晶圓清洗機(jī)（Wafer Cleaner）是半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵設(shè)備，用于去除晶圓表面的污染物（如顆粒、有機(jī)物、金屬殘留、氧化層等），確保后續(xù)光刻、蝕刻、沉積等工藝的良率與芯片性能。以下是其技術(shù)特點(diǎn)與核心要求的完整解析：

一、核心功能與工藝原理

污染物去除

顆粒清洗：通過(guò)化學(xué)腐蝕（如SC1、SC2溶液）或物理作用（兆聲波空化效應(yīng)）剝離附著顆粒，避免劃傷光刻膠或?qū)е码娐范搪贰?/p>

有機(jī)物去除：利用硫酸-雙氧水（SPM）或氨水-雙氧水（SC1）溶液分解光刻膠殘留，保障表面潔凈度。

氧化層處理：稀釋氫氟酸（DHF）腐蝕原生氧化層，為原子層沉積（ALD）等工藝提供均勻表面。

工藝類型

濕法化學(xué)清洗：主流方法，通過(guò)噴淋、浸泡或溢流實(shí)現(xiàn)化學(xué)腐蝕（如RCA標(biāo)準(zhǔn)工藝）。

兆聲波清洗（Megasonic Cleaning）：高頻振動(dòng)（1-3MHz）增強(qiáng)空化效應(yīng)，靶向清除高深寬比結(jié)構(gòu)（如FinFET、TSV孔）中的殘留物。

干燥技術(shù)：旋干（Spin Dry）、氣吹（N? Blow）或超臨界CO?干燥，避免水漬殘留導(dǎo)致缺陷。

二、關(guān)鍵技術(shù)要求

潔凈度控制

需達(dá)到納米級(jí)顆?？刂疲?lt;0.1μm），激光散射檢測(cè)（如KLA設(shè)備）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潔凈度。

邊緣與中心區(qū)域均勻性誤差≤5%，避免局部污染引發(fā)電學(xué)失效。

低損傷設(shè)計(jì)

非接觸傳輸：伯努利吸盤或氣浮承載臺(tái)避免機(jī)械刮擦，兼容薄晶圓（厚度<100μm）。

柔性工藝：兆聲波替代傳統(tǒng)刷洗，減少物理應(yīng)力；化學(xué)液濃度/溫度精確控制（±0.5℃）。

高效與兼容性

多槽模塊化設(shè)計(jì)：支持清洗→漂洗→干燥分階段處理，適應(yīng)不同制程需求。

大尺寸兼容：可處理200mm至450mm晶圓，滿足3D NAND、EUV光刻前處理等工藝。

環(huán)保與成本優(yōu)化

化學(xué)液閉路循環(huán)系統(tǒng)減少?gòu)U液排放，分類回收（如HF、H?O?分離）降低處理成本。

智能化監(jiān)控（pH/溫度/流速傳感器）延長(zhǎng)化學(xué)液壽命，部分設(shè)備集成AI算法優(yōu)化參數(shù)。

三、行業(yè)應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

應(yīng)用領(lǐng)域：適用于硅片制造、封裝（如TSV、扇出型封裝）、光學(xué)玻璃清洗等場(chǎng)景。

技術(shù)升級(jí)：

單片清洗機(jī)（Single Wafer Cleaner）逐步替代槽式設(shè)備，提升產(chǎn)能與均勻性。

超臨界CO?干燥技術(shù)普及，解決傳統(tǒng)旋干導(dǎo)致的顆粒二次污染問(wèn)題。

邊緣曝光（Edge Exposure）技術(shù)強(qiáng)化晶圓邊緣清洗，適配高深寬比結(jié)構(gòu)需求。

晶圓清洗機(jī)通過(guò)化學(xué)腐蝕、兆聲波輔助及智能化控制，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)潔凈度與低損傷工藝，是保障芯片良率的核心設(shè)備。未來(lái)趨勢(shì)將聚焦更高精度（如EUV前處理）、環(huán)保方案（無(wú)氟清洗）及AI驅(qū)動(dòng)的參數(shù)優(yōu)化，以滿足制程需求。