石英件清洗機(jī)

石英件清洗機(jī)是專為高純度石英部件（如半導(dǎo)體石英坩堝、光伏石英舟、光學(xué)透鏡等）設(shè)計的清洗設(shè)備，旨在去除表面污染物（顆粒、有機(jī)物、金屬離子及氧化層），同時避免對石英材料的機(jī)械損傷或化學(xué)腐蝕。其核心工藝結(jié)合超聲波/兆聲波物理清洗與化學(xué)濕法腐蝕，適用于對潔凈度要求的場景（如半導(dǎo)體制程、光纖制造、光伏電池生產(chǎn)）。

一、核心技術(shù)原理

超聲波清洗（Ultrasonic Cleaning）

原理：通過換能器將電能轉(zhuǎn)化為高頻振動（典型頻率25-40kHz），在清洗液中產(chǎn)生空化效應(yīng)。微小氣泡破裂時釋放的高能沖擊波可剝離石英表面顆粒和有機(jī)物。

適用場景：去除亞微米級顆粒（如硅屑、光刻膠殘留），但對復(fù)雜結(jié)構(gòu)或敏感表面需謹(jǐn)慎控制功率。

兆聲波清洗（Megasonic Cleaning）

原理：采用高頻（>800kHz）聲波，產(chǎn)生微米級射流，非接觸式?jīng)_刷污染物，避免機(jī)械應(yīng)力損傷石英表面。

優(yōu)勢：溫和高效，適用于精密石英件（如光掩膜版、石英振蕩片）。

化學(xué)濕法腐蝕（SC-1/SC-2/DHF）

SC-1（堿性清洗）：NH?OH + H?O?組合，去除有機(jī)物和部分金屬污染，溫度70-80℃。

SC-2（酸性清洗）：HCl + H?O?組合，去除重金屬離子（如Fe、Cu），鈍化表面。

DHF（稀釋氫氟酸）：選擇性腐蝕SiO?氧化層，形成氫終止表面，需嚴(yán)格控制HF濃度（通常0.5-5%）。

二、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計

清洗槽體

材質(zhì)：耐腐蝕性材料（如PTFE、PFA），避免金屬離子污染。

結(jié)構(gòu)：多槽式設(shè)計（如6-12槽），分階段實(shí)現(xiàn)清洗→漂洗→干燥，支持自動化流程。

超聲/兆聲系統(tǒng)

換能器：底部或側(cè)向布置，頻率可調(diào)（25-800kHz），功率密度均勻分布。

兆聲發(fā)生器：高頻壓電陶瓷振片，適用于高精度清洗。

化學(xué)液循環(huán)與溫控

過濾系統(tǒng)：多級DI水循環(huán)過濾（顆粒過濾精度<0.1μm），保持清洗液潔凈。

溫控模塊：PID加熱/冷卻，溫度范圍20-80℃，滿足SC-1/SC-2工藝需求。

干燥單元

旋干（Spin Dry）：高速旋轉(zhuǎn)（2000-5000rpm）甩干水分，適用于平面石英件。

氮?dú)獯祾撸∟? Blow）：高純度氮?dú)猓?9.999%）快速干燥，防止水漬殘留。

IPA置換干燥：異丙醇（IPA）替換水后揮發(fā)，實(shí)現(xiàn)干燥，避免靜電吸附。

三、關(guān)鍵工藝參數(shù)

四、應(yīng)用場景與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

典型應(yīng)用：

半導(dǎo)體領(lǐng)域：石英坩堝、光掩膜版、擴(kuò)散爐管清洗。

光伏行業(yè)：石英舟、鍍膜用石英托盤清洗。

光學(xué)制造：石英透鏡、光纖外套管清洗。

合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)：

潔凈度：SEMI F47（顆粒<10顆/cm2，金屬污染<0.1ppb）。

兼容性：符合石英材料耐溫性（≤1200℃）和化學(xué)惰性要求。

石英件清洗機(jī)通過物理空化效應(yīng)與化學(xué)腐蝕的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)高效、其多槽自動化設(shè)計、精準(zhǔn)參數(shù)控制及耐腐蝕材料選擇，確保了石英部件的超高潔凈度和表面完整性，是半導(dǎo)體、光伏及光學(xué)制造中的關(guān)鍵設(shè)備。