描述
硅清洗机的配件种类繁多,具体取决于清洗工艺类型(如湿法化学清洗、超声清洗、等离子清洗等)和设备结构。以下是常见的配件分类及典型部件:
一、核心功能配件
清洗槽(Tank)
- 材质:耐腐蚀材料(如PFA、PTFE、聚丙烯PP或不锈钢316L)。
- 类型:单槽、多槽串联(如RCA清洗用SC-1/SC-2槽)、喷淋槽等。
- 功能:容纳清洗液(如DHF、BOE、SC溶液等),直接接触硅片。
超声系统(Ultrasonic System)
- 换能器(Transducer):将电能转换为高频振动(典型频率28kHz/40kHz/80kHz)。
- 超声波发生器(Generator):调节功率(通常50-500W)和频率。
- 共振板(Resonator Plate):均匀分布声波,增强空化效应。
- 耦合液:如去离子水,避免硅片与换能器直接接触导致损坏。
喷淋系统(Spray System)
- 喷头(Nozzle):石英或PFA材质,防止腐蚀和污染。
- 压力调节阀:控制喷淋压力(0.1-0.5MPa)。
- 过滤模块:去除喷淋液中的颗粒(如0.1μm过滤器)。
加热与温控系统
- 加热盘(Heater Plate):电阻加热或蒸汽加热,温度范围常温至100℃。
- 温度传感器(RTD或热电偶):实时监控并反馈至控制器。
- 隔热层:减少热量散失,提高能效。
二、流体处理配件
泵与阀门
- 耐腐蚀泵:如氟塑料磁力泵(输送DHF、BHF等强腐蚀性液体)。
- 电磁阀/气动阀:控制清洗液进出,材质需兼容化学介质。
- 流量计:监测液体流量(如蠕动泵或质量流量计)。
过滤系统
- 在线过滤器:0.1-0.5μm滤芯(如PTFE或尼龙材质),防止颗粒二次污染。
- 循环过滤模块:保持清洗液洁净度(如UF超滤系统)。
- DI水树脂交换柱:用于纯水制备(电阻率≥18.2MΩ·cm)。
管道与密封件
- PFA/PTFE管路:耐腐蚀、耐高温,适用于酸碱溶液传输。
- 密封圈(O-ring):氟橡胶(FKM)或全氟橡胶(FFKM),耐化学腐蚀。
- 快速接头:方便更换槽体或维护。
三、硅片传送与固定配件
载具(Cassette/Basket)
- 材质:PFA或阳极氧化铝(避免金属污染)。
- 结构:多孔设计(如网格篮),确保清洗液充分接触硅片。
- 防静电处理:防止吸附颗粒。
机械手臂(Robotic Arm)
- 抓取指套:硅胶或PTFE材质,避免划伤硅片表面。
- 运动轨道:高精度线性导轨,定位精度±0.1mm。
旋转夹持器(Rotary Holder)
- 适用场景:单晶硅棒或大尺寸硅片(如300mm晶圆)的垂直清洗。
- 转速控制:可调(通常10-100rpm),促进均匀腐蚀。
四、辅助功能配件
干燥系统
- 离心干燥机:高速旋转(2000-5000rpm)甩干硅片。
- 氮气吹扫装置:配合热风(如IR灯)加速干燥,防止水痕残留。
- 真空干燥腔:低温烘干(<60℃),避免高温损伤。
废气处理模块
- 冷凝器:回收挥发性溶剂(如IPA、丙酮)。
- 活性炭过滤器:吸附酸性气体(如HF、Cl₂)。
- 排风风机:防爆型,风量≥500m³/h。
检测与监控配件
- 在线pH计/电导率仪:实时监测清洗液状态。
- 颗粒计数器:检测清洗后硅片表面洁净度(如<10颗/cm²)。
- 摄像头系统:观察槽内硅片状态,防止堆叠或倾斜。
五、典型配件组合示例
湿法超声清洗机配件清单
- 聚丙烯清洗槽(带加热盘)
- 40kHz超声波发生器+PTFE共振板
- PFA管路+氟橡胶密封圈
- 耐腐蚀磁力泵+电磁阀
- 载具(PFA材质,25片容量)
- DI水树脂柱+在线过滤器(0.2μm)
等离子清洗机配件清单
- 石英腔体(耐臭氧腐蚀)
- 射频电源(13.56MHz)
- 氧气/氩气质量流量计
- 真空系统(干泵+压力传感器)
- 静电消除棒(防止硅片吸附)
六、选购与维护建议
- 兼容性优先:根据清洗液类型(如BOE、SC-1)选择耐腐蚀材质(如PFA>PP>不锈钢)。
- 模块化设计:便于升级(如增加喷淋功能或更换超声频率)。
- 定期维护:
- 清洗槽每周用HF稀溶液去除沉积物;
- 超声波换能器每月检测共振频率;
- 密封圈每季度更换(尤其强酸环境)。
通过合理选择和搭配配件,可显著提升硅片清洗效率、降低缺陷率(如颗粒污染、划痕)并延长设备寿命。
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