Установка отмывки и сушки пластин УОСП-150
Установка предназначена для выполнения технологических операций отмывки пластин, в том числе утоненных, деионизованной водой (ДИ), с их последующей очисткой и сушкой за счет создаваемой разности сил поверхностного натяжения, возникающих на границе раздела фаз: «ДИ - пары изопропанола» (т.н. эффект Марангони). Ближайший аналог – установки (NEO-RD 1500; 2000 и NEO-FRD 1500; 2000), производимые фирмой «Apet Co., Ltd» (http://www.apet.co.kr/product/product02.htm; http://www.apet.co.kr/ product/product01.htm). Установка может быть выполнена в виде самостоятельного изделия, а так же встраиваться в существующую или вновь разрабатываемую линию химической обработки.
Этот метод широко применяется для финишной очистки и сушки пластин в оборудовании ведущих мировых производителей. Значительное уменьшение привносимой дефектности, по сравнению с сушкой центрифугированием, позволяет успешно применять такое оборудование для пластин с топологией до 0,13мкм.
Сущность метода заключается в использовании высокой очищающей способности реакционной зоны взаимодействия паров ИПС с водой на границе раздела фаз. По сравнению с центрифугированием, метод Марангони лучше удаляет с поверхности пластин частицы размером до 90нм в 7,5 раз, до 65нм в 20 раз, до 40нм в 21 раз. Кроме того, однородность поверхности пластины обработанной по этому методу значительно превосходит однородность, получаемую при обработке центрифугированием как при индивидуальной обработке пластины, так и, тем более, при групповом центрифугировании пластин в кассете.
Установка может использоваться для финишной отмывки и сушки пластин, подвергнутых химической обработке.
Все технологические процессы происходящие в установке, кроме ручной загрузки-выгрузки, выполняются автоматически, под управлением микропроцессорной системы. Операция загрузки-выгрузки кассет выполняется вручную.
В состав оборудования установки входят:
- станина 1 шт.
- ванна финишной отмывки пластин ДИ водой 1 шт.
- колпак (блок сушки) 1 шт.
- блок подготовки и подачи паро-газовой смеси 1 шт.
- пульт управления 1 шт.
Алгоритм работы установки следующий:
Две стандартных кассеты с пластинами, после открытия крышки ванны, вручную помещаются на дно ванны финишной отмывки, после чего крышка закрывается и в ванну подается деионизованная вода с непрерывным переливом. После проведения финишной отмывки пластин (контроль качества отмывки осуществляется по показаниям удельного сопротивления воды на входе и на выходе из ванны), над поверхностью жидкости в ванне создается ток газовой смеси азота и паров изопропанола. Через несколько секунд после этого пластины, специальным устройством перемещения, поднимаются из жидкости в пазы транспортных кассет установленных в камере блока сушки. При прохождении границы жидкость/газ происходит их сушка. После поднятия пластины фиксируются в сухих транспортных кассетах в камере сушки.
Затем для окончательной досушки пластины в транспортных кассетах обдуваются потоком ионизированного азота нагретого до +50° С.
Досушка осуществляется по времени, устанавливаемым опытным путем. После этого камера сушки с транспортными кассетами, загруженными отмытыми и высушенными пластинами, открывается на угол 95°, фиксатор удерживающий пластины отводится. Транспортные кассеты с пластинами и пустые технологические кассеты извлекаются из установки.
Показатели применения :
- метод обработки пластин групповой в кассетах
- количество одновременно обрабатываемых кассет, шт. 2
- диаметр обрабатываемых пластин, мм 100, 150, 200
- время одного цикла обработки (подбирается технологом производства), мин 10-11
- ориентировочная производительность, пластин/час (при одновременной загрузке 50 пластин.) 300
- потребляемая мощность, кВт, не более 0,7
- габаритные размеры, длина х ширина х высота, не более мм 750 х 860 х 1400
- масса установки, кг, не более 100
Все детали установки, контактирующие с обрабатываемыми изделиями и рабочими жидкостями, выполнены из инертных материалов (фторопласт Ф4, полипропилен), что позволяет, при технологической необходимости, вводить химические добавки (например, следы HF). Этим самым может быть усилен эффект отмывки.
Установка подключается к коммуникациям:
- Сжатый осушенный и очищенный воздух по ГОСТ 174433-80, давлением, мПа 0,5-0,6
- Азот газообразный, давлением, мПа 0,2-0,25
- Деионизованная вода, марки А давлением, мПа 0,2-2,5
- и расходом, л/час 300
- Вытяжная вентиляция с расходом, м3/час 300
- Химическая канализация, dy не менее ,мм 40
- Однофазная сеть переменного тока 220 В, 50 Гц, с заземлением
Особенно эффективна установка при сушке тонких пластин, так как они, из-за повышенной ломкости, не могут сушиться центрифугированием. Целесообразно использовать в производстве структур с глубокими канавками, например в производстве МЭМС.
Установка находится в эксплуатации в кристальном производстве ЗАО «ВЗПП-Микрон». Он выполнен в исполнении: отмывка в деионизованной воде при удельном сопротивлении 18,0 Мом*см и комнатной температуре.
Ориентировочная стоимость установки составляет 1 450 тыс. руб. и может уточняться в зависимости от технических требований Заказчика.
Срок выполнения работ до 6 месяцев, так же зависит от требований Заказчика.
Аналогичная установка может быть разработана для отмывки и сушки в производствах жестких дисков, для фотошаблонов, экранных стекол , металлокерамических и керамических плат для гибридных микросборок.
Фото 1 — внешний вид установки
Фото 2 — технологические кассеты с пластинами на дне ванны финишной отмывки
Фото 3 — транспортные кассеты с высушенными пластинами в крышке ванны
Фото 4 — установка, встроенная в линию химической обработки
