Í einu-megahljóðshreinsunarverkfæri fyrir oblátur skrúbbar straumur af ofurhreinu vatni, knúinn af há-hljóðbylgjum, yfirborð kísilskúffu í smásjá. Lokahitarinn sem færir þetta vatn til nákvæms ferlishitastigs, rétt áður en það snertir oblátuna, verður að vera algjört vígi hreinleika. Öll málmmengun eða losun agna á þessu stigi getur gert heila lotu af háþróuðum örflögum ónothæfa.
Mikilvægt hlutverk hitastigs í Megasonic hreinsun
Megasonic hreinsun starfar á tíðni á megahertz bilinu (venjulega 0,8 til 2 MHz), sem myndar kavitation og hljóðstraum sem fjarlægir undir-míkrómetra agnir frá yfirborði skífunnar. Skilvirkni hreinsunar er mjög háð hitastigi-, þar sem vinnsluvökvinn-ofurhreinsað vatn- er yfirleitt haldið á milli 25 gráður og 60 gráður. Nákvæm hitastýring bætir skilvirkni í fjarlægingu agna án þess að skemma viðkvæma uppbyggingu tækja.
Vatnið sem notað er í þessu ferli er ofurhreint, með viðnám upp á 18 megohm-sentimetra (MΩ·cm), sem táknar einn hreinasta iðnaðarvökva sem framleiddur hefur verið. Jafnvel snefilmagn af jónamengun mun valda því að viðnámið lækkar, sem gefur til kynna bilun í hreinsunarkeðjunni.
Af hverju PTFE hitari er ómissandi
Í reynd er ofurhreina vatnið hitað í línu með litlum dýfingarhitara sem er eingöngu smíðaður úr PTFE (pólýtetraflúoretýleni) eða PFA (perflúoralkoxý). Hitarinn er endanlegur hliðvörður hreinleikans áður en vatnið mætir kísilyfirborðinu. Nokkrir innri eiginleikar PTFE gera það einstaklega hentugt fyrir þetta hlutverk:
Núll málmjónaskolun– Ólíkt málmklæddum-hitara (jafnvel þeim sem eru með ryðfríu stáli eða títaníum), inniheldur PTFE hitari engin málmþættir í snertingu við vökvastrauminn. Málmjónir eins og járn, kopar, natríum eða kalsíum myndu samstundis rýra viðnám vatnsins og, það sem meira er, setjast á yfirborðið. Slíkar útfellingar virka sem „drepandi gallar“ sem valda skammhlaupum, skertri hliðoxíðheilleika eða algjörri flísbilun. PTFE hitari gefur frá sér engar jónir, sem varðveitir gæði ofurhreina vatnsins niður í hluta-á hverja-billjón greiningarmörk.
Ofur-slétt yfirborð sem ekki-gljúpt– Agnamyndun er jafn alvarlegt áhyggjuefni. Gróft eða gljúpt yfirborð hitari getur fangað smásæjar loftbólur eða losað agnir í flæðisstrauminn. Náttúrulega lágur núningsstuðull PTFE og ó-eiginleikar framleiða afar slétt, ekki-gljúpt blautt yfirborð. Þetta kemur í veg fyrir viðloðun og síðari losun agna og viðheldur nær-núll gallaþéttleika sem krafist er fyrir framleiðslu undir 10nm hnúta hálfleiðara.
Rafmagns einangrun– Megasonic transducerinn myndar öflug hljóðsvið sem krefjast rafeinangrunar frá vökvanum. PTFE býr yfir miklum rafstyrk, sem kemur í veg fyrir lekastraum eða rafsamskipti milli hitara og viðkvæma transducerkerfisins. Þetta kemur í veg fyrir truflun á hljóðorkuafhendingu og tryggir stöðuga hreinsunarafköst.
Samþætting í stök-þvottahreinsunarverkfæri
Öll blauta flæðisleiðin frá hitaranum að stútnum verður að vera gerð úr há-flúorfjölliðum (PTFE, PFA eða PVDF). Allir málmhlutar-ventilar, festingar eða slöngur-myndu endurvekja sömu mengunina sem hitarinn var valinn til að forðast. PTFE hitari er venjulega settur upp sem samsett innbyggð eining, oft með innbyggðum hitaskynjara og fasta-stýringarlykkju, sem veitir skjót viðbrögð og nákvæman hitastöðugleika.
Aðferðarathugið: Eftir-uppsetningarskolun og óvirkjuð
Eftir uppsetningu á nýjum PTFE hitara eða tengdum flúorfjölliðu íhlutum er strangt skola og óvirkt ferli krafist. Þrátt fyrir að PTFE gangist ekki undir efnafræðilegri óbeinun í málmfræðilegum skilningi, verður að skola kerfið með miklu magni af ofurhreinu vatni -oft í 24 til 48 klukkustundir-til að fjarlægja allar leifar framleiðsluryks, myglulosi- eða spor lífrænna efnasambanda af yfirborði fjölliða. Endurhringrás í gegnum upphitaða lykkju flýtir fyrir útdrætti lág-sameinda-flúorfjölliða fáliða. Aðeins eftir að viðnámið er komið aftur í stöðugt 18 MΩ·cm og agnafjöldi fer undir forskriftarmörk er tækið hreinsað til framleiðslu.
Niðurstaða: Hinn hljóðláti, ósýnilegi hvati fyrir háþróaða flísaframleiðslu
PTFE hitari er hljóðlausi, ósýnilegi og algerlega hreini hitauppstreymiðinn sem gerir kleift að framleiða milljarða- smáraflísa nútímans án eins banvæns agnagalla. Með því að skila nákvæmlega upphituðu ofurhreinu vatni án jónamengunar og engin agnalosun, virkar þessi íhlutur áreiðanlega í þúsundir klukkustunda án þess að skerða megasonic hreinsunarferlið. Hæsta tæknin, það kemur í ljós, er byggð á grunni hreinustu efna-og fá dæmi eru eins sannfærandi ogPTFE hitari megasonic hreinsun hálfleiðara ultrapure vatnumsókn í fullkomnustu verkum nútímans.
