芯片清洗機(jī)（如硅片清洗設(shè)備）是半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于去除硅片表面的顆粒、有機(jī)物、金屬污染物和氧化層等，以確保芯片制造的良率和性能。以下是其在不同工藝環(huán)節(jié)的應(yīng)用：

1. 光刻前清洗

目的：去除硅片表面的顆粒、有機(jī)物和氧化層，確保光刻膠均勻涂覆。

清洗對(duì)象：

顆粒污染：通過(guò)物理或化學(xué)方法（如SC1槽的堿性清洗）剝離硅片表面的微小顆粒。

有機(jī)物殘留：清除光刻膠殘?jiān)蚯暗拦に嚵粝碌挠袡C(jī)污染物（如SC2槽的酸性清洗）。

自然氧化層：用氫氟酸（HF）去除硅片表面的原生氧化層（SiO?），保證光刻膠與硅片的粘附性。

2. 光刻后清洗

目的：去除光刻顯影后的殘留光刻膠和顯影液。

清洗方法：

濕法去膠：使用有機(jī)溶劑（如丙酮、NMP）或硫酸/雙氧水混合液溶解光刻膠。

等離子體去膠：通過(guò)氧氣等離子體將光刻膠氧化分解為揮發(fā)性氣體（干法清洗）。

3. 蝕刻后清洗

目的：去除蝕刻過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物（如聚合物、金屬殘留）和蝕刻液殘留。

清洗對(duì)象：

蝕刻顆粒：干法蝕刻（如反應(yīng)離子刻蝕）可能生成聚合物或金屬氟化物，需通過(guò)清洗去除。

化學(xué)殘留：濕法蝕刻后需清除蝕刻液（如氫氟酸、磷酸）的殘留，避免腐蝕后續(xù)層。

4. 薄膜沉積前清洗

目的：確保沉積表面（如CVD、PVD）的潔凈度，避免雜質(zhì)影響薄膜均勻性。

清洗重點(diǎn)：

金屬污染：使用SC2槽（鹽酸/雙氧水）去除硅片表面的金屬離子（如Fe、Cr）。

氧化層修復(fù)：通過(guò)HF清洗去除自然氧化層，保證薄膜與硅基底的附著力。

5. 封裝前清洗

目的：去除切割、劃片等工藝中引入的污染物（如切削液、灰塵），防止封裝后器件失效。

清洗方法：

超聲波清洗：結(jié)合化學(xué)溶劑（如去離子水、IPA）去除顆粒和有機(jī)物。

等離子體清洗：用于去除封裝界面的有機(jī)物或氧化層，提升粘接可靠性。

6. 其他關(guān)鍵環(huán)節(jié)

化學(xué)機(jī)械研磨（CMP）后清洗：去除研磨液殘留和劃傷碎片。

離子注入后清洗：清除注入過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物和雜質(zhì)。

外延生長(zhǎng)前清洗：確保外延層與襯底的晶格匹配性。

芯片清洗機(jī)是半導(dǎo)體制造的核心設(shè)備，貫穿光刻、蝕刻、沉積、封裝等全流程，通過(guò)去除顆粒、有機(jī)物、金屬及氧化層等污染物，提升表面潔凈度與工藝均勻性，同時(shí)修復(fù)表面損傷，為EUV光刻、先進(jìn)封裝等高精度制程提供基礎(chǔ)保障。不同工藝環(huán)節(jié)需結(jié)合濕法/干法清洗技術(shù)及特定化學(xué)配方，針對(duì)污染類型和工藝需求實(shí)現(xiàn)高效清潔。

審核編輯 黃宇