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ONE-COMPONENT ULTRALOW-TEMPERATURE MICRO SOLID PARTICLE CONTINUOUS GENERATION DEVICE, AND ONE-COMPONENT ULTRALOW-TEMPERATURE MICRO SOLID PARTICLE CONTINUOUS GENERATION METHOD meetings

Patent code P150011506
File No. S2013-1094-N0
Posted date Mar 6, 2015
Application number P2013-125074
Publication number P2015-002221A
Patent number P6153110
Date of filing Jun 13, 2013
Date of publication of application Jan 5, 2015
Date of registration Jun 9, 2017
Inventor
  • (In Japanese)石本 淳
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
Title ONE-COMPONENT ULTRALOW-TEMPERATURE MICRO SOLID PARTICLE CONTINUOUS GENERATION DEVICE, AND ONE-COMPONENT ULTRALOW-TEMPERATURE MICRO SOLID PARTICLE CONTINUOUS GENERATION METHOD meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a one-component ultralow-temperature micro solid particle continuous generation device capable of continuously generating one-component and ultralow-temperature micro solid particles in simple configuration and at low cost without using ultralow-temperature helium as a refrigerant.
SOLUTION: The one-component ultralow-temperature micro solid particle continuous generation device comprises: a mixing part 10 for producing a one-component mixed phase flow by mixing an ultralow-temperature over-cooled liquid with a high-speed flow of ultralow-temperature gas comprised of the same element as the over-cooled liquid; and a laval nozzle part 11 provided at a downstream side of the mixing part 10 for producing a spray flow containing ultralow-temperature micro solid particles from the one-component mixed phase flow produced by the mixing part 10. The laval nozzle part 11 includes: an introduction portion 11a; a diameter reduced portion 11b of which an open cross-sectional area is smaller than that of the introduction portion 11a; and an emission portion 11c of which an open cross-sectional area is larger than that of the diameter reduced portion 11b and which is spread to a downstream side. The one-component mixed phase flow is heat-insulated and expanded in a state exceeding a sonic velocity by the emission portion 11c, and the spray flow containing one-component ultralow-temperature micro solid particles is continuously generated.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

半導体洗浄に関して、一般的に、アンモニア過酸化水素水を用いたウェット・洗浄プロセスが知られている。近年の高集積デバイスに対しては、このようなエッチングによるリフトオフを用いた洗浄法は適用限界に近づきつつある。

このような洗浄法とは異なる、アンモニア過酸化水素水などを用いない半導体ウエハ洗浄方法が知られている(例えば、特許文献1)。詳細には、この特許文献1に記載の洗浄方法は、過冷却液体窒素と、寒剤としての極低温のヘリウムガスの2成分をノズル内で混合することで、極低温マイクロ・ナノソリッド噴霧流体を生成し、そのマイクロ・ナノソリッド噴霧流体を半導体ウエハ表面上のレジストに衝突させて、レジストの剥離・除去を行う。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、一成分極低温微細固体粒子連続生成装置、および、その一成分極低温微細固体粒子連続生成方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
窒素、水素、酸素、アルゴンのいずれか一つの極低温の過冷却液体と、該過冷却液体と同一の元素で構成される極低温気体とにより、一成分極低温微細固体粒子を連続して生成する一成分極低温微細固体粒子連続生成装置であって、
前記過冷却液体と、前記極低温気体の高圧・高速流とを混合して一成分混相流を生成する混合部と、
前記混合部の下流に設けられ、該混合部で生成された前記一成分混相流から極低温微細固体粒子を含む噴霧流を生成するラバルノズル部と、を有し、
前記ラバルノズル部は、前記混合部で生成された前記一成分混相流を導入する導入部と、
前記導入部の下流側に設けられ該導入部の開口断面積よりも小さい開口断面積の縮径部と、
前記縮径部の下流側に設けられ該縮径部の開口断面積よりも大きい開口断面積に形成され、且つ、下流側に向かって拡開した形状の噴射部と、を有し、
前記噴射部にて、前記一成分混相流を音速を超えた状態で断熱膨張させて、一成分極低温微細固体粒子を含む噴霧流を連続して生成することを特徴とする
一成分極低温微細固体粒子連続生成装置。

【請求項2】
 
前記ラバルノズル部に超音波を印加する超音波振動子を有することを特徴とする請求項1に記載の一成分極低温微細固体粒子連続生成装置。

【請求項3】
 
請求項1または請求項2に記載の一成分極低温微細固体粒子連続生成装置により生成した前記一成分極低温微細固体粒子を含む高速噴霧流を、半導体基板の表面に衝突させて、該半導体基板の表面を洗浄する洗浄手段を有することを特徴とする
半導体洗浄装置。

【請求項4】
 
窒素、水素、酸素、アルゴンのいずれか一つの極低温の過冷却液体と、該過冷却液体と同一の元素で構成される極低温気体とにより、一成分極低温微細固体粒子を連続して生成する一成分極低温微細固体粒子連続生成装置の一成分極低温微細固体粒子連続生成方法であって、
前記一成分極低温微細固体粒子連続生成装置は、前記過冷却液体と、前記極低温気体の高圧・高速流とを混合して一成分混相流を生成する混合部と、
前記混合部の下流に設けられ、該混合部で生成された前記一成分混相流から極低温微細固体粒子を含む噴霧流を生成するラバルノズル部と、を有し、
前記ラバルノズル部は、前記混合部で生成された前記一成分混相流を導入する導入部と、
前記導入部の下流側に設けられ該導入部の開口断面積よりも小さい開口断面積の縮径部と、
前記縮径部の下流側に設けられ該縮径部の開口断面積よりも大きい開口断面積に形成され、且つ、下流側に向かって拡開した形状の噴射部と、を有し、
前記混合部により、前記過冷却液体と、前記極低温気体の高速流とを混合して一成分混相流を生成するステップと、
前記ラバルノズル部に前記一成分混相流を導入して、前記噴射部にて、前記一成分混相流を音速を超えた状態で断熱膨張させて、一成分極低温微細固体粒子を含む噴霧流を連続して生成するステップと、を有することを特徴とする
一成分極低温微細固体粒子連続生成方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013125074thum.jpg
State of application right Registered
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