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使用干冰清洗机清洗所面临问题--2……  

- 水分冷凝 - 

冷干冰雪流容易降低表面温度,水分可以凝结。这种湿气凝结是清洁环境露点的函数。通常,湿气凝结不会干扰清洁,除非水分“冻结”。清洁设置通常有一种方法可以最大限度地减少水分凝结 - 最简单的方法是使用热板作为样品支架的一部分。热板的通常设定点最多为100F;通常,在较不潮湿的环境中可以接受较低的温度。样品可以通过真空吸盘或其他特殊钻机固定在热板上。通常,当使用热板时,水分冷凝迅速消失,并且样品具有足够的导热性。对于导热性差的样品,例如较厚的玻璃板,可以使用顶置式热风枪或灯。湿度控制的其他选择是使用干燥箱,封闭罩或环境室进行吹扫或加热。所有这些都已成功展示。

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 - 静电 - 

清洁过程中可能会在表面积聚静电。 这是由流动的气体的电离引起的。 显然,这种静电荷累积对金属样品来说不是问题。 根据我们的经验,如果样品接地,静电不是问题。 对于玻璃样品或复杂结构上的电隔离部件,充电通常更糟。 对于这些情况,可以获得正电离源并对抗电荷。 这些单元可从许多来源商购获得。 已经完成了自动化装置中静态控制单元的安装并产生了令人满意的结果。

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-进料压力 - 

进料压力对于在这些喷雪系统中保持很重要。 如果进料压力降低,则射流的速度降低。 随着速度的降低,去除有机污染物的能力下降,直到没有有机物去除。 热力学地,参考图2,随着气体供给气缸的压力下降,形成的雪的百分比减少,直到没有形成雪。 对于液体进料源,压力的降低将导致更高的积雪百分比,但积雪将具有更低的速度。 使用排气阀或通过使膨胀室直径远大于孔直径可以实现降低的进料压力。 减压进给的优点是易于清洁较小或较脆弱的部件。

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-自动化 -

 一旦确定二氧化碳雪清洁可以满足清洁要求,下一步就是将清洁过程集成到现有的制造过程中。 自动清洁系统必须是可重复的,可靠的,并且必须提高制造过程的速度,安全性和经济性。 上面讨论了设计和实现自动化系统的一些问题。 下面讨论与速度,设备,处理室和再沉积颗粒的最小化有关的问题。

执行清洁操作所需的移动轴越多,系统越昂贵。 在自动化清洁过程中,可以选择保持部件并移动喷嘴或固定喷嘴并移动部件,或两者的组合。 一个简单的程序是旋转样品并清洁反转旋转并沿着半径移出喷嘴。 另一种方法是设计机器人系统以使喷嘴围绕样品移动。 类似于图25中所示系统的第三种方法是固定喷嘴并使样品在喷嘴下方传输。标准喷嘴在每次通过时仅清洁约四分之一英寸宽的条纹。 因此,4英寸方形板可能需要16次通过才能覆盖整个表面,而4英寸宽的大面积喷嘴将在一次通过中清洁该表面。 对于大于1/2英寸的部件,扁平喷嘴将提供更短的清洁周期。

随着清洁循环期间的移动量增加,颗粒产生的风险增加。 因此,最好保持这些运动不发生在被清洁表面的上方或上方的任何位置。 此外,自动化系统是连续操作,而不是批量操作。 这意味着在清洁每个部件时,将其拆下并可用于生产的下一步骤,并加载新部件进行清洁。 此外,通过固定喷嘴,清洁的部分,如果足够大,可以移动到清洁室内的保护环境中,以最小化再污染。 在一些应用中,可以将多个部件固定到载体上并用扁平喷嘴清洁,从而提高清洁产量并降低每个部件的成本。

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选择用于清洁的环境室也很关键。如上所示的水分控制是重要的考虑因素,并且自动化系统必须封闭在环境控制室中。腔室或腔室中的过滤空气流可以被加热,或者腔室可以用氮气冲洗。任何这样的过程的目标是控制腔室的露点,以便在清洁过程中水分不会凝结。自动腔室还可以配备静电控制装置,以中和任何表面电荷积聚。此外,这些腔室被设计成提供二氧化碳流,该二氧化碳流仅在从喷嘴到样品的一个方向上然后立即朝向排气口。腔室内靠近侧壁的湍流可导致腔室内的颗粒沉积和未来的再污染问题。有趣的是,二氧化碳通常会清洁腔室以及被清洁的部件,从而最大限度地减少维护工作。总的来说,可用的自动化系统。

利用二氧化碳的物理特性,可以使用专有喷嘴产生含有固体CO2的有效清洁流。 已经提供数据表明该方法可以去除所有大小的颗粒以及有机残留物。 提供了许多示例,涵盖不同材料,晶圆和工艺设备的清洁。


二氧化碳雪清洁的应用很多,包括: 

- 微电子 - 基板制备,引线键合焊盘,集成电路,混合,工具 

- 光学 - 紫外,红外和可见光透镜,激光滤光片,基板清洁,镜面 

- 表面分析 - XPS,俄歇 ,SIMS,AFM / STM,清洁设备 

- 真空技术 - 清洁真空系统和组件,沉积系统 

- 污染控制 - 清洁洁净室和加工工具 

- 基板准备 - 金属,硅片,陶瓷,聚合物

审查了用CO2雪进行清洁所需的参数。 这些问题包括二氧化碳纯度的重要性,源CO2的过滤,静电荷,湿气凝结和进料压力。 通过关注这些细节,可以使清洁过程自动化,并从各种材料中去除颗粒和有机物。 此外,二氧化碳雪清洁工艺可以解决工程师不仅在洁净室中而且在各种工业应用中面临的污染控制问题。

 
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