(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210449342.6
(22)申请日 2022.04.26
(71)申请人 四川博腾创达智能科技有限公司
地址 610000 四川省成 都市高新区中国 (四
川) 自由贸易试验区益州大道中段722
号4栋26层2613号
(72)发明人 史继英 毛薰钰
(74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通 合伙) 11463
专利代理师 覃蛟
(51)Int.Cl.
B08B 7/00(2006.01)
B08B 13/00(2006.01)
(54)发明名称
一种颗粒污染物的清洗方法
(57)摘要
本发明公开了一种颗粒污染物的清洗方法,
涉及清洗方法技术领域。 颗粒污染物的清洗方法
包括: 将氮氩 超临界混合流体喷射于待清洗工件
上; 其中, 氮氩超临界混合流体的温度为 ‑120℃
~‑90℃, 压力为4~5MPa。 通过采用氮氩超临界
混合流体对待清洗工件进行表 面清洗, 并控制氮
氩超临界混合流体的温度和压力, 相比于常规的
超临界流程如二氧化碳, 能够显著提升对工件表
面颗粒物污染物的清洗效果, 并且不会对工件表
面的涂层产生影响。
权利要求书1页 说明书8页 附图1页
CN 114798602 A
2022.07.29
CN 114798602 A
1.一种颗粒污染物的清洗方法, 其特征在于, 包括: 将氮氩超临界混合流体喷射于待清
洗工件上; 其中, 所述氮氩超临界混合 流体的温度为 ‑120℃~‑90℃, 压力为 4~5MPa。
2.根据权利要求1所述的清洗方法, 其特征在于, 在所述氮氩超临界混合流体中, 氮气
的质量分数为5 0~80%; 优选为6 0~70%;
优选地, 清洗时间为20 ‑30s。
3.根据权利要求1所述的清洗方法, 其特征在于, 所述氮氩超临界混合流体的温度为 ‑
110℃~‑100℃, 压力为 4.3~4.8MPa。
4.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的清洗方法, 其特征在于, 采用拉瓦尔喷嘴将所述氮
氩超临界混合 流体喷出;
优选地, 所述待清洗 工件与所述拉瓦尔喷 嘴之间的间距为0.5~ 2cm。
5.根据权利要求4所述的清洗方法, 其特征在于, 所述氮氩超临界混合流体的喷出速度
为400~650m/s, 喷出的所述氮氩超临界混合流体与所述待清洗工件所在水平面的夹角为
10°~80°。
6.根据权利要求4所述的清洗方法, 其特征在于, 清洗的过程是在密闭清洗腔体内进
行, 将所述待清洗工件置于所述清洗腔体内的放置台上, 所述拉瓦尔喷嘴位于所述放置台
的上方, 所述放置台上安装有加热装置, 以通过所述加热装置对所述待清洗工件的下方进
行加热, 使所述待清洗 工件的下 方温度高于上 方, 产生热泳现象;
优选地, 所述加热装置的工作温度为10 ‑30℃。
7.根据权利要求6所述的清洗方法, 其特征在于, 在清洗过程中, 控制清洗腔体内的压
力为负压; 优选地, 控制所述清洗腔体内的压力为 ‑73.3kPa~ ‑100Pa。
8.根据权利要求6所述的清洗方法, 其特征在于, 在清洗之前, 向所述清洗腔体中通入
惰性气体并排出, 以置换 出所述清洗腔体内的气体;
优选地, 所述惰性气体选自氮气和氩气中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的清洗方法, 其特征在于, 在清洗过程中, 对所述待清洗工件的
上方进行吹扫, 以将所述待清洗 工件上的污染物带 走;
优选地, 在所述待清洗工件的上方形成层流状态的气体进行吹扫, 并通过真空系统将
气体排出;
更优选地, 用于形成吹扫气的原料选自氮气和氩气中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的清洗方法, 其特征在于, 所述待清洗工件选自半导体器件、 光
学镜片和金属器件中的至少一种; 优选为半导体 器件; 更优选为硅片。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 114798602 A
2一种颗粒污染物的清洗方 法
技术领域
[0001]本发明涉及清洗方法技 术领域, 具体而言, 涉及一种颗粒污染物的清洗方法。
背景技术
[0002]在光电信息技术和精密机械制造领域, 随着行业制造技术的纵深发展, 对制造精
度的要求越来越高, 其最高加工精度达到亚微米或纳米量级。 对加工器件表面污染物的控
制是随着加工精度的提高而兴起的。 表面残留的颗粒污染物会对加工后产品的表面质量以
及产品的光学性能、 电子学性能产生一定的影响, 严重时会造成产品报废。 在半导体器件、
光学器件的精密加工过程中, 通常对表面残留污染物的控制会要求限制到微米或亚微米量
级。 国际标准化组织最新出版的标准中也将表面颗粒残留物的可控制范围向下延伸到亚微
米量级、 纳米级, 这足以说明: 在现代工业生产和科研工作中, 对超细颗粒污染物进行严格
控制越来越受到 重视。
[0003]半导体器件、 光学镜片、 金属器件等在生产加工过程中不可避免地会产生颗粒污
染物, 去除表面残留颗粒污染物则是生产加工后的一道极其重要的工序。 目前, 在精密制造
行业去除表面残留颗粒污染物的方法很多, 如喷涂擦拭清洗、 超声波清洗、 高压喷淋清洗、
化学试剂清洗、 风刀吹扫、 激光清洗等都是非常有效的清洗方法。 但针对微米、 亚微米级颗
粒污染物, 由于颗粒与表面分子之间的静电引力、 范德华力等相对较大, 清洗较为困难。 针
对这部分颗粒污染物通常采用兆声波清洗法、 二氧化碳清洗法等。 兆声波清洗法属于湿法
清洗, 二氧化碳清洗法属于干法清洗。 大多数光学镜片、 金属器件等适用湿法清洗, 但少数
特殊材料制成的光学镜片、 半导体 器件、 金属器件不 适合湿法清洗, 需要用到 干法清洗 。
[0004]二氧化碳清洗法是新兴的干式清洗方法, 它的核心部件为一个文丘里管, 高压二
氧化碳气体通过文丘里管后物质状态发生转变, 形成固体、 液体、 气体混合物, 固态二氧化
碳颗粒到达工件表面由于温度骤然升高瞬间升华以致 发生微区域爆炸, 在发生爆 炸的微小
区域形成巨大冲击力, 该冲击力将粘附于工件表面的颗粒污染物剥离表面并将其去除。 目
前, 二氧化碳清在国外已广泛应用, 但二氧化碳去除效果不高, 且可作为一种溶剂, 会溶解
器件涂层, 在使用范围有着一定局限性。
[0005]鉴于此, 特提出本发明。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种颗粒污染物的清洗方法, 旨在不破坏工件表面涂层的
前提下, 更彻底地清除待清洗 工件表面的颗粒污染物。
[0007]本发明是这样实现的:
[0008]本发明提供一种颗粒污染物的清洗方法, 包括: 将氮氩超临界混合流体喷射于待
清洗工件上; 其中, 氮氩超临界混合 流体的温度为 ‑120℃~‑90℃, 压力为 4~5MPa。
[0009]在可选的实施方式中, 在氮氩超临界混合流体中, 氮气的质量分数为50~80%; 优
选为60~70%;说 明 书 1/8 页
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专利 一种颗粒污染物的清洗方法
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