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劃片機切割水質(zhì)的要求(劃片機用水標準)

來源:博特精密發(fā)布時間:2025-04-27 10:07:53

劃片機作為半導體晶圓、光學玻璃等精密材料切割的核心設(shè)備,其切割過程中冷卻水的質(zhì)量直接影響加工精度、設(shè)備壽命及產(chǎn)品良率。水質(zhì)控制是劃片工藝中不可忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié),以下是劃片機對切割水質(zhì)的主要技術(shù)要求:


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一、顆粒物控制

切割用水的顆粒物含量需嚴格限制至1μm以下,濃度低于100個/mL。超純水系統(tǒng)需配置多級過濾裝置(包括PP棉、活性炭、反滲透膜及終端0.1μm精密過濾器),避免微小顆粒劃傷晶圓表面或堵塞切割刀片冷卻孔道。尤其需防范金屬微粒污染,可能引發(fā)電路微短路風險。

二、離子純度要求

劃片機切割水質(zhì)的要求?電阻率應(yīng)達到18.2MΩ·cm(25℃)的超純水標準,金屬離子(Na+、K+、Ca2+、Fe3+等)總濃度需<1ppb。高純度要求源于離子污染物可能造成晶圓表面氧化、電路腐蝕及靜電吸附等問題。建議采用EDI(電去離子)與混床聯(lián)合工藝,并設(shè)置在線電導率實時監(jiān)測裝置。

三、微生物管控


細菌總數(shù)應(yīng)≤1CFU/mL,需配置UV殺菌器與0.22μm除菌濾膜。微生物代謝產(chǎn)生的有機酸及生物膜會腐蝕設(shè)備管路,其殘留物在高溫工藝段可能碳化形成顆粒污染物。建議每周進行微生物檢測,并建立管路沖洗消毒制度。


四、TOC控制


總有機碳(TOC)含量需<5ppb。有機物污染會導致晶圓表面親水性改變,影響光刻膠附著,同時高溫下分解產(chǎn)生氣體影響切割穩(wěn)定性。推薦使用雙波長(185nm+254nm)紫外氧化技術(shù),配合膜脫氣裝置降低溶解氧含量。


五、溫度與流量穩(wěn)定性

劃片機用水標準?水溫應(yīng)控制在23±0.5℃,流量波動不超過±5%。溫度變化會引起材料熱脹冷縮,導致切割線寬偏差;流量不穩(wěn)可能造成冷卻不均引發(fā)刀片崩刃。建議配置恒溫循環(huán)系統(tǒng)與變頻增壓泵,保證供液壓力穩(wěn)定在0.3-0.5MPa范圍。

六、特殊工藝要求

劃片機使用的水是什么水?對于化合物半導體(如GaAs)切割,需額外控制氯離子<0.1ppb;藍寶石切割建議添加適量表面活性劑(濃度0.01%-0.05%)提升潤濕性。新裝機時應(yīng)進行72小時持續(xù)水質(zhì)監(jiān)測,確保系統(tǒng)達到穩(wěn)定運行狀態(tài)。

劃片機實際應(yīng)用中需結(jié)合具體材料特性制定水質(zhì)標準,建議每月進行第三方水質(zhì)全分析,建立歷史數(shù)據(jù)趨勢圖。通過嚴格的水質(zhì)管控,可將刀片壽命延長30%以上,同時降低產(chǎn)品不良率至0.02%以下。

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