半導體預清洗機是晶圓制造前道工藝中的關鍵設備,專為去除硅片表面微粒污染、有機物殘留、氧化層及金屬雜質而設計。本設備通過集成濕法化學清洗、兆聲波空化、等離子體活化等多模塊技術,實現納米級潔凈度控制,為光刻、蝕刻、沉積等后續制程提供超凈表面基礎,顯著提升芯片良品率與性能穩定性。
核心技術優勢
復合式清洗模式
兆聲波空化技術(SAP):采用高頻(>1MHz)聲波場,精準剝離<10nm顆粒,避免機械損傷,適用于敏感結構(如FinFET器件)。
等離子體預處理:通過O?/Ar等離子體轟擊,高效分解光刻膠殘留及有機污染物,表面活化能提升后續清洗液浸潤效果。
化學濕法定制:支持SC-1(H?SO?/H?O?)、SC-2(NH?OH/H?O?)、DHF(稀釋氫氟酸)等配方切換,兼容不同材質(Si、SiC、GaAs)的腐蝕與去氧化需求。
精密流體控制系統
動態液膜分布技術:噴淋臂三維運動軌跡結合渦旋流控算法,實現清洗液均勻覆蓋,消除晶圓邊緣效應。
在線監測與閉環調節:實時監測電導率、pH值及顆粒濃度,AI算法自動調整化學液配比與沖洗時間,降低耗材浪費。
超潔凈干燥工藝
低溫旋干技術:利用Marangoni效應快速揮發水分,結合N?/IPA(異丙醇)雙介質置換,避免水痕與氧化物殘留。
潔凈室級密封設計:腔體采用電解拋光316L不銹鋼,配備HEPA過濾單元(0.1μm截留率),防止二次污染。
智能化與自動化特性
無人值守操作:全自動機械臂完成上料、清洗、干燥及下料,支持24小時連續運行。
數據追溯系統:每片晶圓的清洗參數(溫度、流速、時間)及潔凈度檢測數據自動存檔,符合ISO/SEMI標準。
遠程運維支持:設備狀態實時上傳至云端平臺,支持故障預警與工藝參數遠程優化。
環保與經濟性設計
廢液循環處理:內置三級過濾系統(UF+RO+離子交換),回收率達90%,降低危廢處理成本。
節能模式:待機時自動進入低功耗狀態,化學液加熱采用PID恒溫控制,減少能源消耗。
模塊化適配:可根據產線需求靈活配置單片/批式清洗模塊,兼容2-12英寸晶圓,降低企業設備迭代成本。
應用場景與行業價值
本設備廣泛應用于邏輯芯片、3D NAND閃存、功率半導體及第三代半導體(如GaN、SiC)制造環節,尤其適用于:
光刻前硅片表面有機物去除
蝕刻后聚合物殘留清洗
TSV(硅通孔)工藝中的深槽清潔
封裝中的臨時鍵合劑剝離
通過提升晶圓表面潔凈度至<0.1nm粗糙度與<0.01μm2顆粒密度,可減少50%以上的電參數漂移問題,助力客戶突破5nm以下制程良率瓶頸。