專利名稱：使用超聲波的清洗設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用超聲波的清洗設(shè)備，更具體地，涉及一種使用超聲波從晶片上分離污染物的清洗設(shè)備，該設(shè)備包括其中容納有振動(dòng)器的殼體;以及桿，該桿連接到所述振動(dòng)器的表面，以使由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波傳播到施加在所述晶片的上表面上的清洗溶液。所述振動(dòng)器包括結(jié)合到擴(kuò)散層的壓電裝置，所述擴(kuò)散層包括近場(chǎng)區(qū)域(near-field region)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域(far-field region),所述桿具有直徑減小部分，以放大由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波，從而有效地去除需要清洗的所述晶片上的污染物。
背景技術(shù)：
清洗技術(shù)是半導(dǎo)體制造工藝中最基本的技術(shù)之一。半導(dǎo)體通過(guò)多個(gè)步驟制造，以形成所需要的晶片的表面。因?yàn)槊總€(gè)步驟都通過(guò)半導(dǎo)體制造設(shè)備在半導(dǎo)體晶片上進(jìn)行，因此會(huì)產(chǎn)生各種污染物，并且這些污染物會(huì)附著到半導(dǎo)體晶片和半導(dǎo)體制造設(shè)備上。為此，在制造過(guò)程中必須以預(yù)定的時(shí)間間隔清洗半導(dǎo)體晶片和半導(dǎo)體制造設(shè)備。因此，清洗技術(shù)是使用物理或化學(xué)方法去除在半導(dǎo)體制造過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染物。
首先，化學(xué)方法是使用各種化學(xué)藥品或氣體通過(guò)洗滌、侵蝕和氧化還原反應(yīng)等從半導(dǎo)體晶片的表面去除污染物。在化學(xué)方法中，附著到半導(dǎo)體晶片的表面上的顆粒通過(guò)純凈溶液或化學(xué)清洗溶液去除。有機(jī)物質(zhì)可以通過(guò)各種方式去除，例如，被溶液溶解、被氧化性酸去除或被氧等離子體碳化。根據(jù)需要，利用化學(xué)方法將半導(dǎo)體晶片的表面侵蝕預(yù)定的深度，從而暴露出新的潔凈的表面。
物理方法是使用超聲波能量從半導(dǎo)體晶片的表面分離污染物、使用刷子從半導(dǎo)體晶片的表面去除污染物、或使用高壓水從半導(dǎo)體晶片的表面移除污染物。通常，將物理方法與化學(xué)方法結(jié)合使用能夠達(dá)到更有效的清洗。
超聲波清洗是適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合了物理方法和化學(xué)方法的典型實(shí)例。超聲波清洗是通過(guò)物理方法(超聲波)和化學(xué)方法(化學(xué)清洗溶液)從要清洗的物體上去除污染物并防止該污染物再次附著。利用超聲波的物理方式是基于超聲波的空穴現(xiàn)象?？昭ìF(xiàn)象是當(dāng)超聲波能量傳遞到液體中時(shí)，由超聲波的壓力產(chǎn)生并壓迫微小氣泡?？昭ìF(xiàn)象伴隨有高壓(數(shù)十到數(shù)百個(gè)大氣壓)和高溫(數(shù)百到數(shù)千攝氏度)。
在上述現(xiàn)象中，氣泡在極短的時(shí)間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)并消失(每秒鐘數(shù)萬(wàn)次到數(shù)十萬(wàn)次)導(dǎo)致產(chǎn)生沖擊能量。通過(guò)這些沖擊能量，可以在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)浸泡在清洗溶液中的需要清洗的物體的看不到的內(nèi)部深層部分進(jìn)行清洗。
實(shí)際上，除了由空穴引起的沖擊能量之外，由超聲波的輻射壓力引起的攪動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng)與清洗劑一起協(xié)同作用，致使進(jìn)一步提高了清洗效率。
超聲波清洗通常用于清洗或沖洗需要清洗的物體，例如用于液晶顯示器
(LCD)的玻璃基片、半導(dǎo)體晶片或用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁盤。在傳統(tǒng)的超聲波清洗系統(tǒng)中，將需要清洗的物體置于容納有清洗溶液的清洗容器中，當(dāng)振動(dòng)板通過(guò)超聲波振動(dòng)器起動(dòng)時(shí)，超聲波從振動(dòng)板傳播到清洗溶液。超聲波對(duì)需要清洗的物體上的顆粒施加振動(dòng)能量，從而有效地從所述物體上去除所述顆粒和其它污染物。
近來(lái)，隨著半導(dǎo)體裝置的高度集成化，要求在晶片上形成非常小的圖案(pattem)。但是，由于晶片上的圖案很容易因?yàn)榧词狗浅Ｎ⑿〉念w粒的撞擊而導(dǎo)致所述半導(dǎo)體裝置的缺陷，因此，清洗工藝的重要性越來(lái)越受到重視。
通常，使用超純凈水(ultra pure water)(清洗溶液)、刷子和超聲波對(duì)晶片進(jìn)行清洗。
圖1是顯示一種傳統(tǒng)的使用超聲波和清洗水(或清洗溶液)清洗半導(dǎo)體
6晶片105的表面的超聲波清洗設(shè)備的視圖。該超聲波清洗設(shè)備包括清洗溶液
噴灑器106和供給管102，該清洗溶液噴灑器106具有噴嘴形狀的下端，供給管102連接到清洗溶液噴灑器106的側(cè)壁，以將清洗溶液103供給到清洗溶液噴灑器106內(nèi)。
當(dāng)清洗溶液103通過(guò)供給管102供送到清洗溶液噴灑器106內(nèi)時(shí)，振動(dòng)器101向清洗溶液103發(fā)送超聲波，從而將攜帶有超聲波的清洗溶液103噴灑到定位在清洗溶液噴灑器106下方的需要清洗的物體上。在噴灑清洗溶液的過(guò)程中，該需要清洗的物體通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸104旋轉(zhuǎn)，從而能夠清洗所述物體所有的表面。
但是，在傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備中，由于清洗溶液103事先在清洗溶液噴灑器106內(nèi)與超聲波結(jié)合之后才從清洗溶液噴灑器106噴灑出來(lái)，因此存在清洗液103消耗過(guò)多但清洗效率很低的問(wèn)題。
此外，超聲波的強(qiáng)度會(huì)因?yàn)榍逑催^(guò)程中的清洗條件(例如操作頻率、清洗溶液的條件、電力消耗和冷卻條件)的瞬時(shí)波動(dòng)而發(fā)生很大的變化。此外，由于高壓清洗溶液通過(guò)噴灑器106的噴嘴形狀下端噴灑，因此可能致使半導(dǎo)體晶片的表面被局部或全部損壞。
圖2顯示了另一種傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖2所示的傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備包括細(xì)長(zhǎng)的水平振動(dòng)桿IIO，該振動(dòng)桿IIO被設(shè)置為以預(yù)定的間隙位于半導(dǎo)體晶片114的上方;連接到振動(dòng)桿110的一端以向振動(dòng)桿110提供超聲波振動(dòng)能量的振動(dòng)器111;以及用于將清洗水116排出到振動(dòng)桿110與半導(dǎo)體晶片114之間的間隙中的清洗水排出器113。
為了旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體晶片114，所述傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備還包括旋轉(zhuǎn)板112和連接到該旋轉(zhuǎn)板112的旋轉(zhuǎn)軸115，半導(dǎo)體晶片114被置于旋轉(zhuǎn)板112上。操作時(shí)，設(shè)置在半導(dǎo)體晶片114的上方的振動(dòng)桿110在半導(dǎo)體晶片114通過(guò)旋轉(zhuǎn)板112和旋轉(zhuǎn)軸115旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出縱向超聲波，同時(shí)，清洗水116被噴灑到半導(dǎo)體晶片114上，以允許以超聲波清洗方式清洗半導(dǎo)體晶片114所有的 表面。
但是，在如圖2所示的傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備中，由于振動(dòng)桿110具有 懸臂結(jié)構(gòu)，因此清洗操作只能在振動(dòng)桿110的軸向的下方進(jìn)行。這導(dǎo)致超聲 波的強(qiáng)度沿振動(dòng)桿110產(chǎn)生差異，從而不能在特別是具有微小圖案(micro pattern)的晶片上實(shí)現(xiàn)均勻的清洗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問(wèn)題完成本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種使用超 聲波的清洗設(shè)備，該設(shè)備包括其中容納有振動(dòng)器的殼體，在清洗晶片上的 污染物的過(guò)程中，所述振動(dòng)器由于壓電裝置通過(guò)接收的電力收縮和膨脹而產(chǎn) 生超聲波；以及桿，該桿連接到所述振動(dòng)器的表面以使超聲波傳播到施加在 所述晶片的上表面上的清洗水，所述壓電裝置結(jié)合到包括近場(chǎng)區(qū)域和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū) 域的擴(kuò)散層的表面，超聲波在所述近場(chǎng)區(qū)域直線傳播而在所述遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域擴(kuò)散 和疊加，從而完成振動(dòng)，所述桿具有直徑減小部分，以放大由所述振動(dòng)器產(chǎn) 生的超聲波，從而有效地去除所述晶片上的污染物。
本發(fā)明的其它目的和/或優(yōu)點(diǎn)部分地在下文的說(shuō)明中提出并通過(guò)對(duì)本發(fā) 明的優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明顯而易見(jiàn)。此外，本發(fā)明的目的和/或優(yōu)點(diǎn)能夠通過(guò) 附帶的權(quán)利要求的方式和結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以通過(guò)提供一種使用超聲波的清洗設(shè)備實(shí)現(xiàn) 上述和其它目的，該設(shè)備包括管；連接到該管的端部的殼體，該殼體垂直 于需要清洗的晶片設(shè)置并與該晶片保持間隙；以及振動(dòng)器，該振動(dòng)器設(shè)置在 所述殼體內(nèi)的與所述晶片面對(duì)的位置上并用于產(chǎn)生超聲波。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以通過(guò)提供一種使用超聲波的清洗設(shè)備來(lái)實(shí) 現(xiàn)上述和其它目的，該設(shè)備包括中空的殼體；振動(dòng)器，該振動(dòng)器連接到所
8述殼體的面對(duì)需要清洗的晶片的位置并用于產(chǎn)生超聲波；以及等直徑的桿， 該桿具有連接到所述振動(dòng)器的表面的端部，所述桿垂直于所述晶片的上表面 設(shè)置，以使由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波傳遞到施加在所述晶片的上表面上的 清洗水。


結(jié)合附圖，通過(guò)下文的詳細(xì)說(shuō)明可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它 目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，附圖中-
圖1是顯示一種傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖； 圖2是顯示另一種傳統(tǒng)的超聲波清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖； 圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的壓電裝置的電極結(jié)構(gòu)的截面視圖； 圖4是圖3的平面視圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和基本原理的截面視圖； 圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)器的基本原理的說(shuō)明視圖； 圖7是圖5的平面視圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)器的一種實(shí)施方式的透視圖； 圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的壓電裝置的一種實(shí)施方式的透視圖； 圖IO是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖； 圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖； 圖12是顯示圖11的一種可選擇的實(shí)施方式的透視圖； 圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖； 圖14是顯示圖13的一種可選擇的實(shí)施方式的透視圖；以及 圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在下文的說(shuō) 明書(shū)中，在下文說(shuō)明中使用的術(shù)語(yǔ)或用語(yǔ)不應(yīng)限定為通常和基于字典的解釋 得到的意思。這些術(shù)語(yǔ)的定義應(yīng)該理解為與本發(fā)明的技術(shù)方案相關(guān)的概念， 該概念基于發(fā)明人可以合理地限定該術(shù)語(yǔ)從而以最佳方式說(shuō)明本發(fā)明的原 則。
因此，由于在此公開(kāi)的實(shí)施方式以及附圖中顯示的結(jié)構(gòu)只是本發(fā)明最優(yōu) 選的實(shí)施方式而不代表本發(fā)明所有的技術(shù)內(nèi)容，應(yīng)該理解的是，在本申請(qǐng)?zhí)?交時(shí)可能存在能夠替代本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施方式的其它各種等同物和修改。
在此，參照?qǐng)D3至圖15將詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的使用超 聲波的清洗設(shè)備。
如圖所示，為了有效地從需要清洗的晶片70上分離污染物，所述清洗 設(shè)備包括振動(dòng)器30，該振動(dòng)器30通過(guò)將壓電裝置10結(jié)合到擴(kuò)散層22的表 面而設(shè)置，該擴(kuò)散層22包括近場(chǎng)區(qū)域20和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21。所述清洗設(shè)備使用 由振動(dòng)器30產(chǎn)生的超聲波，所述清洗設(shè)備還包括具有直徑減小部分的桿， 以放大超聲波。大體上，所述使用超聲波的清洗設(shè)備包括管41、桿42或42，、 殼體40或43、以及振動(dòng)器30。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的壓電裝置的電極結(jié)構(gòu)的截面視圖，圖4是圖3 的平面視圖。如圖3和圖4所示，壓電裝置IO包括各種形狀的壓電陶瓷板 11、形成在該壓電陶瓷板11的一個(gè)表面上的正極14、和形成在該壓電陶瓷 板11的另一個(gè)表面上的負(fù)極12。正極14包括多個(gè)正極片13，該多個(gè)正極 片13垂直和水平地以預(yù)定的間隔相互隔開(kāi)地設(shè)置在壓電陶瓷板11上。
壓電裝置10可以通過(guò)各種方式形成。在一個(gè)實(shí)例中，包括多個(gè)正極片 13的正極14設(shè)置在壓電陶瓷板11的一個(gè)表面上，而負(fù)極12遍布?jí)弘娞沾?板11的另一個(gè)表面形成。在另一個(gè)實(shí)例中，包括多個(gè)正極片13的正極14 形成在壓電陶瓷板11的上表面上，而負(fù)極12遍布?jí)弘娞沾砂?1的下表面和側(cè)壁延伸。在還另一個(gè)實(shí)例中，壓電裝置IO可以包括多個(gè)壓電陶瓷單元，
每個(gè)壓電陶瓷單元包括設(shè)置在壓電陶瓷板11的相對(duì)的表面上的單個(gè)的正極 片和負(fù)極。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理的截面視圖。圖 6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)器的基本工作原理的視圖。圖7是圖5的平面視 圖。如圖5至圖7所示，擴(kuò)散層22結(jié)合到壓電裝置10的表面，使得擴(kuò)散層 22的表面結(jié)合到壓電裝置10的負(fù)極12。擴(kuò)散層22包括近場(chǎng)區(qū)域20和遠(yuǎn)場(chǎng) 區(qū)域21，并結(jié)合到壓電裝置10的負(fù)極12。
圖5中，從壓電裝置10所結(jié)合的擴(kuò)散層22的表面到近場(chǎng)區(qū)域20終止 而遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21起始的邊界的距離通過(guò)N-D2—入V4入表示。這里，D是每個(gè) 正極片13的寬度。此外，從近場(chǎng)區(qū)域20與遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21之間的邊界擴(kuò)散到 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21內(nèi)的聲波的擴(kuò)散角度通過(guò)sinY(pl.2A/D表示。也就是說(shuō)，正 極片13的寬度越小，擴(kuò)散角度sinY()越大。因此，通過(guò)疊加在需要清洗的 物體上擴(kuò)散的超聲波，能夠調(diào)整遠(yuǎn)場(chǎng)。擴(kuò)散層22的表面可以與多個(gè)壓電裝 置IO結(jié)合。
擴(kuò)散層22可以由石英、不銹鋼、聚四氟乙烯、鋁、鋼或類似材料制成。
正極片13和壓電裝置10可以具有從正方形、圓形、三角形、矩形、平 行四邊形等形狀中選擇的任意一種形狀。此外，擴(kuò)散層22可以具有由用戶 從正方形、圓形、多邊形等形狀中選擇的任意一種形狀。
近場(chǎng)施加的振動(dòng)適用于圖6的部分A，從而使用相對(duì)均勻的聲場(chǎng)，而遠(yuǎn) 場(chǎng)施加的振動(dòng)適用于圖6的部分B，從而通過(guò)疊加由壓電裝置發(fā)出的超聲波 而形成相對(duì)均勻的聲場(chǎng)。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)器30的一種實(shí)施方式的透視圖。圖9是 顯示根據(jù)本發(fā)明的壓電裝置10的一種實(shí)施方式的透視圖。如圖8和圖9所 示，擴(kuò)散層22包括近場(chǎng)區(qū)域20和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21，超聲波在近場(chǎng)區(qū)域20中直擴(kuò)散和疊加。壓電裝置10結(jié)合到擴(kuò)散層22的表 面，以通過(guò)壓電裝置10的收縮和膨脹產(chǎn)生超聲波。
如圖8所示，振動(dòng)器30可以通過(guò)各種方式形成。例如，振動(dòng)器30可以 包括擴(kuò)散層22 (該擴(kuò)散層22包括遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21和近場(chǎng)區(qū)域20)和壓電裝置 10，或者可以包括超聲波發(fā)射器23和壓電裝置10。
應(yīng)該理解的是，結(jié)合到超聲波發(fā)射器23的表面上的壓電裝置10、超聲 波發(fā)射器23和擴(kuò)散層22都可以具有由用戶從正方形、圓形等形狀中選擇的 任意一種橫截面形狀。
壓電裝置10可以包括垂直和水平地以預(yù)定的間隔相互隔開(kāi)的多個(gè)壓電 裝置IO。此外，如上所述，壓電裝置IO可以具有由用戶從正方形、圓形等 形狀中選擇的任意一種形狀。
圖9顯示了用于結(jié)合到超聲波發(fā)射器23或擴(kuò)散層22的壓電裝置10的 詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖IO是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖。如圖10 所示，所述清洗設(shè)備包括圓柱形中空殼體40，該殼體40中容納有設(shè)置在該 殼體40的端面上的振動(dòng)器30。更具體地，振動(dòng)器30定位為盡可能接近需要 清洗的晶片70。
管41連接到殼體40，其連接位置與殼體40的與晶片70保持間隙的端 面相對(duì)。
如上所述，設(shè)置在殼體40的端面上的振動(dòng)器30可以包括超聲波發(fā)射器 23和設(shè)置在超聲波發(fā)射器23的表面上的壓電裝置10，或者可以包括擴(kuò)散層 22和結(jié)合到擴(kuò)散層22的表面的壓電裝置10，其中擴(kuò)散層22包括近場(chǎng)區(qū)域 20和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21。
當(dāng)振動(dòng)器30通過(guò)電線51接收來(lái)自電源的電流時(shí)，壓電裝置IO通過(guò)接 收到的電流而收縮和膨脹，從而產(chǎn)生超聲波。
12更具體地，用于產(chǎn)生超聲波的振動(dòng)器30定位為垂直于晶片70的上表面, 以在與晶片70保持預(yù)定的間隙的同時(shí)在晶片70的上表面的上方移動(dòng)。由振 動(dòng)器30產(chǎn)生的超聲波傳播到施加在需要清洗的晶片70的上表面上的清洗水 61，從而使污染物從晶片70上分離。
圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖。圖12是 顯示圖11的可選擇的實(shí)施方式的透視圖。如圖11和圖12所示，與圖10不 同，為了使超聲波傳播到施加在需要清洗的晶片70的上表面上的清洗水61， 圓柱形桿42可以連接到振動(dòng)器30的表面。
桿42的直徑可以比振動(dòng)器30的直徑大或小，或者可以具有與振動(dòng)器30 相同的直徑。
在本實(shí)施方式中，由振動(dòng)器30產(chǎn)生的超聲波沿定位為垂直于晶片70并 與晶片70保持預(yù)定的間隙的桿42的縱向傳播，從而傳播到施加在晶片70 的上表面上的清洗水61。
當(dāng)相對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域21使用振動(dòng)器30時(shí)，還能夠提高超聲波的擴(kuò)散和疊 加效果。
在上述實(shí)施方式中，殼體40或43具有中空管形狀，該中空管形狀具有 從正方形、圓形、多邊形等形狀中選擇的任意一種橫截面形狀。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖。圖14是 顯示圖13的可選擇的實(shí)施方式的透視圖。在本實(shí)施方式中，用具有直徑減 小部分的桿42'代替圖11和圖12中所示的桿42。使用具有直徑減小部分的 桿42'具有這樣的效果允許傳播到施加在晶片70的上表面上的清洗水61 的超聲波在接近晶片70時(shí)被集中和放大。
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的清洗設(shè)備的透視圖。如圖15 所示，壓電裝置10結(jié)合到具有矩形橫截面的擴(kuò)散層22。
當(dāng)根據(jù)本實(shí)施方式的清洗設(shè)備在事先施加了清洗水61的晶片70的表面上移動(dòng)時(shí)，所述清洗設(shè)備能夠分離晶片70上的污染物。
在上述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，擴(kuò)散層22、超聲波發(fā)射器23、以及 桿42和42，可以由用戶從包括石英、藍(lán)寶石、金剛石和玻碳在內(nèi)的玻璃固體, 包括不銹鋼、鈦、鋁和鋼在內(nèi)的金屬，以及涂敷有例如聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn) 定材料的其它玻璃材料或金屬中選擇的任意一種制成。
附圖中，附圖標(biāo)記60表示清洗水排出器。
從上述說(shuō)明可明顯看出，本發(fā)明提供一種使用超聲波的清洗設(shè)備，該清 洗設(shè)備包括其中容納有振動(dòng)器的殼體，在清洗晶片上的污染物的過(guò)程中， 所述振動(dòng)器由于壓電裝置通過(guò)接收電力收縮和膨脹而產(chǎn)生超聲波；以及桿， 該桿連接到所述振動(dòng)器的表面，以使超聲波傳遞到施加在所述晶片的上表面 上的清洗水。所述壓電裝置結(jié)合到包括近場(chǎng)區(qū)域和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域的擴(kuò)散層的表 面，超聲波在所述近場(chǎng)區(qū)域直線傳播而在所述遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域擴(kuò)散和疊加，以完成 振動(dòng)。此外，所述桿具有直徑減小部分，以放大由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波， 從而有效地去除所述晶片上的污染物。
雖然出于說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該理解的是，在不脫離附帶的權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況 下，可以做出各種改變、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種使用超聲波的清洗設(shè)備，該設(shè)備包括管；殼體，該殼體連接到所述管的端部，并且所述殼體垂直于需要清洗的晶片而設(shè)置并與所述晶片保持間隙；以及振動(dòng)器，該振動(dòng)器設(shè)置在所述殼體內(nèi)的面對(duì)所述晶片的位置上，并用于產(chǎn)生超聲波。
2. —種使用超聲波的清洗設(shè)備，該設(shè)備包括-中空的殼體；振動(dòng)器，該振動(dòng)器連接到所述殼體的面對(duì)需要清洗的晶片的位置上，并 用于產(chǎn)生超聲波；以及等直徑的桿，該桿具有連接到所述振動(dòng)器的表面的端部，所述桿垂直于 所述晶片的上表面而設(shè)置，以使由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波傳播到施加在所 述晶片的上表面上的清洗水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的清洗設(shè)備，其中，用具有直徑減小部分的桿代 替所述等直徑的桿，所述直徑減小部分限定在所述桿的振動(dòng)器連接端的縱向 相對(duì)側(cè)，以放大由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波，并使該放大的超聲波傳播到施 加在需要清洗的所述晶片的上表面上的清洗水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗設(shè)備，其中，當(dāng)壓電裝置依靠通過(guò)電 線接收的電力而收縮和膨脹時(shí)，所述振動(dòng)器產(chǎn)生超聲波。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗設(shè)備，其中，所述振動(dòng)器包括壓電裝 置，該壓電裝置結(jié)合到超聲波發(fā)射器和擴(kuò)散層中的任意一個(gè)的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗設(shè)備，其中，所述擴(kuò)散層、超聲波發(fā)射器 和桿由從包括石英、藍(lán)寶石、金剛石和玻碳在內(nèi)的玻璃固體中選擇的任意一 種材料制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗設(shè)備，其中，所述擴(kuò)散層、超聲波發(fā)射器 和桿由從包括不銹鋼、鈦、鋁和鋼在內(nèi)的金屬以及涂敷有例如聚四氟乙烯的 化學(xué)穩(wěn)定材料的其它金屬中選擇的任意一種材料制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗設(shè)備，其中，所述擴(kuò)散層和超聲波發(fā)射器 具有正方形、圓形或多邊形橫截面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的清洗設(shè)備，其中，所述振動(dòng)器和所述桿相互形成一體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的清洗設(shè)備，其中，所述振動(dòng)器和所述桿 相互連接，使得所述振動(dòng)器和所述桿的相互面對(duì)的區(qū)域相互接觸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗設(shè)備，其中，所述振動(dòng)器具有正方 形、圓形或多邊形橫截面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的清洗設(shè)備，其中，所述壓電裝置具有圓形、 正方形、菱形、三角形或平行四邊形形狀，并且所述壓電裝置結(jié)合到超聲波 發(fā)射器和擴(kuò)散層中的任意一個(gè)的表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清洗設(shè)備，其中，所述振動(dòng)器包括結(jié)合到擴(kuò)散層的表面的壓電裝置，超聲波在所述擴(kuò)散層中擴(kuò)散和疊加，以及其中，所述壓電裝置包括壓電陶瓷板；多個(gè)正極片，該多個(gè)正極片垂直地和水平地以預(yù)定的間隔相互隔開(kāi)地設(shè)置在所述壓電陶瓷板的一個(gè)表面上；以及負(fù)極，該負(fù)極設(shè)置在所述壓電陶瓷板的另一個(gè)表面上，所述壓電裝 置能夠減弱超聲波的聲壓中的偏差。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的清洗設(shè)備，其中，隨著所述正極片的寬度減 小，超聲波形成的擴(kuò)散角度增大。
全文摘要
在此公開(kāi)一種使用超聲波的清洗設(shè)備。該清洗設(shè)備用于從晶片上分離污染物，所述設(shè)備包括其中容納有振動(dòng)器的殼體；以及桿，該桿連接到所述振動(dòng)器的表面，以使由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波傳播到施加在所述晶片的上表面上的清洗溶液。所述振動(dòng)器包括壓電裝置，該壓電裝置結(jié)合到包括近場(chǎng)區(qū)域和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域的擴(kuò)散層。所述桿具有直徑減小部分，以放大由所述振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波，從而能夠有效地去除需要清洗的所述晶片上的污染物。
文檔編號(hào)B08B3/12GK101516533SQ200780035371
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者李陽(yáng)來(lái), 林義洙, 金賢世 申請(qǐng)人:韓國(guó)機(jī)械研究院