芯片清洗機是半導體制造工藝中用于去除晶圓表面顆粒、有機物、金屬污染及化學殘留的核心設備，廣泛應用于光刻、刻蝕、沉積等工序后的清潔處理。其核心目標是通過物理（兆聲波、等離子體）與化學（濕法清洗液）協同作用，實現納米級（Class 10級）潔凈度，確保芯片表面無缺陷，提升器件性能與良率。
核心技術參數
清洗工藝
去離子水（DI水）：電阻率≥18.2MΩ·cm，用于基礎沖洗；
化學液：SC-1（NH?OH/H?O?, 1:1:5）、稀HF（1%-5%）或定制配方，針對頑固污染物；
等離子體：Ar/O?/CF?混合氣體，用于有機污染物去除（如光刻膠殘留）。
介質選擇：
兆聲波：頻率1-3MHz，功率密度5-15W/cm2，精準剝離＞0.1μm顆粒，避免機械損傷。
等離子體清洗：功率100-1000W，氣壓10-100Pa，適用于三維結構（如TSV孔洞）清潔。
干燥技術
離心干燥：變頻驅動（0-2000rpm），通過高速旋轉甩干水分，減少應力損傷；
真空干燥：腔內真空度≤10Pa，露點控制≤-40℃，防止水痕殘留；
超臨界CO?干燥（可選）：無表面張力影響，適用于敏感材料（如GaN/SiC）。
兼容性
晶圓尺寸：支持2-12英寸（50-300mm）單片或多片聯洗；
傳輸方式：自動化機械臂（定位精度±0.1mm）或滾軸傳送，避免磕碰；
工藝適配：兼容制程（EUV光刻、HP HBM、FOPLP封裝）的潔凈度要求。
設備結構與功能模塊
清洗腔體
材質：316L不銹鋼或PFA涂層，耐酸堿腐蝕，配備氟橡膠密封圈；
噴淋系統：多向噴嘴+兆聲波換能器，流量0.2-0.8MPa，覆蓋盲孔/凹槽結構。
等離子體模塊（選配）
電極設計：電容耦合（CCP）或電感耦合（ICP），均勻分布血漿體；
氣體流量控制：MFC質量流量計，精度±1% F.S.，支持多步工藝切換。
干燥單元
離心腔：動平衡校準，可編程加速/減速曲線，減少晶圓翹曲風險；
真空腔：雙層水冷壁+氮氣吹掃，防止高溫損傷器件。
自動化控制
人機界面：15英寸觸控屏，預設工藝配方（如SC-1清洗、等離子體處理）；
數據追溯：記錄清洗參數（時間、溫度、RF功率）、顆粒檢測結果（激光計數儀），支持MES對接。
安全與環保設計
廢液處理
化學液循環過濾（UF/MF膜技術），減少耗材消耗；廢液分類中和，符合環保法規。
安全防護
泄漏檢測：紅外傳感器+自動泄壓閥，防止DI水/酸液泄漏；
緊急停機：一鍵中斷清洗流程，保護晶圓與設備；
權限管理：三級用戶權限（操作員/工程師/管理員），避免誤操作。
節能設計
熱交換系統回收清洗液余熱，降低能耗；氮氣吹掃替代傳統烘干，減少碳排放。
應用優勢
高效潔凈：顆粒去除率＞99.9%，表面粗糙度Ra＜0.2nm（AFM檢測），滿足EUV光刻要求；
低損傷：非接觸式兆聲波+柔和干燥技術，避免機械應力導致晶圓裂紋或翹曲；
兼容：支持封裝（TSV、Flip Chip、扇出型封裝）、功率半導體（SiC/GaN）及化合物半導體清洗；
智能化：AI算法優化清洗參數（如時間、溫度、RF功率），基于歷史數據降低工藝成本。
