去離子水沖洗是半導(dǎo)體、微電子等領(lǐng)域的關(guān)鍵工藝步驟,其正確操作直接影響產(chǎn)品的潔凈度和性能。以下是標(biāo)準(zhǔn)化流程及注意事項:
一、前期準(zhǔn)備
設(shè)備檢查與校準(zhǔn)
- 確保去離子水系統(tǒng)的電阻率≥18 MΩ·cm(符合ASTM D5127標(biāo)準(zhǔn)),定期檢測水質(zhì)避免離子污染。
- 確認沖洗設(shè)備的噴嘴無堵塞或泄漏,壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)(通常0.2–0.5 MPa)。
- 若使用自動化機械臂或旋轉(zhuǎn)臺,需提前調(diào)試運動軌跡以保證覆蓋全部待清洗區(qū)域。
樣品預(yù)處理
- 移除明顯可見的大顆粒污染物(如灰塵、碎屑),防止劃傷表面或堵塞過濾器。
- 根據(jù)材料特性選擇合適的夾具或載具,避免金屬離子析出(優(yōu)先選用PFA/PTFE材質(zhì))。
二、核心操作步驟
1. 初步噴淋(粗洗)
目的:快速沖走松散附著的雜質(zhì)和殘留化學(xué)品。
方法:以較低流速從頂部向下垂直噴淋,持續(xù)30秒至1分鐘,使水流均勻覆蓋整個表面。
?注意:避免高壓直射導(dǎo)致薄層損傷(如光刻膠翹邊)。
2. 多角度循環(huán)沖洗(精洗)
關(guān)鍵動作:采用雙向交叉噴淋或旋轉(zhuǎn)噴頭,確保每個角度均被清洗到。例如:
- 水平方向左右擺動噴嘴;
- 配合樣品自轉(zhuǎn)(如晶圓旋轉(zhuǎn)臺)實現(xiàn)全方位覆蓋。
時間控制:單次循環(huán)不少于2分鐘,重復(fù)2–3次以提高清潔效率。
3. 溢流浸泡(可選但推薦)
適用場景:復(fù)雜結(jié)構(gòu)件(如溝槽、孔洞較多的MEMS器件)。將樣品浸沒于流動的去離子水中,利用流體動力學(xué)帶走微小顆粒。
時長建議:根據(jù)污染程度調(diào)整為1–5分鐘,期間保持水溫恒定(避免熱應(yīng)力)。
4. 梯度減壓排液
操作要點:關(guān)閉主供水閥后,逐步降低排水口高度,利用重力緩慢排出廢液,減少湍流引起的二次污染。
技巧:最后用氮氣吹掃表面殘余水滴,而非直接擦干,防止纖維脫落。
三、關(guān)鍵參數(shù)控制
因素 | 推薦范圍 | 影響說明 |
---|---|---|
水溫 | 室溫±2℃ | 高溫加速有機物溶解但可能引入氣泡 |
流速 | 0.5–2 L/min | 過低無效,過高造成濺射風(fēng)險 |
接觸時間 | 總累計≥5分鐘 | 不足導(dǎo)致清洗不徹底,過長浪費資源 |
水質(zhì)監(jiān)控頻率 | 每批次至少檢測一次電導(dǎo)率 | 確保系統(tǒng)穩(wěn)定性,及時更換樹脂濾芯 |
-
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