为了满足半导体加工等行业的超洁净流控要求,设计了一种超洁净磁悬浮针阀。超洁净磁悬浮针阀以超洁净氟塑料裹覆永磁体为阀芯,以电磁铁为外部驱动,利用磁悬浮原理实现阀芯的无接触控制。阐述了该磁悬浮针阀的工作原理,通过仿真计算,提出电磁铁的设计方案,对电磁铁的线圈和铁芯进行优化,为阀的力学性能和尺寸特征优化提供了方法指导,并针对阀芯受到的径向力和轴向力进行了分析,验证了方案的可行性。

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。