(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 202211236213.5 (22)申请日 2022.10.10 (71)申请人 浙江启尔机电技 术有限公司 地址 310000 浙江省杭州市临安市青山湖 街道励新路9 9号 (72)发明人 陈加成　刘范　应卫祥　付婧媛　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 专利代理师 邬赵丹 (51)Int.Cl. G06F 30/25(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳 清洗参数的方法 (57)摘要 本发明涉及一种运用分子模拟确定半导体 零部件最佳清洗参数的方法， 通过分子动力学模 拟的方法模拟出在不同条件下污染物从氟塑料 零部件迁移到溶液中的扩散过程， 并对模拟结果 进行计算分析， 得到扩散系数等相关参数。 运用 数据所揭示的污染物的迁移扩散现象和机理， 得 到在不同工艺条件下的清洗浸泡效果， 并根据浸 泡效果确定合适的浸泡溶液及相应的清洗工艺 参数， 包括温度、 时间等。 能优化清 洗、 浸泡工艺， 从而提高产品生产效率， 降低产品制造成本 。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115544853 A 2022.12.30 CN 115544853 A 1.一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方法， 其特征在于： 具体包括 如下步骤： 1)选取需模拟分析的氟塑料 材料和污染物类型； 2)在分子动力学模拟软件中构建氟塑料和污染物无定形晶胞模型； 3)构建氟塑料 ‑污染物层和不同清洗液的双 层模型； 4)对所构建的双 层模型进行几何优化及退火模拟， 获得 稳定的模型； 5)对步骤4)获得的模型进行NVT分子动力学模拟， 得到运动 轨迹文件及均方位移MSD数 据； 6)将均方位移MS D与时间对应绘制做图， 得到 MSD‑t曲线； 7)对MSD‑t曲线进行线性拟合， 求解拟合曲线的斜率； 通过爱因斯坦扩散方程计算污染 物分子从氟塑料扩散到溶液中的扩散系数， 分析扩散系数得出最佳清洗溶液及针对不同清 洗液的最佳清洗温度。 2.如权利要求1所述的一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方法， 其 特征在于： 所述的步骤4)， 具体为： 对步骤3)中获得的模型进行能量最小化的优化， 并进行 300K～500K、 5cycles的退火模拟。 3.如权利要求1所述的一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方法， 其 特征在于： 所述的步骤5)， 具体为： 首先进 行常温下的NVT动力学模拟， 通过弛豫过程使模 型 从非平衡态回到平衡态； 对平衡态的模 型在不同温度下进 行的NVT分子动力学模拟， 并间隔 设定步数输出轨迹数据； 对平衡态的模型在每个温度下进行不同清洗试剂NVT分子动力学 模拟， 并间隔设定步数输出轨迹数据； 模拟后， 对运动轨迹文件进 行分析， 计算其物理参数， 得到不同条件下的均方位移MS D数据。 4.如权利要求1所述的一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方法， 其 特征在于： 所述的清洗液为超纯 水、 100％异丙醇和各种浓度的盐酸、 硝酸或混酸。 5.如权利要求1所述的一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方法， 其 特征在于： 所述的清洗溶液浸泡的总时间为 小时， D为扩散系数， 为扩散距离和时 间的函数， 单位 为cm2·S‑1； L为需浸泡 零部件的厚度， 单位cm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115544853 A 2一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方 法 技术领域 [0001]本发明属于塑料加工技术领域， 涉及一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清 洗参数的方法。 背景技术 [0002]半导体工业的诸多环节对于原料和设备的洁净度有很高的要求， 需要达到所谓的 “超洁净”条件， 即满足半导体行业同行的的SEMI  F57和SEMI  F63等标准。 然而， 制造适用于 超洁净条件的零部件是困难的。 聚四氟乙烯(PTFE)或可熔性聚四氟乙烯(PFA)这两种氟塑 料材料具备良好的抗腐蚀和抗污染性能， 常用于制造超洁净零部件， 在制造成型后， 还需要 经过清洗和浸泡工序来去除产品表面的污染物。 现有对氟塑料制件的清洗方法主要是依据 半导体行业清洗标准SEMI  F40， 但由于每种产品污染程度不同， 无法使用统一的清洗条件 以保证达到相关性能要求， 而需要更改清洗液配方和清洗工艺参数。 由于实践中缺 乏可靠 的理论和数据指导， 工艺人员只能通过反复尝试、 检验以寻找最佳的清洗工艺条件。 这种方 法人力和时间成本高。 而且， 改变清洗液配方和清洗工艺参数对清洗效果的影响不是线性 的， 例如清洗液中常常包含盐酸或硝酸， 盐酸或硝酸在低浓度和高浓度下 的挥发性等理化 性质差异大， 像浓硝酸还会使金属表面产生钝化现象， 因此通过机械性的试验难以获得最 佳的清洗 工艺条件。 发明内容 [0003]本发明的目的是提供一种运用分子模拟确定半导体零部件最佳清洗参数的方法， 运用分子动力学模拟的方法模拟出在不同条件下污染物从氟塑料零部件迁移到溶液中的 扩散过程， 并对模拟结果进行计算分析， 得到扩散系数等相关参数， 进而根据分析结果确定 最佳的清洗条件， 从而提高氟塑料制件的清洗效果和效率。 。 [0004]本发明具体包括如下步骤： [0005]1)选取需模拟分析的氟塑料 材料和污染物类型； [0006]2)通过分子模拟软件构建一定链长、 链数的氟塑料和污染物无定形晶胞模型； [0007]3)构建氟塑料 ‑污染物层和一定分子数的不同清洗液的双 层模型； [0008]4)对所构建的双 层模型进行几何优化及退火模拟， 获得 稳定的模型； [0009]5)对步骤4)获得的模型进行NVT(正则系综)分子动力学模拟， 得到运动轨迹文件 及均方位移MS D数据。 [0010]6)将均方位移MS D与时间对应绘制做图， 得到 MSD‑t曲线； [0011]7)对MSD‑t曲线进行线性拟合， 求解拟 合曲线的斜率。 通过爱因斯坦扩散方程计算 污染物分子从氟塑料扩散到溶液中的扩散系数， 根据扩散系数可以得知污染物在不同清洗 液及不同温度下 的扩散快慢程度， 扩散系 数越大代表污染物扩散越快， 相应清洗效果也越 佳， 故可以据此 得出最佳清洗溶 液及针对不同清洗液的最佳清洗温度。 [0012]进一步的， 所述的步骤4)， 具体为： 对步骤3)中获得的模型进行能量最小化的优说　明　书 1/6 页 3 CN 115544853 A 3