溢流晶片清洗工艺中的流场概述

引言

描述了溢流晶片清洗工艺中的流场。该信息被用于一项倡议，其主要目的是减少晶片清洗中的用水量。使用有限元数值技术计算速度场。大部分的水无助于晶片清洗。

介绍

清洗步骤占工厂中使用的ulaa纯水(UPW)的6()%。一个工厂一年就可以使用数十亿加仑的水。大量的水是重要的制造费用。此外，在一些地方，用水是一个环境问题。然而，随着芯片复杂性和晶片尺寸的增加，UPW的使用可能会显著增加。因此，有强烈的动机来提高漂洗过程的效率。

这项工作的主要目的是减少溢流漂洗槽中UPW的消耗。其他目标是减少清洗时间、提高清洗均匀性和提高整个晶片的光洁度。

我们的方法是使用实验和数值分析来表征在稳态溢流模式下运行的理想漂洗槽的流体动力学，如下所示，表征流体动力学提供了对如何实现目标的更清楚的理解。特别是，这种分析可以识别流场的不良方面。然后，设计考虑可以集中在改进不期望的方面，以产生改进的漂洗槽。

通常，流体动力学被认为是冲洗最重要的方面，因为它经常影响其他重要的现象。例如，如果从晶片表面去除污染物是纯扩散性的，去除速率仍然强烈依赖于流场。此外，一旦从晶片上去除了污染物，流体动力学就会影响污染物向槽外的输送。因此，尽管其他现象也很重要，但流体动力学是一般漂洗过程中的主要物理机制。

本研究的结果允许考虑流体运动对表面扩散通量的影响，这在之前的分析中被忽略了。我们的方法还考虑了流体中所有点的扩散输运的组合，这在前面提到的分析中也被忽略了。这里给出的结果只包括我们研究的第一步，即描述水的速度场。在目前正在进行的工作中，这里描述的速度场被用于确定污染物和颗粒的输送，假设它们足够稀释，使得流体速度场不受影响。

结论和未来方向

给出了描述包含一堆晶片的理想清洗槽中的流动的数值结果。二维结果表明，容器末端和堆叠末端上的晶片之间的间隙(晶片壁间隙)对于晶片垂直中心线上的流速至关重要。结果表明，大部分水流过晶片-壁间隙，而不是晶片之间的间隙。三维结果表明，流动的solne也通过晶片边缘和侧壁之间的间隙转移。我们得出结论，流过水槽的大部分水不会有助于清洗任何晶片。通过集中设计力量来减少通过槽壁和晶片之间的间隙的不期望的流动，可以获得提高的清洗效率，这是本工作的目标。

该领域的未来工作包括对整个储罐进行三维分析，进行流动可视化实验，并比较数值和分析结果。将特别注意评估均匀入口假设的准确性。此外，此处展示的速度场将用于检查水箱中污染物(液体层x和颗粒)的传输，以深入了解如何调整速度场，从而改善冲洗效果并减少用水量。

审核编辑：符乾江