半导体VTC清洗机是如何工作的

半导体VTC清洗机的工作原理基于多种物理和化学作用，以确保高效去除半导体部件表面的污染物。以下是对其详细工作机制的阐述：

一、物理作用原理

超声波清洗

空化效应：当超声波在清洗液中传播时，会产生高密度和低密度交替的区域。在低压区域，清洗液会形成微小的真空泡（即空化泡）。这些空化泡在超声波的作用下迅速膨胀，然后在高压区域又急剧收缩直至崩溃。

微射流作用：空化泡崩溃时，会产生高速的微射流。这些微射流具有强大的冲击力，能够对半导体部件表面的污垢、碎屑等污染物进行剥离。就像无数个小刷子同时在半导体部件表面刷洗，将污染物从表面清除。

喷淋冲洗

液流冲击：通过高压泵将清洗液加压后，经喷嘴喷射到半导体部件表面。高压力的清洗液具有一定的动能，当其冲击到部件表面时，能够克服污染物与部件表面之间的附着力。

均匀覆盖：喷淋系统通常设计有多个喷嘴，可以从不同的角度和位置对半导体部件进行喷淋，确保清洗液能够均匀地覆盖整个部件表面，避免清洗死角。

二、化学作用原理

溶解反应

化学试剂选择：根据污染物的种类选择合适的化学试剂。例如，对于一些金属离子污染物，可以使用酸性溶液进行溶解。像盐酸（HCl）可以与铁（Fe）等金属反应，生成可溶性的盐和氢气。

化学反应过程：当清洗液与污染物接触时，发生化学反应。以碱性溶液去除有机物为例，氢氧化钠（NaOH）与油污中的酯类物质反应，将其分解为可溶于水的物质，从而将油污溶解在清洗液中。

氧化还原反应

氧化剂作用：使用氧化剂可以将某些污染物氧化，改变其化学性质，使其更容易被去除。例如，使用过氧化氢（H₂O₂）作为氧化剂，可以将硅片表面的有机污染物氧化为二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）等无害物质。

还原剂作用：在一些情况下，也会使用还原剂来处理污染物。还原剂可以将某些氧化物污染物还原，使其转化为可溶性或易挥发的物质，便于后续的清洗步骤。

三、综合作用原理

协同清洗

在实际的半导体VTC清洗过程中，物理作用和化学作用通常是相互配合的。例如，先利用超声波清洗的空化效应和微射流作用，使污染物从半导体部件表面脱离，然后通过喷淋冲洗将脱落的污染物带走。同时，清洗液中的化学试剂与污染物发生反应，进一步将污染物溶解或转化，提高清洗效果。

多步清洗

为了彻底清洗半导体部件，通常会采用多步清洗的方法。每一步清洗可能针对不同的污染物或使用不同的清洗原理。例如，第一步使用碱性溶液进行超声波清洗，以去除表面的有机物；第二步使用酸性溶液进行喷淋冲洗，以去除金属离子污染物；最后再使用纯水进行超声波清洗和喷淋冲洗，去除残留的化学试剂。

审核编辑 黄宇