Máy làm sạch siêu âm silicon là một thiết bị cấp công nghiệp để loại bỏ các chất gây ô nhiễm bề mặt silicon trong sản xuất chất bán dẫn và sản xuất tế bào quang điện. Chức năng chính của nó là loại bỏ các chất hữu cơ, hạt, tạp chất kim loại và các chất ô nhiễm như lớp oxy hóa trên bề mặt silicon bằng công nghệ siêu âm, đồng thời giữ cho các đặc tính bề mặt của chip không bị hư hại.
Máy làm sạch siêu âm silicon sử dụng dao động áp suất được tạo ra bởi sóng siêu âm khi nó truyền qua chất lỏng để tạo thành các bong bóng nhỏ và giải phóng lực tác động mạnh khi chúng sụp đổ ngay lập tức, loại bỏ các chất bẩn khỏi bề mặt của tấm silicon. Thích hợp cho các tấm silicon có hình dạng hình học phức tạp.
Máy làm sạch siêu âm silicon wafer được sử dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất chất bán dẫn để loại bỏ các chất gây ô nhiễm bề mặt của wafer silicon và các dụng cụ liên quan, phù hợp với nhu cầu làm sạch của các liên kết quan trọng như trước khi khuếch tán, sau khi in thạch bản, trước khi oxy hóa. Trong sản xuất tế bào quang điện, thiết bị với độ chính xác làm sạch micron và kiểm soát quy trình thông minh, trở thành thiết bị quan trọng trong liên kết sản xuất chip silicon, có thể loại bỏ hiệu quả các lớp tổn thương cắt, tạp chất micron và ô nhiễm chất hữu cơ.
Nguyên tắc làm việc của máy làm sạch siêu âm silica chip chủ yếu phụ thuộc vào hiệu ứng cavitation siêu âm. Khi máy phát siêu âm tạo ra rung động tần số cao, bong bóng trong chất lỏng làm sạch sẽ nhanh chóng mở rộng và vỡ, quá trình này tạo ra sóng xung kích nhiệt độ cao và áp suất cao tức thời, loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi bề mặt của tấm silicon. Cụ thể, hiệu ứng cavitation siêu âm tạo ra hàng triệu bong bóng nhỏ trong chất lỏng làm sạch, giải phóng năng lượng lớn khi vỡ, loại bỏ hiệu quả các hạt, photoxels dư hoặc lớp oxy hóa khỏi bề mặt của silica chip.
Nguyên tắc cốt lõi của máy làm sạch siêu âm silica chip dựa trên hành động cavitation siêu âm:
Máy phát siêu âm tạo ra các tín hiệu điện tần số cao (dải tần số thường là 20kHz-120kHz) được chuyển đổi thành rung động cơ học thông qua đầu dò tạo ra vô số bong bóng nhỏ trong chất lỏng làm sạch.
Bong bóng nhanh chóng mở rộng và vỡ dưới áp suất âm thanh, tạo ra nhiệt độ cao cục bộ (khoảng 5.000 K) và áp suất cao (khoảng 1.000 atm), tạo thành sóng xung kích tước đi các chất hữu cơ, hạt, tạp chất kim loại và lớp oxy hóa tự nhiên trên bề mặt của tấm silicon.
Siêu âm tần số cao (trên 40kHz) thích hợp để làm sạch bụi bẩn hạt nhỏ, tránh làm hỏng bề mặt của tấm silicon; Siêu âm tần số thấp (20-40kHz) thích hợp hơn để loại bỏ các chất gây ô nhiễm cứng đầu.