佈局的靈活度較高，且能加強矽晶圓清潔設備100在設計上之靈活度。此外，矽晶圓清潔設備100可被微型化，此有助於由其使用性和移動性，並且使其便於操作。
接著，將描述本發明之微氣泡產生裝置的其他實施態樣。在下文中，將僅描述與上述本發明第一實施態樣的微氣泡產生裝置1不同的部件，對於相同的部件予以相同的參考符號並且將省略其描述。
第3圖係說明一本發明第二實施態樣之微氣泡產生裝置的外形構造。本發明第二實施態樣之微氣泡產生裝置200相較於微氣泡產生裝置1的不同之處僅在於導出導管的結構。
如第3圖所示，在微氣泡產生裝置200中，導出導管210中之管部22在擴寬部21上的連接位置係有所不同。在導出導管210中，管部22係以下述方式設置，其流道軸線z1與擴寬部21中之微氣泡M的流道軸線z不同且平行位移。
在第一實施態樣的微氣泡產生裝置1中，由於導管22的流道軸線(z軸)與擴寬部21中微氣泡的流道軸線(z軸)相同，且導管22之入口定位於微氣泡產生機構10之噴嘴11的微氣泡噴出方向上，在擴寬部21中產生渦流(vortex flow)的情況下，在渦流的中心形成空氣通道，且流體中氣泡的氣泡尺寸會因該空氣而變大。另一方面，在第二實施態樣之微氣泡產生裝置200中，管部22之流道軸線z1與擴寬部21中之微氣泡M的流道軸線z平行偏移。因此，可避免在擴寬部21中產生渦流，且可供應更多具有小氣泡尺寸的微氣泡進入管部22中。特定言之，本實施態樣在使用於其產生方法會產生渦流微氣泡之微氣泡產生機構10中係特別有效。產生渦流的微氣泡產生方法包括液體旋流型、靜態混合器型、或離心泵和液體旋流型組合之微氣泡產生器。
第4圖至第7圖係說明本發明第三實施態樣至第六實施態樣之微氣泡產生裝置的外形構造。
本發明第三實施態樣之微氣泡產生裝置300與微氣泡產生裝置1不同之處僅在於導出導管的結構。如第4圖所示，在微氣泡產生裝置300中，導出導管310在擴寬部21上之管部22在連接位置有所不同。在導出導管310中，管部22之流道軸線z1與擴寬部21中之微氣泡M的流道軸線z不同且平行位移，且管部22係連接在擴寬部21中之與微氣泡產生機構10相連接的底面23上。利用此構造，擴寬部21中之微氣泡的流向和管部22中之微氣泡的流向相反。
本發明第四實施態樣之微氣泡產生裝置400與微氣泡產生裝置300的不同之處僅在於導出導管的結構。如第5圖所示，在微氣泡產生裝置400中，導出導管410在擴寬部411的形狀係有所不同。在導出導管410中，微氣泡產生機構10和管部22係連接於此的底端面(base end surface)412與擴寬部411中之流道軸線z和z1不垂直。擴寬部411係以下述方式形成，即底面412對與其相對之底面24，由微氣泡產生機構10的連接位置漸進地朝管部22之連接位置的方向發散。
本發明第五實施態樣之微氣泡產生裝置500與微氣泡產生裝置1的不同之處僅在於導出導管的結構。如第6圖中所示，在微氣泡產生裝置500中，導出導管510在擴寬部21上之管部22在連接位置有所不同。在導出導管510中，管部22之流道軸線z1與擴寬部21中之微氣泡M的流道軸線z不同，並且互相垂直。此即管部22直立在擴寬部21之圓柱周表面25上。在本實施態樣中，管部22係直立於在底面23之一側邊上。在此構造中，擴寬部21之中微氣泡的流向和管部22中之微氣泡的流向互相垂直。應注意到雖然管部22係為連接在擴寬部21中與微氣泡產生機構10相連接的底面23之一側，但管部22亦可設置於底面24之一側。
本發明第六實施態樣之微氣泡產生裝置600與微氣泡產生裝置500的不同之處僅在於導出導管的結構。如第7圖所示，在微氣泡產生裝置600中，導出導管610在擴寬部611的形狀係有所不同。在導出導管610中，擴寬部611在與管部22相連接之周表面612處係非圓柱形，且使得其流道截面面積從與微氣泡產生機構10相連接的底面23朝著與底面23相對的底面24減小，此即如第7圖中所示，擴寬部611的周表面612形成一幾近於截頭圓錐形之周表面，且擴寬部611在橫截面上係變成梯形形狀(沿著流道軸線Z)。此使得氣泡不容易在擴寬部611中聚集。
本發明上述第三實施態樣至第六實施態樣的微氣泡產生裝置300至600能達到與本發明第二實施態樣之微氣泡產生裝置200相同的效果。
第8圖係說明一本發明第七實施態樣之微氣泡產生裝置的外形構造。本發明第七實施態樣之微氣泡產生裝置700與微氣泡產生裝置1的不同之處僅在於導出導管的結構。
如第8圖中所示，在微氣泡產生裝置700中，導出導管710之不同之處係在於，供應擴寬部21中之流體的供應導管711連接至與微氣泡產生機構10相連接之擴寬部21的底面23。在本實施例中，雖然在底面23的邊緣部分處係設置兩個供應導管711，但供應導管711的數量不限於此。
在本發明第七實施態樣的微氣泡產生裝置700中，由於供應擴寬部21中之流體的供應導管711係設置於微氣泡產生機構所連接之底面23的邊緣部分，因此，在擴寬部21中，得以使擴寬部21中靠近底面23的邊緣部分附近之區域(區域P)的流體流動，並且能防止區域P中的流體停滯。
本發明之微氣泡產生裝置不限於上述之本發明各個實施態樣中所示的微氣泡產生裝置的形狀或構造，並且可為各個實施態樣之組合。如第9圖所示，微氣泡產生裝置1之擴寬部21的形狀係可為一以流道軸線z為中心軸線，朝微氣泡之流向擴展的空心圓錐形之形狀(圓形截頭圓錐狀)，以及如第10圖所示，可為以軸線z為中心軸線，在微氣泡的流向上擴展且在預定位置再次變窄的外型。管部22可佈置在使流道軸線z1與擴寬部之流道軸線z不垂直並且與流道軸線z傾斜交叉。
微氣泡產生裝置的安裝方向不限於本發明之第1圖和第3圖至第10圖所示的方向。但較理想係盡可能地使管部22處於上側，以使得氣泡難以停留在擴寬部21中。舉例言之，微氣泡產生裝置之安裝方向係考為第4圖和的5圖中所示之方向，其係向右旋轉90°，以及第6圖和第7圖中所示者，其係向左旋轉90°。
關於本發明之微氣泡產生裝置的材料並無特別限制。
除矽晶圓清潔設備以外，本發明之微氣泡產生裝置可應用於清潔設備，譬如部件皂洗機(parts soaping machine)、洗滌機。本發明的微氣泡產生裝置可安置於浴缸、養魚場、水族館的蓄水箱或用於觀賞魚的蓄水池中。在此情況下，其能例如連接至迴圈篩檢程式的迴圈通道。其可設置於家用淋浴器的軟管或水管的中間區段。
具體言之，本發明之微氣泡產生裝置可應用於具有浸蝕能力的鹼性清潔流體中。
已知微氣泡的作用能提升具浸蝕能力之鹼性清潔流體的浸蝕速度(參考專利文獻1)。具有包括本發明之微氣泡產生裝置的矽晶圓清潔設備100，與具有一浸泡在其清潔槽中之傳統微氣泡產生裝置之傳統矽晶圓清潔設備一樣，浸蝕速度能得以提升。
[實施例]
首先，用於評定的試樣通過化學氣相沉積(chemical-vapor deposition,CVD)於直徑200毫米的鏡面矽晶圓上沉積厚度約為1微米之多晶矽層。接著，在清潔之前使用NanoSpec(薄膜測厚儀，由Nanometrics公司所製造)測量試樣的多晶矽層的厚度。
接著，如第11圖中所示，使用矽晶圓清潔設備110清潔(實施例1)上述矽晶圓。矽晶圓清潔設備110係將形狀如第6圖所示之微氣泡產生裝置500用於第2圖之矽晶圓清潔設備100中作為微氣泡產生裝置。至於微氣泡產生機構10，係使用液體旋流型(由Nanoplanet Research Institute Corporation所製造的M2-MS/PTFE型)。使用由石英玻璃所製成的擴寬部，其外型係直徑為100毫米且長度為200毫米。在其清潔處理中，具體言之，作為清潔槽101中之清潔流體，係使用一具有浸蝕能力的鹼性清潔流體，例如，以超純水稀釋20倍的Techniclean 200EF(主要成分：鹼性無機鹽、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、水)。每次清潔處理後將所使用的清潔流體棄置，並且使用新的清潔流體。在清潔槽101中，灌注20公升的上述清潔流體，清潔流體的溫度設定在50℃，並且將試樣在此清潔流體中浸泡30分鐘。之後，取出已清潔之試樣，並且放入20℃的超純水槽，並且執行10分鐘的漂洗處理。然後以旋轉乾燥機乾燥此試樣。
接著對已執行上述清潔處理的實施例1試樣，以類似清潔前之測量方式，測量該試樣的多晶矽層厚度。
如第12圖所示，在不具有微氣泡產生裝置的矽晶圓清潔設備800中，清潔上述試樣(比較例1)。此即執行無使用微氣泡且清潔流體無循環之清潔處理。
如第13圖所示，在矽晶圓清潔設備900中清潔上述試樣，其中微氣泡產生裝置(Nanoplanet Research Institute Corporation製造的M2-MS/PTFE型)之一單噴嘴部分配置於清潔槽901的底面上。
(比較例2)
如第14圖所示，一外徑為3/4英吋且內徑為5/8英吋的鐵氟龍(Teflon)(注冊商標)(PFA)管1004係直接連接至微氣泡產生裝置1002中之微氣泡產生機構1003的微氣泡噴嘴(參考第15圖)，並且用一鐵氟龍管1004導入清潔槽1001中之清潔設備1000清潔上述試樣。(比較例3)
比較例1至比較例3中的清潔處理，即清潔槽、清潔流體成分、清潔流體的量、清潔時限、漂洗處理時限、乾燥方法等，係與上述實施例1相同。在清潔後以如同實施例1之方式測量試樣。
藉由測量實施例1的試樣和比較實施例1至比較實施例3的試樣，自清潔之前和之後所獲得之多晶矽層厚度以計算浸蝕速度。結果係顯示於表1中。在表1中，液體流量係導入微氣泡產生裝置之清潔流體流速。導入空氣量係導入微氣泡產生裝置之空氣流速。
如表1所示，在本發明的矽晶圓清潔設備中(實施例1)，其證明在浸蝕速度上獲得與傳統微氣泡產生裝置係浸泡在清潔槽中之傳統矽晶圓清潔設備(比較例2)者等同的增強效果。此即證明本發明的矽晶圓清潔設備(實施例1)係能有效地產生微氣泡。
雖然實施例1的浸蝕速度係略低於比較例2，但可歸因於實施例1之液體流量和空氣導入量小於實施例2的影響，因此，可認為實施例1具有與比較例2幾乎等同的微氣泡產生能力。
在特氟龍管直接連接至微氣泡產生機構之微氣泡噴嘴的比較例3中，出現渦流，且由於特氟龍管非常細小，因此產生較大的氣泡。與無微氣泡的比較例1相比，並無發現浸蝕速度的顯著提升。因此，在本發明的矽晶圓清潔設備中，矽晶圓之表面上的各種污染物(微粒、離子、金屬、有機物質等)的去除能力得以提高至與傳統微氣泡產生裝置係浸泡在清潔槽中之傳統矽晶圓清潔設備者等同的程度。
1、200、300、400、500、600、700、1002．．．微氣泡產生裝置
10．．．微氣泡產生機構
11、1003．．．噴嘴
20、210、310、410、510、610．．．導出導管
21、411、611．．．擴寬部
22．．．管部
23、24、412．．．底面
25、612．．．周表面
100、800、900、1000．．．矽晶圓清潔設備
101、901、1001．．．清潔槽
102．．．清潔流體
103．．．泵
104、105、110．．．導管
711．．．供應導管
1004．．．鐵氟龍管
d1、d2．．．直徑
11．．．長度
M．．．微氣泡
P．．．區域
W．．．矽晶圓
z、z1．．．軸線
第1a圖和第1b圖係說明本發明第一實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式，且第1a圖係透視圖，第1b圖係正視圖；
第2圖係一說明設有第1圖所示之微氣泡產生裝置之矽晶圓清潔設備之外形構造的圖式；
第3圖係一說明本發明第二實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式；
第4圖係一說明本發明第三實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式；
第5圖係一說明本發明第四實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式；
第6圖係一說明本發明第五實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式；
第7圖係一說明本發明第六實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式；
第8圖係一說明本發明第七實施態樣之微氣泡產生裝置之外形構造的圖式；
第9圖係一說明第1圖之微氣泡產生裝置之變型的圖式；
第10圖係一說明第1圖之微氣泡產生裝置之另一變型的圖式；
第11圖係一說明實施例1中之矽晶圓清潔設備的圖式；
第12圖係一說明比較例1中之矽晶圓清潔設備的圖式；
第13圖係一說明比較例2中之矽晶圓清潔設備的圖式；
第14圖係一說明比較例3中之矽晶圓清潔設備的圖式；以及
第15圖係一說明第14圖中之矽晶圓清潔設備之微氣泡產生裝置的圖式。
1．．．微氣泡產生裝置
10．．．微氣泡產生機構
11．．．噴嘴
20．．．導出導管
21．．．擴寬部
22．．．管部
23、24．．．底面
25．．．周表面
d1、d2．．．直徑
11．．．長度
M．．．微氣泡
z．．．軸線

Claims (9)

  1. 一種微氣泡產生裝置，其包括：一產生微氣泡之微氣泡產生機構10；以及一導出導管20，連接至該微氣泡產生機構10以便將由微氣泡產生機構10所產生之微氣泡導出，其中該微氣泡產生機構10設有一將微氣泡向外噴出之噴嘴11，且該導出導管20設有一互相相通之擴寬部21與管部22，擴寬部21之流道截面面積係大於管部22之截面面積，且微氣泡產生機構10係連接至擴寬部21，擴寬部21之尺寸係設置為使得噴嘴11所噴出之微氣泡能在擴寬部21擴散並保持與噴出時相同的氣泡尺寸。
  2. 如請求項1所述之微氣泡產生裝置，其中微氣泡產生機構與管部係連接至擴寬部，以使得擴寬部中之微氣泡的流道軸線與管部中之微氣泡的流道軸線在相同的方向上共同延伸。
  3. 如請求項1所述之微氣泡產生裝置，其中擴寬部中之微氣泡的流向和管部中之微氣泡的流向相反。
  4. 如請求項1所述之微氣泡產生裝置，其中微氣泡產生機構與管部係連接至擴寬部，以使得擴寬部中之微氣泡的流道軸線和管部中之微氣泡的流道軸線相互交叉。
  5. 如請求項4所述之微氣泡產生裝置，其中微氣泡產生機構與管部係連接至擴寬部，以使得擴寬部中之流道軸線和管部中之流道軸線相互垂直。
  6. 如申請項1至5中任一項之微氣泡產生裝置，其中微氣泡產 生機構係連接至擴寬部，以使得噴嘴偏離管部中之微氣泡的流道軸線。
  7. 如申請項1至5中任一項之微氣泡產生裝置，其中擴寬部具有一圓形流道橫截面。
  8. 如申請項1至5中任一項之微氣泡產生裝置，其中管部設置於擴寬部中之噴嘴的附近。
  9. 一種清潔矽晶圓之矽晶圓清潔設備，該設備設有如請求項1至8中任一項之微氣泡產生裝置，包括：一清潔槽，其容納作為要清潔目標的矽晶圓以及存儲清潔流體；以及一泵裝置，其具有一泵與一導管，以循環清潔槽中的清潔流體，其中，微氣泡產生裝置係設置於該泵裝置之導管中。
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