半導體清洗設備是清洗工藝中使用的設備的總稱，是半導體制造工藝之一。

清洗工藝是重要工藝，占整個半導體制造工藝的30-40%。在高溫處理工序或薄膜形成工序之前，有作為前工序的清洗，除去污垢；在除去氧化物和薄膜的蝕刻工序之后，有作為后工序的清洗，除去抗蝕劑殘渣。

半導體清洗設備大致分為使用化學品和純水的濕式清洗設備和不使用化學品的干式清洗設備。

半導體清洗設備的應用

半導體清洗設備用于半導體制造工廠的各種工藝中。它既用于在硅晶圓上形成半導體器件的預處理，也用于分離器件并封裝它們以制造最終產品的后處理。

特別是在前端工藝中，晶圓表面的污染物和沉積物對半導體質量和良率有重大影響。因此，在晶片上形成氧化膜、薄膜的工序前、成膜工序后、蝕刻工序后等多個階段使用半導體清洗裝置。

半導體清洗設備原理

在半導體制造的前工序中，需要使用半導體清洗設備 清除晶圓表面的污垢。具體地，在利用高溫處理在晶片表面上形成氧化膜的氧化工藝之前、在將晶片暴露于薄膜材料的氣體中以形成膜的CVD工藝之前和之后，以及在濺射過程之前和之后，通過放電電離的薄膜材料被施加到晶片表面以形成薄膜。

清潔不充分會增加缺陷產品的發(fā)生率，對質量和成本產生負面影響。使用化學品的濕式清洗設備不能同時使用多種類型的化學品，因此晶片用一種類型的化學品清洗，然后用純水沖洗，然后浸入下一個化學浴中。此外，清洗后還需要對晶圓進行干燥處理。

半導體清洗設備的類型

根據清洗方式的不同，半導體清洗設備可分為批量式和單片式兩種。清潔方法可分為干法和濕法。

1、按清洗方式分類

批量式
將多個晶圓同時浸入處理槽中進行清洗。根據化學溶液的類型，可分為多槽型和單槽型。多槽型是按順序準備并浸泡處理槽，而單槽型是僅在一個槽中更換和清洗化學溶液。

單片
晶圓被一張一張地清洗。旋轉晶片并用噴嘴噴射處理液以對其進行清潔。

2、按清洗處理方法分類

該方法使用濕液體化學品進行清潔。

使用非液體（例如干燥臭氧或氬氣霧劑）清潔。

半導體清洗設備的結構

1、多罐間歇式

可依次進行浸泡、水洗、漂洗處理。可以一次處理大量晶圓，但設備較大，化學品用量增加。

2、單罐間歇式

僅使用一個處理槽。這是一種批量式系統(tǒng)，通過更換化學溶液來創(chuàng)建清潔序列，從而彌補多槽系統(tǒng)的缺點?？梢栽谙鄬^小的空間內處理大量晶圓。每次處理都需要更換藥液，藥液使用量較大。

3. 單晶圓型

將化學溶液噴射到每個晶片上并高速旋轉進行清潔。它節(jié)省空間，使用較少的化學溶液，并消除處理溶液的污染。然而，由于晶片旋轉，化學溶液會飛散并且難以收集和再利用。

如何選擇半導體清洗設備

有多種清潔方法可用于處理清潔過程中針對的污垢。污垢的例子包括被稱為顆粒的微小污垢、人體汗液中含有的鈉分子和油成分、碳分子等有機物質以及工廠使用的化學品中含有的金屬原子。

1. 粒子

使用刷子的物理清潔和使用堿性化學品的濕法清潔用于去除顆粒。

2、有機污染物

除了使用酸性化學品和臭氧水的濕式清洗設備外，還可以使用等離子清洗機和紫外線臭氧清洗機等干式清洗設備來去除有機污染物。

3.金屬污染物

使用酸性化學品進行濕式清潔以去除金屬污染物。