一、產(chǎn)品概述
半導體超聲波清洗機是專為晶圓制造、芯片封裝及微電子器件生產(chǎn)設計的高精度清洗設備,通過超聲波空化效應與化學/物理作用結(jié)合,高效去除表面污染物(如顆粒、氧化物、光刻膠殘留等),確保半導體工藝的良率與可靠性。其清洗精度可達納米級,適用于8英寸至12英寸晶圓及復雜三維結(jié)構(gòu)(如TSV、MEMS器件)。
二、核心技術原理
超聲波空化效應
高頻振動(典型頻率40kHz-120kHz)在清洗液中產(chǎn)生微小氣泡,氣泡破裂時形成局部高壓(約500PSI)和高溫(5000°C),沖擊剝離污染物。
兆聲波技術:采用1MHz以上高頻超聲波,空化效應更均勻,避免低頻清洗對脆弱結(jié)構(gòu)的損傷。
復合清洗模式
物理+化學聯(lián)動:超聲波強化清洗液(如酸性/堿性溶液、溶劑)的化學反應,加速溶解金屬離子或有機物。
噴淋與超聲結(jié)合:先通過高壓噴淋去除大顆粒,再利用超聲波深度清潔微觀污染物。
智能控制系統(tǒng)
PLC編程實現(xiàn)溫度(±1°C)、頻率、清洗時間(可精確到秒)的自動化調(diào)節(jié)。
在線監(jiān)測顆粒濃度(如激光粒子計數(shù)器),實時反饋清洗效果。
三、核心優(yōu)勢
高精度清洗
清除≤0.1μm顆粒及納米級污染物,滿足制程(如5nm以下芯片)的潔凈度要求。
可處理復雜結(jié)構(gòu):穿透孔洞、凹槽等傳統(tǒng)清洗難以覆蓋的區(qū)域。
高效與一致性
批量處理能力:單次可清洗多片晶圓(如12英寸晶圓一次可處理200片)。
均勻性高:超聲波覆蓋整個清洗腔體,避免局部污染殘留。
環(huán)保與節(jié)能
封閉式液體循環(huán)系統(tǒng),減少清洗液消耗量(較傳統(tǒng)濕法清洗節(jié)約30%-50%)。
支持環(huán)保清洗劑(如無氟溶劑),降低廢液處理成本。
兼容性強
適配多種材料:硅片、玻璃基板、金屬引線框等。
可集成到全自動生產(chǎn)線,實現(xiàn)清洗-干燥-檢測一體化流程。
四、典型應用場景
晶圓制造
光刻膠去除:替代傳統(tǒng)濕法剝離,避免化學殘留。
蝕刻后清洗:清除反應產(chǎn)物及顆粒,保障下一制程良率。
芯片封裝
焊前清洗:去除氧化層與助焊劑殘留,提升焊接強度。
TSV(硅通孔)清洗:深度清除孔內(nèi)污染物,確保3D封裝可靠性。
功率半導體/MEMS器件
去除微米級粉塵與有機物,避免電性能失效。
半導體超聲波清洗機憑借其高精度、高一致性及環(huán)保特性,已成為封裝與晶圓制造的標配設備。未來隨著制程迭代(如3nm以下工藝),其技術將向更高頻率、更精細化控制方向發(fā)展,持續(xù)推動半導體產(chǎn)業(yè)潔凈度標準的提升。