A máquina de limpeza por ultra-som de folhas de silício é um equipamento de classe industrial para a remoção de poluentes de superfície de folhas de silício na fabricação de semicondutores e na produção de células fotovoltaicas. Sua principal função é remover poluentes como matérias orgânicas, partículas, impurezas metálicas e camadas de óxido da superfície do chip através da tecnologia de ultra-som, mantendo as propriedades da superfície do chip intactas.
As máquinas de limpeza por ultra-som de folhas de silício usam as flutuações de pressão geradas pelo ultra-som ao se espalhar pelo líquido para formar pequenas bolhas e liberar fortes forças de impacto ao colapsar instantaneamente, removendo a sujeira da superfície da folha de silício. Adequado para folhas de silício com geometrias complexas.
A máquina de limpeza por ultra-som de folha de silício é amplamente utilizada para a limpeza de poluentes de superfície de wafers de silício e utensílios relacionados no processo de fabricação de semicondutores, adequada para as necessidades de limpeza antes da difusão, pós-fotogravura e pré-oxidação. Na produção de células fotovoltaicas, o dispositivo, com sua precisão de limpeza de microns e controle de processo inteligente, torna-se um equipamento chave para a fabricação de placas de silício, capaz de remover eficazmente a camada de danos de corte, impurezas de microns e poluição orgânica.
O princípio de funcionamento da máquina de limpeza por ultra-som de silicone depende principalmente do efeito de cavitação por ultra-som. Quando um gerador de ultra-som produz vibrações de alta frequência, as bolhas no líquido de limpeza se expandem e quebram rapidamente, o processo gerando ondas de choque de alta temperatura e alta pressão instantâneas que despejam os poluentes da superfície da placa de silício. Especificamente, o efeito de cavitação por ultra-som gera milhões de bolhas minúsculas no líquido de limpeza que liberam grande energia quando quebram, removendo eficazmente partículas da superfície do silício, resíduos de fotogravura ou camadas de óxido.
O princípio básico da máquina de limpeza por ultra-som de silicone é baseado no efeito de cavitação por ultra-som:
Os geradores de ultra-som produzem sinais elétricos de alta frequência (geralmente na faixa de frequência de 20kHz-120kHz) que são convertidos em vibrações mecânicas através de um conversor de energia, formando inúmeras bolhas minúsculas no líquido de limpeza.
As bolhas expandem-se rapidamente e quebram sob a pressão acústica, gerando altas temperaturas locais (cerca de 5.000 K) e alta pressão (cerca de 1.000 atm), formando ondas de choque que retiram matérias orgânicas, partículas, impurezas metálicas e camadas naturais de óxido da superfície da placa de silício.
Ultra-som de alta frequência (acima de 40kHz) é adequado para a limpeza de pequenas partículas de sujeira para evitar danos à superfície da placa de silício; O ultra-som de baixa frequência (20-40kHz) é mais adequado para a remoção de poluentes persistentes.