Ảnh hưởng của kích thước hạt alumina trắng nung chảy đến hiệu quả phun cát của sản phẩm thạch anh bán dẫn
1. Kích thước hạt thô (Nhôm oxit trắng nung chảy F60/F80/F100)
Độ nhám bề mặt quá cao
Các hạt alumina lớn tạo ra lực tác động mạnh, hình thành các hố sâu và bề mặt gồ ghề trên bề mặt thạch anh với giá trị Ra quá cao. Điều này làm suy yếu độ bám dính của các lớp phủ và lớp màng tiếp theo, dẫn đến hiện tượng bong tróc dễ dàng.
Dễ bị nứt vi mô thạch anh
Tác động mạnh của các hạt thô dễ dàng gây ra các vết nứt siêu nhỏ không nhìn thấy được trên các vòng thạch anh thành mỏng, mặt bích và vòi phun, dẫn đến nứt và loại bỏ trực tiếp trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao trong sản xuất chất bán dẫn.
Khó loại bỏ bụi bẩn còn sót lại
Cát thô tạo ra các mảnh vụn thạch anh lớn và cặn mài mòn bám vào các khe hở. Chúng không thể được làm sạch hoàn toàn bằng phương pháp làm sạch siêu âm bằng nước tinh khiết, dẫn đến ô nhiễm tạp chất kim loại trong quá trình sản xuất tấm bán dẫn.
Lớp tinh thể bề mặt bị hư hại nghiêm trọng.
Việc loại bỏ quá mức lớp bề mặt dày đặc sẽ đẩy nhanh quá trình kết tinh, làm trắng và làm mờ đục, làm giảm đáng kể tuổi thọ của các linh kiện thạch anh.
Chất lượng ngoại hình kém
Bề mặt được phun cát thô ráp, không đều không đáp ứng được các tiêu chuẩn về ngoại hình và độ sạch cao đối với các linh kiện thạch anh bán dẫn chính xác cao cấp.
2. Kích thước hạt trung bình (Tiêu chuẩn công nghiệp F150/F180/F220)
Độ nhám đồng đều và có thể kiểm soát được
Nó tạo ra bề mặt mờ mịn với giá trị Ra từ 0,8μm đến 2,5μm, hoàn toàn phù hợp với các quy trình phủ, liên kết và niêm phong với độ bền liên kết ổn định.
Loại bỏ lớp oxit và lớp hư hại do nhiệt một cách lý tưởng.
Nó loại bỏ chính xác các lớp bị hư hại do hàn và nung ở nhiệt độ cao mà không làm hỏng chất nền thạch anh và gây ra các vết nứt ẩn.
Dễ dàng loại bỏ bụi
Các mảnh vụn nhỏ và mịn có thể được loại bỏ hoàn toàn bằng phương pháp làm sạch siêu âm với nước tinh khiết cao, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ sạch cực cao của ngành công nghiệp bán dẫn.
Mức độ căng thẳng nội bộ tối thiểu
Lực tác động nhẹ nhàng và đều đặn đảm bảo hiệu quả phun cát rất nhất quán trên các sản phẩm số lượng lớn và tối đa hóa tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng.
Lựa chọn tối ưu cho việc cải tạo và tái sử dụng.
Kích thước hạt này được ưa chuộng để phục hồi các linh kiện thạch anh bán dẫn đã qua sử dụng, mang lại hiệu quả sửa chữa tuyệt vời và tổn thất vật liệu thấp.
3. Kích thước hạt mịn (Nhôm oxit nung chảy trắng F280/F320 & Bột siêu mịn dòng W)
Khả năng loại bỏ tạp chất yếu
Lực cắt không đủ mạnh để loại bỏ lớp oxit cứng đầu, vết bẩn sẫm màu và các vết bám dính, dẫn đến hiệu quả làm việc cực kỳ thấp.
Bề mặt quá nhẵn
Độ nhám không đủ sẽ không tạo ra bề mặt liên kết hiệu quả, dẫn đến dễ xảy ra hiện tượng bong tróc lớp keo và lớp phủ phun.
Thời gian phun cát tăng gấp đôi
Tốc độ xử lý chậm hơn đối với cùng một diện tích sẽ làm giảm hiệu quả sản xuất và tăng chi phí chế tạo.
Sự kết tụ dễ dàng của các hạt mài mòn
Bột alumina trắng siêu mịn có xu hướng hấp thụ độ ẩm và tạo thành các cục vón, dẫn đến sản lượng cát không đồng đều, các vùng chưa được xử lý và sự khác biệt màu sắc không đồng đều trên các sản phẩm gia công.
Chỉ áp dụng cho bề mặt được đánh bóng như gương.
Nó chỉ được sử dụng để xử lý làm mờ nhẹ trước khi đánh bóng thạch anh, chứ không phải để phun cát bề mặt chính.
4. Các lỗi chất lượng thường gặp do hạt ngũ cốc lẫn tạp chất và không đồng đều về kích thước.
- Bề mặt sản phẩm không đều, có sự khác biệt rõ rệt về màu sắc giữa các vùng sáng tối và hình thức không đồng nhất của các sản phẩm cùng lô hàng.
- Hiện tượng nứt cục bộ do các hạt thô và quá trình làm sạch không hoàn toàn do các hạt mịn gây ra dẫn đến tỷ lệ sản phẩm lỗi tăng cao.
- Lượng tạp chất dư thừa quá mức xâm nhập vào các xưởng sản xuất bán dẫn, gây ô nhiễm tấm bán dẫn và dẫn đến lỗi sản xuất.
- Giảm đáng kể khả năng chịu nhiệt độ cao và khả năng chịu sốc nhiệt của các sản phẩm thạch anh.
5. Bảng lựa chọn kích thước hạt cho sản phẩm thạch anh bán dẫn
| Sản phẩm thạch anh | Kích thước hạt nhôm oxit trắng nung chảy được khuyến nghị | Mục đích kiểm soát chất lượng |
|---|---|---|
| Nồi nung thạch anh thành dày và đáy lớn | F120-F150 | Loại bỏ bụi bẩn nhanh chóng mà không gây nứt vỡ. |
| Vòng thạch anh, mặt bích và giá đỡ wafer | F180-F220 | Bề mặt mờ mịn, sạch sẽ và không nứt nẻ. |
| Cửa sổ thạch anh và các thành phần thạch anh quang học | F220-F280 | Phun cát nhẹ nhàng mà vẫn đảm bảo độ truyền ánh sáng. |
| Phục hồi các bộ phận thạch anh đã qua sử dụng | F150-F180 | Sửa chữa nhỏ để kéo dài tuổi thọ sản phẩm. |
6. Kết luận chính
Kích thước hạt không quá thô cũng không quá mịn đều không phù hợp cho việc phun cát thạch anh trong sản xuất bán dẫn. Nhôm oxit trắng nung chảy có độ tinh khiết cao F180-F220 là điểm cân bằng tối ưu.
Nó có thể loại bỏ hoàn toàn các tạp chất và hư hỏng trên bề mặt, kiểm soát chặt chẽ độ nhám bề mặt, tránh các vết nứt nhỏ và đáp ứng các tiêu chuẩn sạch cao của ngành công nghiệp bán dẫn. Đây là kích thước hạt tối ưu để đảm bảo tuổi thọ lâu dài của các sản phẩm thạch anh và sản xuất chip an toàn.