研究生: |
廖元宏 |
---|---|
論文名稱: |
超音波高深寬比微通孔清洗研究 Investigation of high aspect ratio hole clean by Ultrasonic wave |
指導教授: |
王志宏
陳興 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2005 |
畢業學年度: | 93 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 136 |
中文關鍵詞: | 超音波清洗 、微孔 、高深寬比 、物理清洗 |
外文關鍵詞: | ultrasonic cleaning, microhole, high aspect ratio, physical removal |
相關次數: | 點閱:1 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
摘 要
研究結果顯示,一般的清洗槽在使用水系溶劑清洗高深寬比微通孔上仍有其效果,但本文使用的超音波喇叭系統,在清洗效果上優於一般的清洗槽,在清洗鑽孔後的膠渣上,超音波喇叭系統能有效的清洗膠渣,一般的清洗槽雖可去除膠渣,但效果上仍不如超音波喇叭清洗系統。在利用攝影觀察超音波清洗時,可看出超音波清洗機制可能為空蝕與聲場流效應,且在清洗過程中,可看出毛細管內有氣泡成長的情形,可增加清洗的效果。當微通孔靠近超音波喇叭頭時,由於靠近喇叭頭時有較大的聲壓與聲強,可有較好的清洗效果;而在高溫時由於液體內氣泡溶解量較少,可能使得空蝕效應產生機率降低,因而清洗的效果較差;適當電功率輸出對清洗有較好的結果,但最佳值仍須針對實際使用條件進一步的研究,而在清洗角度參數下,圓孔中心線與喇叭頭中心線夾角越小情況下,有較好的清洗速率,而且在不同毛細管孔徑大小與相同的毛細管長度下,孔徑越小清洗時間越長,以20kHz超音波喇叭清洗下,89μm清洗時間比200μm多了約120秒;在使用除氣水清洗時,由於水中氣體含量較少,雖然仍有空蝕效應,但和一般自來水相比下,清洗時間仍是慢了約5秒。
超音波喇叭系統以一般的自來水作為清洗液,清洗非水溶性切削油時,在很短清洗時間作用下,可將90μm~200μm孔徑且深寬比在160到220的圓孔,以螢光檢驗分析的潔淨度於五秒內可達90%,潔淨度二十秒內可達95%以上。故以本實驗超音波系統在具有高深寬比的微通孔上,的確能有效達成高潔淨效果,且在不使用化學藥劑下,達成綠色洗淨的清洗訴求。但在質譜檢驗分析結果上,由於清洗後毛細管內切削油污染物估計遠少於0.1μl,且自來水內有機物所造成的影響,無法有正確的分析結果。目前對於結構內潔淨度的檢驗方法,與結構物內部潔淨度的微量檢驗,仍需要尋找或發展更精確且更有效的檢驗技術。
參考文獻
【1】高木清“增層、多層印刷電路板技術” 陳玉心編譯 全華科技圖書出版 民國90年
【2】John T.(Jack) fisher “Interconnect Technology Analysis” Centre for Microelectronics Assembly and Packaging (CMAP)
【3】廖培凱 莊允中 “金屬元件洗淨設備專題研究”金屬工業研究發展中心 民國八十八年
【4】簡弘民 盧信忠 黃尊祐 蔡春進 “半導體晶圓表面清洗技術發展”經濟部技術處科技專案
【5】“The Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer” United Nations Environment Programme In Montreal 22 March 1985
【6】Quan Qi and Giles J.Brereton “Mechanisms of Removal of Micron-Sized Particles by High-Frequency Ultrasonic Waves”IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS, AND FREQUENCY CONTROL, VOL. 42. NO.4 JULY 1995
【7】Busnaina and Hong Lin “Surface Cleaning Mechanisms and Future Cleaning Requirements” IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference p.328-p.333 2000
【8】R.Allen Bowling “An Analysis of Particle Adhesion on Semiconductor Surface”J.Electrochem.Soc:Solid-state Science and Technology, Vol.132 No.9 p.2209 1985
【9】R.A.Bowling, “A theoretical review of particle adhesion” Particles on Surface-Detection, Adhesion, and Removal, K.L.Mittal. Ed. New York: Plenum Press,1998.
【10】J.Visser “Particle Adhesion and Removal:A Review”Particulate Science and Technology,Vol.13 p.169-196 1995
【11】G.J.Brereton and B.A.Bruno “Particle Removal by Focused Ultrasonic” Journal of Sound and Vibration, Vol.173 p.683-698 1994
【12】G.W.Gale and A.A.Busnaina “Removal of Particulate Contaminants Using Ultrasonics and Megasonics:A Review” Particulate Science and Technology,Vol.13 p.197-211 1995
【13】Ahmed A. Busnaina and Hong Lin “Physical removal of nano-scale defects from surfaces” IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference p.272-p.277 2002
【14】Stanley S.and Alfred M.and Werner K. “Megasonic Particle Removal from Solid-State Wafer”RCA Review Vol.46 p.81-p.105 March 1985
【15】M.R.Baklanov,E.Kondoh,R.A.Donaton,S.Vanhaelemeersch and K.Maex “Limitation of HF-Based Chemistry for Deep-Submicron Contant Hole Cleaning on Silicides”J. Electrochem. Soc.,Vol.145 No.9 p.3240-p3246 1998
【16】L.C.Fang,D.Nicolaou and J.W.Cleaver“Transient removal of a Contaminated Fluid from a Cavity”International Journal of Heat and Fluid Flow Vol.20 p.605-p.613 1999
【17】Mohamed Boumerzoug, Han Xu, Richard Bersin “A dry process for polymer sidewall residue removal after via-hole etching”IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference p281-285 2000
【18】Mitsuo Miyamoto and Hideto Gotoh“Wet chemical cleaning for damaged layer removal inside the deep sub-macron contant hole”IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing conerence 327-331 1998
【19】Hong Lin, Ahmed A. Busnaina, and Ian I. Suni “Cleaning Of High Aspect Ratio Submicron Trenches” 2002 IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference p304-308
【20】小川洋輝 崛池靖浩 “半導體潔淨技術”顏誠延譯 普林斯頓國際有限公司出版 民國九十二年
【21】J.Israelachvili,“Intermolecular and Surface Forces”London:Academic Press. 1992
【22】H.Krupp,“Particle adhesion theory and experiment” Advances in Colloid and Interface Sci, Vol.2, p.111-p239 ,May 1967
【23】D.Tabor, “Gases,Liquids,and Solids and Other States of Matter”New York: Cambridge.
【24】Hamaker H.C.,physica(Utrecht) V.4 p.1058-p.1072, 1937
【25】Lifshitz E.M., Sov. Phys.Vol.2 p.73-p.83 1956
【26】Hogg R.,Healy T.W. and Fuersteanau D.W. Trans. Of the Faraday Society, Vol.65 p.638
【27】Maugis D. and Pollock H.M. ,Acta. Metall., Vol.32 p.1323 1984
【28】鄭建華 陳興 “超音波清洗機構分析” 工業技術研究院機械工業研究所技術報告 民國七十九年
【29】T.G.Leighton “The Acoustic Bubble” Academic Press 1997
【30】W.L.Nyborg “Acoustic Streaming Near a Boundary”J. Acoustic. Soc. Am.,Vol.30 p.329 1958
【31】Ghabrial A.M.,Richardson E.G., “A Study of Acoustic Streamingin Liquids Over a Wide Frequency Range” acoustica ,vol.5,p.28 1995
【32】趙承深“界面科學基礎(界面化學)”復文書局出版 民國七十四年
【33】“Cleanliness Measurement Method Review”Pacific Northwest Pollution Prevention Resource Center 1999
【34】毛光興“儀器分析”幼獅譯叢出版 民國六十九年