??半導(dǎo)體清洗設(shè)備是半導(dǎo)體制造工序之一的清洗工序所使用的設(shè)備的總稱。

清洗工序是半導(dǎo)體制造過程中至關(guān)重要的工序，約占整個(gè)半導(dǎo)體制造工序的30%~40%。包括在高溫處理和薄膜形成工序前徹底除去污垢的預(yù)處理清洗，以及在去除氧化膜和薄膜的蝕刻工序后除去光刻膠殘留物的后處理清洗。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備大致分為使用藥品或純水的濕式清洗設(shè)備，以及不使用藥品的干式清洗設(shè)備。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備的應(yīng)用

半導(dǎo)體清洗設(shè)備用于半導(dǎo)體制造廠的各個(gè)工序。它既用于在硅晶片上形成半導(dǎo)體元件的前端工藝，也用于分離元件、封裝和制造最終產(chǎn)品的后端工藝。

特別是在前端工藝中，晶圓表面的污染物和沉積物對(duì)半導(dǎo)體質(zhì)量和產(chǎn)量有很大影響。因此，在晶圓上形成氧化膜或薄膜的工序前、成膜工序后、蝕刻工序后等多個(gè)階段都要使用半導(dǎo)體清洗設(shè)備。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備的原理

在半導(dǎo)體制造的前端工序中，需要利用半導(dǎo)體清洗設(shè)備徹底清除晶圓表面的污垢。具體而言，包括在通過高溫處理在晶圓表面形成氧化膜的氧化工序之前、將晶圓暴露于氣態(tài)薄膜材料中形成薄膜的CVD工序之前和之后、以及將通過放電離子化的薄膜材料涂敷到晶圓表面形成薄膜的濺射工序之前和之后。

如果清潔不充分，則不良品率會(huì)上升，對(duì)品質(zhì)和成本產(chǎn)生不利影響。使用化學(xué)品的濕法清洗設(shè)備不能同時(shí)使用多種化學(xué)品，因此先用一種化學(xué)品清洗晶圓，然后用純凈水沖洗，再浸入下一種化學(xué)槽中。此外，清洗完成后還需要對(duì)晶圓進(jìn)行干燥的工序。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備的種類

根據(jù)清洗方式不同，半導(dǎo)體清洗設(shè)備可分為批量型和單晶圓型兩種。清潔過程可分為干法和濕法。

1、按清洗方式分類

批量式：
將多片晶圓同時(shí)浸入處理槽中進(jìn)行清洗。根據(jù)藥液種類不同，可分為多罐式和單罐式。多槽式是準(zhǔn)備處理槽，依次將物品浸入其中的方式，而單槽式是只在一個(gè)槽中更換化學(xué)溶液進(jìn)行清洗的方式。

單個(gè)
晶圓被一片一片地清洗。晶圓旋轉(zhuǎn)，并用噴嘴向晶圓上噴射處理液進(jìn)行清潔。

2、按清洗方式分類

該方法使用濕液體化學(xué)品進(jìn)行清潔。

使用干
臭氧或氬氣霧劑等非液體進(jìn)行清潔。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)

1. 多槽批量型

可按順序反復(fù)浸泡、洗滌、漂洗等工序進(jìn)行加工。它可以一次處理大量晶圓，但設(shè)備較大，且所用化學(xué)品量增加。

2.單罐批量型

僅使用一個(gè)處理槽。這是一種批量類型，通過更換化學(xué)溶液來(lái)建立清洗順序，從而彌補(bǔ)了多槽類型的缺點(diǎn)。它可以在相對(duì)較小的空間內(nèi)處理大量的晶圓。每次治療后都必須更換化學(xué)品，因此需要使用大量的化學(xué)品。

3. 單晶圓

將化學(xué)溶液噴灑到每個(gè)晶圓上，然后高速旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行清潔。它占用空間小，使用化學(xué)品少，并且不會(huì)污染加工液。然而，由于晶圓旋轉(zhuǎn)，化學(xué)物質(zhì)飛濺，難以回收再利用。

如何選擇半導(dǎo)體清洗設(shè)備

針對(duì)清潔過程中可針對(duì)的不同類型污垢采用各種清潔方法。污染物的例子包括人體汗液中的微小灰塵顆粒、鈉分子和油成分，以及工廠使用的化學(xué)品中的有機(jī)物，例如碳分子和金屬原子。

1. 顆粒

為了去除顆粒，需要使用刷子進(jìn)行物理清潔或使用堿性化學(xué)品進(jìn)行濕法清潔。

2. 有機(jī)污染物

為了去除有機(jī)污染物，可以使用采用酸性化學(xué)品或臭氧水的濕式清潔設(shè)備，以及等離子清潔器和紫外線臭氧清潔器等干式清潔設(shè)備。

3. 金屬污染物

使用酸性化學(xué)品進(jìn)行濕法清潔以去除金屬污染物。