(1)超声波清洗的基本原理
利用28KHz以上的电能,经超声波换能器转换成高频机械振荡而传入到清洗液中。超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使液体流动,并不停地产生数以万计的微小气泡。这些气泡是在超声波纵向传播的负压区形成及生长,而在正压区迅速闭合。这种微小气泡的形成、生成迅速闭合称为空化现象,在空化现象中气泡闭合时形成超过1000个大气压的瞬时高压,连续不断产生的瞬时高压,像一连串小爆炸不停地轰击物体表面,使物体及缝隙中的污垢迅速剥落。这种空化侵蚀作用就是超声波清洗的基本原理。
(2)清洗工艺流程
自动上料→去离子水+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动+溢流→去离子水+超声波清洗+抛动+溢流→自动下料
(3)清洗液的最佳配比的确定
取4″及500祄厚的硅片做十组实验,固定5分钟清洗时间及超声清洗的温度,见下面列表。
从表中观察不同条件下硅片表面,用荧光灯照射表面可清楚看出硅表面的洁净程度。因此得出清洗液的最佳配比为活性剂:清洗剂:去离子水=0.10:1.00:7.0
通过实验发现当清洗剂的浓度越低,越有利于水的清洗,但清洗剂的浓度不能太低,否则清洗效果反而降低。
(4)超声清洗时间的确定
将切片分为十组,以上述最佳配比为清洗液超声清洗,按不同的时间分为十批清洗,清洗时间分别是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10min。同时用去离子水代替清洗液同样条件下做对比实验,得出结论,清洗剂的清洗效果明显好于去离子水,而且超声清洗时间在3min清洗效果就已经比较理想了。