半导体预清洗机是晶圆制造前道工艺中的关键设备,专为去除硅片表面微粒污染、有机物残留、氧化层及金属杂质而设计。本设备通过集成湿法化学清洗、兆声波空化、等离子体活化等多模块技术,实现纳米级洁净度控制,为光刻、蚀刻、沉积等后续制程提供超净表面基础,显著提升芯片良品率与性能稳定性。
核心技术优势
复合式清洗模式
兆声波空化技术(SAP):采用高频(>1MHz)声波场,精准剥离<10nm颗粒,避免机械损伤,适用于敏感结构(如FinFET器件)。
等离子体预处理:通过O₂/Ar等离子体轰击,高效分解光刻胶残留及有机污染物,表面活化能提升后续清洗液浸润效果。
化学湿法定制:支持SC-1(H₂SO₄/H₂O₂)、SC-2(NH₄OH/H₂O₂)、DHF(稀释氢氟酸)等配方切换,兼容不同材质(Si、SiC、GaAs)的腐蚀与去氧化需求。
精密流体控制系统
动态液膜分布技术:喷淋臂三维运动轨迹结合涡旋流控算法,实现清洗液均匀覆盖,消除晶圆边缘效应。
在线监测与闭环调节:实时监测电导率、pH值及颗粒浓度,AI算法自动调整化学液配比与冲洗时间,降低耗材浪费。
超洁净干燥工艺
低温旋干技术:利用Marangoni效应快速挥发水分,结合N₂/IPA(异丙醇)双介质置换,避免水痕与氧化物残留。
洁净室级密封设计:腔体采用电解抛光316L不锈钢,配备HEPA过滤单元(0.1μm截留率),防止二次污染。
智能化与自动化特性
无人值守操作:全自动机械臂完成上料、清洗、干燥及下料,支持24小时连续运行。
数据追溯系统:每片晶圆的清洗参数(温度、流速、时间)及洁净度检测数据自动存档,符合ISO/SEMI标准。
远程运维支持:设备状态实时上传至云端平台,支持故障预警与工艺参数远程优化。
环保与经济性设计
废液循环处理:内置三级过滤系统(UF+RO+离子交换),回收率达90%,降低危废处理成本。
节能模式:待机时自动进入低功耗状态,化学液加热采用PID恒温控制,减少能源消耗。
模块化适配:可根据产线需求灵活配置单片/批式清洗模块,兼容2-12英寸晶圆,降低企业设备迭代成本。
应用场景与行业价值
本设备广泛应用于逻辑芯片、3D NAND闪存、功率半导体及第三代半导体(如GaN、SiC)制造环节,尤其适用于:
光刻前硅片表面有机物去除
蚀刻后聚合物残留清洗
TSV(硅通孔)工艺中的深槽清洁
封装中的临时键合剂剥离
通过提升晶圆表面洁净度至<0.1nm粗糙度与<0.01μm²颗粒密度,可减少50%以上的电参数漂移问题,助力客户突破5nm以下制程良率瓶颈。