在半導(dǎo)體芯片制造的精密鏈條中，晶圓清洗是貫穿前道制程、先進(jìn)封裝全流程的核心工序，據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，先進(jìn)制程產(chǎn)線中清洗工序的占比超過三成，每一次光刻、刻蝕、薄膜沉積工序前后都需要進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的清洗，以去除顆粒污染、有機(jī)物殘留、金屬離子沾污等雜質(zhì)，任何微納級別的污染都可能導(dǎo)致芯片電路失效，直接影響最終良率。傳統(tǒng)清洗技術(shù)長期以RCA濕法清洗、常規(guī)超聲波清洗為主，前者化學(xué)品用量大、工藝窗口窄，后者高頻空化效應(yīng)容易損傷晶圓表面的微納圖形、低介電常數(shù)介質(zhì)層，難以適配先進(jìn)邏輯制程、三維集成封裝的高標(biāo)準(zhǔn)清洗需求，全自動兆聲晶圓清洗機(jī)正是針對這一痛點(diǎn)發(fā)展而來的核心工藝設(shè)備。
兆聲是介于常規(guī)超聲波與微波之間的高頻聲波，其空化效應(yīng)閾值高于常規(guī)超聲，空化泡潰滅時產(chǎn)生的微射流能量更溫和，既能夠有效剝離附著在晶圓表面的亞微米級顆粒、光刻膠殘留、氧化物雜質(zhì)，又不會對晶圓表面的晶體管柵極、金屬互連線、低k介質(zhì)孔隙等微納結(jié)構(gòu)造成沖擊損傷，尤其適配當(dāng)前先進(jìn)制程中采用的超高密度圖形、超薄介質(zhì)層、三維立體結(jié)構(gòu)的清洗需求。
全自動兆聲晶圓清洗機(jī)采用高度模塊化的集成設(shè)計(jì)，核心功能單元涵蓋無接觸晶圓傳輸系統(tǒng)、高純耐腐蝕清洗腔體、兆聲換能器陣列、多路藥液供給與溫控系統(tǒng)、高純純水沖洗單元、IPA干燥單元、廢液處理與循環(huán)系統(tǒng)，以及全流程自動化控制單元。整機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)接口與產(chǎn)線物流系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)對接，可完成從晶圓上片、清洗、沖洗、干燥到下片的全程無人化操作，全程無人工接觸，從根源上避免了人為操作帶來的二次污染風(fēng)險，同時每一片晶圓的清洗工藝參數(shù)都會被全程記錄，滿足半導(dǎo)體行業(yè)對全流程可追溯的管控要求。
相較于傳統(tǒng)清洗設(shè)備，全自動兆聲晶圓清洗機(jī)的核心優(yōu)勢體現(xiàn)在工藝適配性與批次一致性上。其兆聲換能器陣列采用均勻排布設(shè)計(jì)，可保證兆聲能量在腔體內(nèi)均勻分布，避免晶圓不同區(qū)域清洗效果差異導(dǎo)致的良率波動；多路藥液供給系統(tǒng)可精準(zhǔn)控制各類清洗藥液的配比、注入流量、腔體溫度，配合可調(diào)節(jié)的兆聲作用時長、能量輸出，可靈活適配顆粒清洗、有機(jī)物去除、金屬離子剝離、表面活化等不同工藝需求，覆蓋從成熟制程到下一代先進(jìn)制程的各類清洗場景。
該設(shè)備目前已在多個半導(dǎo)體制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用：在前道晶圓制造環(huán)節(jié)，可承擔(dān)光刻前的晶圓預(yù)清洗、刻蝕后的殘留清洗、薄膜沉積前的表面去污活化等工序，有效降低后續(xù)工序的顆粒缺陷率；在先進(jìn)封裝環(huán)節(jié)，可適配2.5D封裝的中介層清洗、3D封裝的硅通孔清洗、晶圓級封裝的光刻膠去除等需求，支撐高密度三維互連結(jié)構(gòu)的良率提升；在碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)，可去除晶圓表面的拋光損傷層、金屬沾污，同時不會損傷寬禁帶半導(dǎo)體表面的晶格結(jié)構(gòu)，提升器件性能一致性。
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更新時間：2026-05-27 
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