兆声波对硅片湿法清洗槽中水和气泡运动的影响

摘要

研究了兆声波对300 mm直径硅片湿法清洗槽中水和气泡运动的影响。使用水溶性蓝色墨水的示踪剂观察整个浴中的水运动。兆声波加速了整个浴槽中的水运动，尽管没有兆声波时的水运动趋向于局部化。兆声波产生的小气泡的运动也被追踪到整个晶片表面。兆声波和水流增加了气泡的传输速率。

介绍

使用超纯水、各种化学试剂和非常常见的兆声波在湿法工艺之后清洗硅晶片表面.此外，兆声波产生的微泡已经用于各种清洗技术。因此，许多研究人员)已经基于清洁的硅晶片表面的粒子水平评估研究了其有效使用的方法和条件。为了进一步改善湿式清洗槽中的湿式清洗条件，水和气泡在兆声波作用下的运动应该得到充分的澄清。尽管在著名的先前论文中已经通过数值计算研究了兆声波下的水流，但是使用可视化技术的实验研究应该进一步进行。

本文研究了在不同功率的超声波作用下，水和气泡在整个无载体湿法清洗槽中的运动。根据所得结果，讨论了兆声波的作用和影响。

实验

图1显示了本文中使用的无载体湿式清洗槽的示意图。该系统由一个槽、25个晶片(直径300毫米)、三个晶片支撑杆和两个水喷嘴组成。浴缸和水喷嘴由石英玻璃制成。晶片支撑杆由碳氟树脂制成。在这项研究中，为了使水的运动可视化，将水溶性蓝色墨水加入水中。蓝色墨水的运动是用录像机每60-90秒拍摄一次。使用连接到个人计算机的液晶投影仪产生的一片光来照亮浴池中小气泡的运动;它是使用超级眼睛C2847和DVS-3000系统。

结果和讨论

本文讨论了1000瓦功率的兆声波下的水运动。2 (d)、(e)和(f)，分别有7个、13个和25个晶片。蓝色墨水在图1中的分布。2 (d)显示在中心和右侧区域的晶片之间有五个快速流，在左端区域有一个慢速流。这表明中心和右侧区域具有高的水流速度;左端区域的水流速度较低。这种趋势类似于图1和图2。2 (a)至(c)。

接下来，讨论了兆声波功率对水流的影响。图3显示了在蓝色墨水进入具有25个晶片的浴槽后2秒和4秒观察到的墨水分布。兆声波功率为0-1000瓦;水流速为15升/分钟。图。图3 示出了在0 W的兆声波功率下的墨水分布。在该图中，墨水的顶部位置存在于稍微偏离中心位置的右侧。在4秒钟时，墨水的顶部到达浴缸的水面。总的来说，大部分墨水位于浴槽的右半部分。

结论

研究了兆声波对300 mm直径晶圆湿法清洗槽中水和气泡运动的影响。使用水溶性蓝色墨水作为示踪剂观察整个浴中的水运动。兆声波显示在整个浴槽中产生水的运动，尽管在没有兆声波的情况下水的运动趋向于局部化。在湿法清洗槽中由兆声波产生的小气泡也在整个晶片上和晶片支撑杆周围的局部区域中被追踪。这些气泡被证明是由兆声波和水流产生的力输送的。

审核编辑：汤梓红