超聲波可以清洗晶圓,，且在半導(dǎo)體制造中是一種重要且廣泛應(yīng)用的清洗技術(shù),。以下是其適用性,、原理及關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：

1. 超聲波清洗晶圓的可行性

核心原理：
超聲波通過(guò)換能器在清洗液中產(chǎn)生高頻振動(dòng)（通常25-40kHz）,，形成“空化效應(yīng)”,。微小氣泡在負(fù)壓下膨脹破裂,，釋放高能沖擊波和微射流，剝離晶圓表面的顆粒,、有機(jī)物及金屬污染物,。

優(yōu)勢(shì)：

高效去污：可深入晶圓表面細(xì)微結(jié)構(gòu)（如圖案化區(qū)域）,，去除亞微米級(jí)顆粒和化學(xué)殘留。

非接觸式清洗：避免機(jī)械摩擦對(duì)晶圓表面的損傷,，適用于脆性硅片或光刻圖案,。

溫和條件：通過(guò)調(diào)整頻率、功率和時(shí)間,，可在不破壞晶圓特性的前提下實(shí)現(xiàn)深層清潔,。

2. 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與工藝設(shè)計(jì)

（1）頻率選擇

典型范圍：25-40kHz（高頻更溫和，適合精密結(jié)構(gòu)）,；低頻（如20kHz）可能用于重污染清洗,。

作用：高頻超聲波可精準(zhǔn)控制能量，減少對(duì)晶圓邊緣或薄弱區(qū)域的損傷,。

（2）清洗液匹配

常用溶液：

去離子水（DI Water）：基礎(chǔ)漂洗,，去除顆粒殘留。

酸性/堿性溶液：如SC-1（NH?OH/H?O?）或SC-2（HCl/H?O?）,，配合超聲波增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng),。

氟化物溶液（如DHF）：去除自然氧化層，需嚴(yán)格控制濃度以避免腐蝕,。

要求：清洗液需與晶圓材料兼容,，避免引入二次污染（如金屬離子）。

（3）工藝步驟

預(yù)清洗：兆聲波+DI水初步去除顆粒,。

化學(xué)清洗：超聲波結(jié)合SC-1/SC-2溶液,，分解有機(jī)物和金屬污染物。

漂洗：多級(jí)DI水超聲漂洗,，去除化學(xué)殘留,。

干燥：氮?dú)獯祾呋騃PA置換干燥，防止水漬殘留,。

3. 注意事項(xiàng)與局限性

潛在風(fēng)險(xiǎn)：

表面損傷：若頻率過(guò)低或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),，空化效應(yīng)可能產(chǎn)生微裂紋或劃痕。

顆粒二次沉積：清洗后需立即漂洗,，避免脫落顆粒重新附著,。

設(shè)備要求：

清洗槽需采用耐腐蝕材料（如PFA,、PTFE）,，并配備恒溫系統(tǒng)（溫度控制≤60℃）。

需定期維護(hù)換能器,，避免振動(dòng)不均勻?qū)е戮植壳逑词А?/p>

超聲波清洗是晶圓清洗的核心技術(shù)之一,，通過(guò)空化效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高效、無(wú)損的深層清潔,。其成功應(yīng)用依賴(lài)于頻率調(diào)控,、清洗液匹配和工藝優(yōu)化,，同時(shí)需結(jié)合兆聲波、化學(xué)濕法和干燥技術(shù),，確保晶圓表面潔凈度和完整性,。