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半導体ウェーハをCO2スノーでドライ洗浄!動画あり

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半導体ウェーハをCO2スノーでドライ洗浄!動画あり
 

目次


CO2スノージェット洗浄装置とは

動画:CO2スノーでウェーハをドライ洗浄

CO2スノージェット洗浄装置の4つの洗浄効果

CO2スノージェット洗浄装置の機器構成

洗浄対象となる主な異物・コンタミ


洗浄対象となる主な基材

CO2スノージェット洗浄装置のメリット

関連情報





CO2スノージェット洗浄装置とは


CO2スノージェット洗浄装置は、特別に設計されたノズルから二酸化炭素の結晶(CO2スノー)を噴霧して、基材表面を洗浄する装置です。

噴霧した二酸化炭素の結晶(CO2スノー)は、基材表面で個体として留まることはありません。二酸化炭素は、大気圧(常温常圧)下で気体へ昇華します。

このため、洗浄後の基材表面に残留物を残さない洗浄を可能にします。

IPAや有機溶剤を使用しないので、環境負荷が低い洗浄技術です。

超音波洗浄や超純水のように、液体を使わないので、廃液処理や乾燥工程の削減につながります。

ノズルをロボットに持たせて運転することができ、自動洗浄ラインへの導入に最適です。


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動画:CO2スノーでウェーハをドライ洗浄





動画を解説:


半導体ウェーハに、油脂膜が付着しています。

ノズルからCO2スノーを噴霧すると、コンタミは瞬間的に除去されています。

洗浄後の表面は、ドライです。

ノズルの間欠運転が簡単に行われてます(パーツtoパーツの洗浄に最適)

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CO2スノージェット洗浄装置の4つの洗浄効果



◆衝撃洗浄
 
 ノズルから噴霧した 微細な二酸化炭素の結晶(CO2スノー)は、ノズルから同時に圧縮エアーをブローすることで 超音速に加速して基材に衝突します。。

 CO2スノーが表面に到達する衝撃で、基材表面の異物・コンタミを洗浄します。二酸化炭素の結晶は、ノズルから放出されると たちまち気体に昇華しようとするため、衝突の衝撃力は最小限です。

 これは、ビーズ・砂を基材にぶつける ショットブラスト・サンドブラストとの大きな違いです。

◆爆発洗浄

 二酸化炭素の結晶(CO2スノー)は、ノズルから噴霧されると すぐに気体に昇華しようとし、体積が約600倍に膨張します。この爆発的な膨張エネルギーで表面の異物・コンタミを除去します。

◆脆化

 CO2スノーは、-78.5℃と低温です。基材表面のフラックス・コンタミから熱を奪い、脆くして除去しやすくします。

◆溶剤効果

 二酸化炭素の結晶の中には、衝突時の圧力が高いと瞬間的に液化することがあります。液体の二酸化炭素は、無極性溶媒のような溶剤効果があります。


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CO2スノージェット洗浄装置の機器構成



①コントローラ(バルブ・弁・レギュレータ・フィルター・制御用PLC)

②温調器

③ノズル

④ノズル⇔温調器⇔コントローラ間 液体CO2配送用 高圧チューブ
 
⑤ノズル⇔温調器⇔コントローラ間 圧縮エアー用高圧ホース
mini_jetworker.jpg



含まれてないもの:

ロボット(ノズル操作用)

液体二酸化炭素(サイホン式ボンベ または タンク)

コンプレッサー・圧縮エア(油分・水分を除去したドライエアー)

電源

二酸化炭素排出用ダクト・局所排気

二酸化炭素センサー


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洗浄対象となる主な異物・コンタミ


洗浄できる主な異物・コンタミの例を下記します。


◆微細なゴミ・ホコリ・粉塵・パーティクル

◆フィルム状のコンタミ(薄い油膜、薄い接着剤・粘着物の残渣など)

◆有機系異物(指紋・皮脂・毛髪など人に起因するものを含む)

◆無機系粉塵(微細な金属粉塵・樹脂の粉塵など)

◆レーザー溶接後、表面に残ったヒューム

◆純銅(スパッタリングターゲット)の酸化皮膜

◆フラックス

◆はんだ後の残留物(はんだボール等)

◆レーザー加工後の蒸散物(ヒューム・すす)

◆ウェーハ ダイシング後の微細な残渣

◆微細なバリ


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洗浄対象となる主な基材


洗浄できる主な基材の例を下記します。


◆半導体ウェーハ・チップ

◆プリント基板(接点・ボンディングパッド)

◆センサー(CMOSセンサー・圧力センサー等)

ガラス・レンズ

◆金属製品(ステンレス・アルミ・銅など)

◆樹脂成型品(バンパー等 自動車の内外装部品、コネクターケース・トレーなど)

◆医療用製品(ステンレス・PEEK材など)

◆金型



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CO2スノージェット洗浄装置のメリット



◆CO2スノーを狙いの個所に噴霧して、局所的な洗浄を可能にします。

◆ワークピースへのダメージは最小限

◆薄い油の皮膜・有機系異物の除去にも効果があります

◆薄い粘着質な異物の除去にも効果があります

◆早いタクトタイム・省スペース

◆間欠運転・ON/OFFを繰り返す運転・パーツtoパーツの洗浄用途に適しています

◆ロボットに持たせて洗浄工程を自動化したい用途に適しています

◆ウェット洗浄(超音波洗浄・有機溶剤など)のような廃液処理は不要です


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