ვაფლის გაწმენდის პრინციპები, პროცესები, მეთოდები და აღჭურვილობა

სურათი: შედარება სერიის ტიპისა და ერთი ვაფლის გაწმენდას შორის

ვაფლის გაწმენდის ტიპიური პროცესი მოიცავს შემდეგ ძირითად ეტაპებს:

1. წინასწარი გაწმენდა (წინასწარ გაწმენდა)

წინასწარი გაწმენდის მიზანია ფხვიერი დამაბინძურებლებისა და დიდი ნაწილაკების ამოღება ვაფლის ზედაპირიდან, რაც, როგორც წესი, მიიღწევა დეიონირებული წყლით (DI Water) გამრეცხვით და ულტრაბგერითი გაწმენდით. დეიონიზებულ წყალს თავდაპირველად შეუძლია ამოიღოს ნაწილაკები და დაშლილი მინარევები ვაფლის ზედაპირიდან, ხოლო ულტრაბგერითი გაწმენდა იყენებს კავიტაციის ეფექტებს ნაწილაკებსა და ვაფლის ზედაპირს შორის კავშირის გასაწყვეტად, რაც მათ უფრო ადვილად აშორებს.

2. ქიმიური წმენდა

ქიმიური გაწმენდა ვაფლის გაწმენდის პროცესის ერთ-ერთი ძირითადი ეტაპია, ქიმიური ხსნარების გამოყენებით ვაფლის ზედაპირიდან ორგანული მასალების, ლითონის იონების და ოქსიდების მოსაშორებლად.

ორგანული მასალის მოცილება: როგორც წესი, აცეტონი ან ამიაკის/პეროქსიდის ნარევი (SC-1) გამოიყენება ორგანული დამაბინძურებლების დასაშლელად და დასაჟანგად. ტიპიური თანაფარდობა SC-1 ხსნარისთვის არის NH4OH

₂O2

₂O = 1:1:5, სამუშაო ტემპერატურით დაახლოებით 20°C.

ლითონის იონების მოცილება: აზოტის მჟავა ან მარილმჟავა/პეროქსიდის ნარევები (SC-2) გამოიყენება ვაფლის ზედაპირიდან ლითონის იონების მოსაშორებლად. ტიპიური თანაფარდობა SC-2 ხსნარისთვის არის HCl

₂O2

₂O = 1:1:6, ტემპერატურა შენარჩუნებული დაახლოებით 80°C-ზე.

ოქსიდის მოცილება: ზოგიერთ პროცესში საჭიროა ვაფლის ზედაპირიდან ბუნებრივი ოქსიდის ფენის მოცილება, რისთვისაც გამოიყენება ჰიდროფლუორმჟავას (HF) ხსნარი. HF ხსნარის ტიპიური თანაფარდობა არის HF

₂O = 1:50 და მისი გამოყენება შესაძლებელია ოთახის ტემპერატურაზე.

3. საბოლოო გაწმენდა

ქიმიური გაწმენდის შემდეგ, ვაფლი ჩვეულებრივ გადის საბოლოო გაწმენდის საფეხურს, რათა არ დარჩეს ქიმიური ნარჩენები ზედაპირზე. საბოლოო გაწმენდა ძირითადად იყენებს დეიონიზებულ წყალს საფუძვლიანი გამრეცხვისთვის. გარდა ამისა, ოზონის წყლის გამწმენდი (O3/H2O) გამოიყენება ვაფლის ზედაპირიდან დარჩენილი დამაბინძურებლების შემდგომი მოსაშორებლად.

4. გაშრობა

გაწმენდილი ვაფლები სწრაფად უნდა გაშრეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული წყლის ნიშნები ან დამაბინძურებლების ხელახლა მიმაგრება. გაშრობის საერთო მეთოდებს მიეკუთვნება დაწნული გაშრობა და აზოტის გაწმენდა. პირველი შლის ტენიანობას ვაფლის ზედაპირიდან მაღალი სიჩქარით ტრიალებით, ხოლო მეორე უზრუნველყოფს სრულ გაშრობას ვაფლის ზედაპირზე მშრალი აზოტის გაზის აფეთქებით.

დამაბინძურებელი

დასუფთავების პროცედურის დასახელება

ქიმიური ნარევის აღწერა

ქიმიკატები

ნაწილაკები	პირანა (SPM)	გოგირდის მჟავა/წყალბადის ზეჟანგი/DI წყალი	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	ამონიუმის ჰიდროქსიდი / წყალბადის ზეჟანგი / DI წყალი	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
ლითონები (არა სპილენძი)	SC-2 (HPM)	მარილმჟავა / წყალბადის ზეჟანგი / DI წყალი	HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C
	პირანა (SPM)	გოგირდის მჟავა/წყალბადის ზეჟანგი/DI წყალი	H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C
	DHF	განზავებული ჰიდროფთორმჟავა/DI წყალი (არ შლის სპილენძს)	HF/H2O1:50
ორგანიკა	პირანა (SPM)	გოგირდის მჟავა/წყალბადის ზეჟანგი/DI წყალი	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	ამონიუმის ჰიდროქსიდი / წყალბადის ზეჟანგი / DI წყალი	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
	DIO3	ოზონი დეიონიზებულ წყალში	O3/H2O ოპტიმიზებული ნარევები
მშობლიური ოქსიდი	DHF	განზავდეს ჰიდროფლუორმჟავა/DI წყალი	HF/H2O 1:100
	BHF	ბუფერული ჰიდროფლუორმჟავა	NH4F/HF/H2O

3. ვაფლის გაწმენდის ჩვეულებრივი მეთოდები

1. RCA გაწმენდის მეთოდი

RCA გაწმენდის მეთოდი არის ერთ-ერთი ყველაზე კლასიკური ვაფლის გაწმენდის ტექნიკა ნახევარგამტარულ ინდუსტრიაში, რომელიც შეიქმნა RCA Corporation-ის მიერ 40 წელზე მეტი ხნის წინ. ეს მეთოდი ძირითადად გამოიყენება ორგანული დამაბინძურებლებისა და ლითონის იონური მინარევების მოსაშორებლად და შეიძლება დასრულდეს ორ ეტაპად: SC-1 (სტანდარტი სუფთა 1) და SC-2 (სტანდარტული სუფთა 2).

SC-1 გაწმენდა: ეს ნაბიჯი ძირითადად გამოიყენება ორგანული დამაბინძურებლებისა და ნაწილაკების მოსაშორებლად. ხსნარი არის ამიაკის, წყალბადის ზეჟანგის და წყლის ნარევი, რომელიც ქმნის თხელ სილიციუმის ოქსიდის ფენას ვაფლის ზედაპირზე.

SC-2 გაწმენდა: ეს ნაბიჯი ძირითადად გამოიყენება ლითონის იონების დამაბინძურებლების მოსაშორებლად, მარილმჟავას, წყალბადის ზეჟანგის და წყლის ნარევის გამოყენებით. იგი ტოვებს თხელ პასივაციურ ფენას ვაფლის ზედაპირზე, რათა თავიდან აიცილოს ხელახალი დაბინძურება.