芯片清洗机是半导体制造工艺中用于去除晶圆表面颗粒、有机物、金属污染及化学残留的核心设备，广泛应用于光刻、刻蚀、沉积等工序后的清洁处理。其核心目标是通过物理（兆声波、等离子体）与化学（湿法清洗液）协同作用，实现纳米级（Class 10级）洁净度，确保芯片表面无缺陷，提升器件性能与良率。
核心技术参数
清洗工艺
去离子水（DI水）：电阻率≥18.2MΩ·cm，用于基础冲洗；
化学液：SC-1（NH₄OH/H₂O₂, 1:1:5）、稀HF（1%-5%）或定制配方，针对顽固污染物；
等离子体：Ar/O₂/CF₄混合气体，用于有机污染物去除（如光刻胶残留）。
介质选择：
兆声波：频率1-3MHz，功率密度5-15W/cm²，精准剥离＞0.1μm颗粒，避免机械损伤。
等离子体清洗：功率100-1000W，气压10-100Pa，适用于三维结构（如TSV孔洞）清洁。
干燥技术
离心干燥：变频驱动（0-2000rpm），通过高速旋转甩干水分，减少应力损伤；
真空干燥：腔内真空度≤10Pa，露点控制≤-40℃，防止水痕残留；
超临界CO₂干燥（可选）：无表面张力影响，适用于敏感材料（如GaN/SiC）。
兼容性
晶圆尺寸：支持2-12英寸（50-300mm）单片或多片联洗；
传输方式：自动化机械臂（定位精度±0.1mm）或滚轴传送，避免磕碰；
工艺适配：兼容制程（EUV光刻、HP HBM、FOPLP封装）的洁净度要求。
设备结构与功能模块
清洗腔体
材质：316L不锈钢或PFA涂层，耐酸碱腐蚀，配备氟橡胶密封圈；
喷淋系统：多向喷嘴+兆声波换能器，流量0.2-0.8MPa，覆盖盲孔/凹槽结构。
等离子体模块（选配）
电极设计：电容耦合（CCP）或电感耦合（ICP），均匀分布血浆体；
气体流量控制：MFC质量流量计，精度±1% F.S.，支持多步工艺切换。
干燥单元
离心腔：动平衡校准，可编程加速/减速曲线，减少晶圆翘曲风险；
真空腔：双层水冷壁+氮气吹扫，防止高温损伤器件。
自动化控制
人机界面：15英寸触控屏，预设工艺配方（如SC-1清洗、等离子体处理）；
数据追溯：记录清洗参数（时间、温度、RF功率）、颗粒检测结果（激光计数仪），支持MES对接。
安全与环保设计
废液处理
化学液循环过滤（UF/MF膜技术），减少耗材消耗；废液分类中和，符合环保法规。
安全防护
泄漏检测：红外传感器+自动泄压阀，防止DI水/酸液泄漏；
紧急停机：一键中断清洗流程，保护晶圆与设备；
权限管理：三级用户权限（操作员/工程师/管理员），避免误操作。
节能设计
热交换系统回收清洗液余热，降低能耗；氮气吹扫替代传统烘干，减少碳排放。
应用优势
高效洁净：颗粒去除率＞99.9%，表面粗糙度Ra＜0.2nm（AFM检测），满足EUV光刻要求；
低损伤：非接触式兆声波+柔和干燥技术，避免机械应力导致晶圆裂纹或翘曲；
兼容：支持封装（TSV、Flip Chip、扇出型封装）、功率半导体（SiC/GaN）及化合物半导体清洗；
智能化：AI算法优化清洗参数（如时间、温度、RF功率），基于历史数据降低工艺成本。
