日本Technomate SSBL 系列嵌入式气动高压泵

—— 面向半导体晶圆 IPA 高压清洗与薄膜剥离工艺的无电化高压方案

1  产品概述

Technomate SSBL 系列是日本 Technomate（株式会社テクノメイト）推出的空气驱动式高压泵，面向半导体制造装置周边设备开发，专用于晶圆表面薄膜剥离（lift-off）与高压清洗工艺：通过高压喷射纯水、IPA（异丙醇）、NMP 等液体，去除晶圆表面的薄膜与残留物。系列包含 SSBL-20、SSBL-30、SSBL-37.5 三个型号，吐出压力最高可达 17.6MPa。

该系列采用纯空气驱动，无需电力，因此可在需要采取防火、防爆措施的场合安全使用；紧凑的嵌入式设计使其非常便于集成到清洗机、剥离装置等半导体设备中，是湿法清洗设备配套高压喷射系统的典型选择。

2  技术原理与核心设计

2.1  空气驱动升压原理

SSBL 系列以工厂压缩空气（驱动气压 0.05～0.5MPa）为动力源，通过气动机构驱动柱塞往复运动，将低压药液升压后高压吐出。整个升压过程完全依靠气压完成，不依赖任何电气部件，从根本上消除了电火花引燃易燃溶剂的风险，是防爆环境中的理想选择。在 0.5MPa 空气压力下，SSBL-37.5A 可将液体压力提升至最高 17.6MPa。

2.2  吐出压力可调

泵的吐出压力与空气供给压力成比例关系，操作者只需调节空气供应压力，即可方便地控制输出压力，无需复杂电气控制即可满足不同工艺压力要求。

2.3  接液与密封设计

针对不同化学介质，SSBL 系列提供对应的接液密封方案：输送纯水、IPA 时采用 FKM（氟橡胶）密封；输送 NMP 等强溶解性溶剂时采用卡雷茨（Kalrez）全氟橡胶密封。升压部件的密封材料采用氟树脂和超高分子量聚乙烯，耐化学腐蚀、耐磨性好；O 型圈提供 FKM 与卡雷茨两种规格可选，用户可按所输送介质灵活选配。

2.4  紧凑嵌入式结构

SSBL 系列外形尺寸约 W123×H116×D297mm，结构紧凑，可直接嵌入清洗机、剥离装置等设备的泵组区域，减少设备占用空间，方便系统集成与管路布局。

3  型号规格与选型

4  在半导体晶圆清洗中的应用

4.1  典型工艺场景

SSBL 系列主要应用于晶圆的 IPA 高压清洗与溶剂剥离工艺：通过高压喷射纯水、IPA、NMP 等液体，去除晶圆表面的薄膜（如光刻胶等膜层）与残留物，适用于剥离（lift-off）装置和高压喷淋清洗设备。

4.2  工艺价值

IPA 是半导体行业广泛使用的标准清洗剂之一，具有溶解油脂能力强、挥发速度快、几乎无残留的特点，适合精密晶圆表面的洁净处理；高压喷射方式可显著提升药液对表面膜层的冲击与剥离效率。由于泵体采用纯气动驱动，可部署于防爆、无尘车间，契合半导体湿法工艺的洁净与安全要求。

4.3  与清洗设备的集成

得益于紧凑的嵌入式设计和简单的气路接口，SSBL 系列可方便地集成于晶圆清洗机、剥离装置等设备内部，通过设备自身的压缩空气源即可工作，减少了电气配套与防爆改造的复杂度。

5  一体化配套方案：KPW 系列

对于需要成套机组的应用，Technomate 还提供 KPW 系列一体化高压泵机组：机组内置 SSBL 系列气动柱塞泵，集气压调节器、气压表、出口压力表等功能于一体，并整合调压组件、压力监测仪表、管路阀件与安装机架，出厂前完成管路集成调试，便于整机直接对接清洗设备。

KPW 系列同样为纯气动驱动、无需供电，可部署于防爆无尘车间；支持外部 I/O 及串行通讯，可实现泵的启停、压力设定等远程管控。整机适配晶圆高压 IPA 喷淋清洗、溶剂剥离工艺，输送纯水、IPA、NMP 等药液，相比单独采购泵头可显著减少现场管路组装与调试工作量，多用于半导体湿法清洗设备配套与精密零部件高压喷射清洗工况。

6  可靠性与市场验证

SSBL 系列自 2000 年起持续向市场供货，在半导体清洗与剥离设备领域积累了长期的运行实绩。其成熟的空气驱动结构与密封技术，保障了在高压、溶剂介质工况下的稳定性和耐用性，是经过市场长期验证的成熟产品系列。

7  使用与维护要点

压力调节：通过调节空气供给压力控制吐出压力，避免超过型号上限；

密封选配：根据输送介质选择对应密封材质（纯水/IPA 用 FKM，NMP 用卡雷茨），并定期检查 O 型圈与密封件状态；

气源管理：保证驱动气压稳定在 0.05～0.5MPa 范围内，注意核算空气消耗量（约 70L/60 次冲程）与气源容量匹配；

洁净维护：用于半导体药液输送时，保持管路与接液部件洁净，防止颗粒污染影响晶圆清洗效果。

8  结语

Technomate SSBL 系列以纯气动驱动实现最高 17.6MPa 的高压吐出，配合紧凑嵌入式设计与按介质选配的密封方案，为半导体晶圆 IPA 高压清洗与薄膜剥离工艺提供了安全、高效、易集成的无电化高压泵方案；搭配 KPW 一体化机组，可进一步实现成套化、可远程管控的高压药液供给系统，是湿法清洗与剥离设备流体系统的重要组成部分。