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半導體清洗設(shè)備是半導體制造過程中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備,，用于去除晶圓表面的污染物（如顆粒,、有機物,、金屬離子、氧化物等）,，確保后續(xù)工藝（光刻,、沉積、蝕刻等）的良率和產(chǎn)品性能,。根據(jù)清洗原理，主要分為濕法清洗和干法清洗兩類,，其中濕法清洗占主流（占比超過90%）,。

主流清洗技術(shù)及設(shè)備

1.濕法清洗設(shè)備

原理：利用化學溶液（如酸,、堿,、溶劑）與污染物發(fā)生化學反應(yīng),，結(jié)合物理手段（超聲波、噴淋,、旋轉(zhuǎn)）去除雜質(zhì),。

典型設(shè)備：

噴淋式清洗機：通過噴嘴將化學液均勻噴灑至晶圓表面,，適用于單片清洗,，具有高效,、均勻性好的特點,。

超聲波清洗機：利用高頻聲波振動產(chǎn)生空化效應(yīng),，剝離微小顆粒和有機物,，適用于精密結(jié)構(gòu)（如3D NAND）。

旋轉(zhuǎn)噴射式清洗機：結(jié)合旋轉(zhuǎn)晶圓承載臺與化學液噴射,，增強流體沖擊力,，適合高粘度污染物清洗,。

核心組件：

耐腐蝕槽體（PFA/PTFE/石英材質(zhì)）,；

流體分配系統(tǒng)（噴淋臂,、超聲波發(fā)生器,、液體循環(huán)過濾模塊）；

溫控系統(tǒng)（±0.5℃精度,，支持加熱與冷卻）；

干燥模塊（旋干法,、氮氣吹掃或IPA脫水法）,。

2. 干法清洗設(shè)備

原理：不依賴液體化學劑,，通過物理或化學手段去除污染物。

典型設(shè)備：

等離子清洗機：利用等離子體中的活性粒子（如氧,、氬離子）與表面污染物反應(yīng)，適用于去除有機物和氧化層,。

激光清洗機：通過激光束直接燒蝕污染物,，精度高但成本昂貴,，多用于特殊工藝。

紫外線清洗裝置：利用紫外光分解有機物,，常用于光刻膠殘留處理,。

3. 混合清洗設(shè)備

趨勢：集成濕法與干法工藝,，實現(xiàn)多功能清洗。例如,，先通過濕法去除重金屬離子,，再利用等離子體處理殘留有機物。

關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與設(shè)計特點

均勻性控制：

噴淋臂對稱分布與流體仿真優(yōu)化,，減少晶圓邊緣與中心清洗差異3,；

兆聲波（>1MHz）替代傳統(tǒng)超聲波，避免損傷精密結(jié)構(gòu)3,。

低損傷設(shè)計：

非接觸式傳輸（氣浮或磁懸浮承載臺）,；

化學液循環(huán)過濾（0.1μm顆粒過濾器）防止二次污染。

智能化與自動化：

PLC+HMI控制：支持工藝參數(shù)編程（溫度,、流速,、旋轉(zhuǎn)速度等）；

數(shù)據(jù)追溯：記錄每片晶圓清洗參數(shù),，支持SPC統(tǒng)計與AI優(yōu)化3,；

遠程監(jiān)控：集成SCADA系統(tǒng)，對接MES平臺實現(xiàn)工廠智能化管理,。

環(huán)保與安全：

廢液分類回收（如HF,、H?O?分離處理）,；

酸堿中和裝置與廢氣吸附系統(tǒng)（活性炭過濾或化學洗滌）；

SEMI S8/S2合規(guī)設(shè)計,，配備防爆與泄漏檢測功能。

應(yīng)用場景與典型工藝

前道清洗（晶圓制造）：

RCA清洗（SC-1去有機物→SC-2去金屬→DHF去氧化層）；

光刻后殘留光刻膠清洗,、蝕刻后金屬污染去除,。

后道清洗（封裝測試）：

存儲卡匣（FOUP）清潔,，避免晶圓運輸污染,；

老化載具翻新，延長設(shè)備壽命,。

先進制程適配：

支持Chiplet、3D封裝等工藝的高精度清洗需求,；

兼容第三代半導體（SiC/GaN）材料污染控制,。