湿法工艺作为半导体工艺的重要组成部分,通过化学品(酸、碱、溶剂等)与超纯水等液体介质,对晶圆表面进行刻蚀、清洗等处理,其制程需避免颗粒、金属、离子、细菌等污染物带来的工艺缺陷。为此,湿法工艺相关的化学品系统、超纯水系统与制程装备均需采用超洁净流控部件,但相关产品被国外垄断,我国对该技术领域的研究仍处起步阶段。该研究首先阐述了半导体湿法制程对超洁净流控部件的需求,剖析了该类部件的主要技术特征。进而,重点介绍了磁悬浮泵、波纹管泵、隔膜阀以及超声波流量传感器等超洁净流控部件的工作原理与发展历程,并分析了其关键技术与研究现状。最后,对超洁净流控技术的发展做出了展望。

针对空化效应的剧烈程度,采用亥姆霍兹自振腔喷嘴结构,通过引入3项无量纲结构参数比值,探究了一种恒空化强度下自激振荡腔空化器的结构设计方法。基于Fluent对自激振荡腔进行空化数值仿真研究,重点考察3项无量纲结构参数比值对空化的影响,最后通过试验进行验证,并与多孔孔板空化器进行对比。结果表明:自激振荡腔内明显发生剧烈空化,且在入口压力为1MPa时,结构参数配比为d2/d1=2,D/d2=5~6,D/L=2,空化效果较好。试验结果与仿真结果较为吻合,且在同一等效通流直径下,该自激振荡空化器比多孔孔板空化器的空化效果好,该研究对自激振荡空化器结构的设计与优化提供一定的借鉴。