详解半导体晶圆片刷洗机

晶圆制造加工工艺繁杂，有着许多工艺流程，不同的工艺流程中应用了不同的的化工材料，一般 会在晶圆表面上残存化学物质、颗粒物、金属材料等杂质，如果不尽快清理干净，会随着生产制造渐渐积累，影响到最终的品质。在晶圆制造加工工艺中，通常存有5个清理步骤，分别是颗粒物清除清理、刻蚀后清理、预扩散清理、金属离子清除清理和薄膜清除清理。所以，在清理加工工艺的基础上，清洗设备变成了制造发展的核心。

依照清理方式的不同的，清洗设备可分成2种，分别是单片式和槽式。

单片式清洗机是由多个清理腔体组成，再运用机械臂将每一片晶圆送至每个腔体中完成独立的喷淋式清理，清理成效比较好，避免出现了交叉式污染和前批次污染后批次，但弊端是清理效率较低，成本较高。

槽式清洗机是将晶圆放到花篮中，再运用机械臂逐个将其运用不同的的化学试剂槽完成清理，槽内配有酸碱等化学液，1次能够 同时清理1个花篮（25片）或2个花篮（50片晶圆），这类清洗机清理效率较高、成本较低，弊端是清理的晶圆相互之间会存有交叉式污染和前批次污染后批次。

槽式清洗机主要是由耐腐蚀机架、酸槽、水槽、干燥槽、控制单元、排风单元以及气体和液体管路单元等几大部分组成。

在过去的30年中，标准晶圆清理中应用的化学成分基本上维持一致。它根据应用酸性过氧化氢和氢氧化铵溶液的RCA清洁加工工艺。虽说这个是业内仍在应用的主要是方式，近期，许多晶圆厂应用的新的清理加工工艺有以臭氧清理和兆声波清理系统在内的新的优化清理技术。

在8寸加工工艺和12寸里的90/65nm等加工工艺中，线宽较宽，对残存的杂质容忍度相对较高，对清理的要求相对没那么高。同时，在先进工艺中，槽式清洗设备也是有单片式清理无法替代的清理方式，如高温磷酸清理，现阶段只有用槽式清洗设备。所以，为降低成本和提升生产效率，现阶段的核心晶圆清洗设备还是以槽式清洗设备为主。

随着集成电路先进制造加工工艺的不断进步，清洗设备的数目和应用频次渐渐升高，清理步骤的效率明显影响到了晶圆生产合格率，在全部生产制造过程中占有率约33%，清洗设备变成了晶圆处理设备中至关重要的一环。

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