半導(dǎo)體清洗機治具（如晶圓載具、夾具,、花籃等）的清洗是確保半導(dǎo)體制造良率的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，其清洗方法需兼顧污染物去除效率、材料兼容性和潔凈度要求,。以下是治具清洗的詳細流程和技術(shù)方案：

一,、清洗目標污染物

殘留顆粒：光刻膠、蝕刻產(chǎn)物,、拋光液殘留（如SiO?,、Al?O?）。

有機物：光刻膠殘留（如PR）,、助焊劑,、指紋油污。

金屬污染：銅,、鋁,、鎳等金屬沉積物（來自電鍍或蝕刻工藝）。

氧化層：自然氧化形成的SiO?或金屬氧化物,。

二,、清洗方法分類

1. 濕法化學(xué)清洗

流程：

預(yù)清洗：

使用DI水（去離子水）沖洗，去除表面松散顆粒,。

配合超聲波(40kHz～1MHz）增強顆粒剝離,。

化學(xué)浸泡：

酸性溶液：如SC-1去除有機物和金屬污染。

堿性溶液：如SC-2

去除氧化層和重金屬,。

專用蝕刻液：如HF（氫氟酸）用于去除硅氧化物殘留,。

漂洗：

多級DI水沖洗,，避免化學(xué)液殘留。

干燥：

離心干燥,、IPA（異丙醇）置換干燥或氮氣吹掃,，防止水痕殘留。

適用場景：

批量清洗（如花籃,、晶舟）,，適合去除頑固污染物。

注意：需根據(jù)治具材質(zhì)（如不銹鋼,、石英,、塑料）選擇化學(xué)配方，避免腐蝕,。

2. 超聲波清洗

原理：

利用超聲波空化效應(yīng)產(chǎn)生微射流,，剝離附著在治具表面的顆粒和薄膜。

參數(shù)設(shè)置：

頻率：

40kHz～1MHz（高頻適合微小顆粒,，低頻適合大顆粒）,。

功率密度：

0.5～5W/cm 

2，避免過高導(dǎo)致治具損傷,。

清洗液：DI水+少量表面活性劑（如中性清潔劑）,。

適用場景：

復(fù)雜結(jié)構(gòu)治具（如多孔載具、夾爪）的深層清潔,。

注意：需控制超聲時間（5～15分鐘）,，避免空化腐蝕,。

3. 等離子清洗

原理：

通過輝光放電產(chǎn)生等離子體（如O?,、Ar、CF?）,，利用活性粒子轟擊污染物,，實現(xiàn)物理和化學(xué)雙重去除。

工藝參數(shù)：

氣體：O?（去有機物）,、Ar（物理轟擊）,、CF?（去氟污染物）。

功率：

100W～1kW,，根據(jù)治具尺寸調(diào)整,。

時間：5～30分鐘。

適用場景：

精密治具（如光罩夾具,、微縮載具）的納米級清潔,。

優(yōu)勢：無液體殘留，適合怕濕潤的部件（如陶瓷,、金屬）,。

4. 兆聲波清洗（Miracle Wave）

原理：

高頻超聲波與化學(xué)液協(xié)同作用,，產(chǎn)生均勻分布的空化泡，溫和剝離污染物,。

特點：

避免傳統(tǒng)超聲的局部過熱和侵蝕問題,。

適用于超薄或易碎治具（如玻璃載具、PDMS模具）,。

應(yīng)用：

封裝中TSV（硅通孔）載具的清潔,。

5. 機械刷洗（干式或濕式）

干式刷洗：

使用軟質(zhì)刷毛（如尼龍、PVA）配合真空吸附固定治具,，旋轉(zhuǎn)刷洗表面,。

適用：大顆粒污染物去除（如切割后陶瓷基板）。

濕式刷洗：

在清洗液中結(jié)合刷洗,，去除頑固殘留（如焊錫殘留）,。

注意：需控制刷壓力和速度，避免劃傷表面,。

三,、清洗后處理與檢測

干燥：

離心干燥：高速旋轉(zhuǎn)甩干水分。

IPA置換：先用IPA浸泡,，再逐步替換為DI水,，最后氮氣吹干。

真空干燥：適用于熱敏感材料（如塑料治具）

潔凈度檢測：

顆粒檢測：激光顆粒計數(shù)器

殘留檢測：FTIR（傅里葉紅外光譜）分析有機物殘留,，或EDX檢測金屬污染,。

目視檢查：顯微鏡下觀察是否無劃痕、水印或污漬,。

四,、注意事項

材質(zhì)兼容性：

不銹鋼治具：耐酸堿，但需避免強氧化劑（如濃硝酸）,。

石英/陶瓷治具：耐HF以外的多數(shù)酸液,，但脆性大需防機械沖擊。

塑料治具（如PFA,、PVC）：僅適用溫和化學(xué)液（如DI水+中性清潔劑）,。

污染交叉防控：

不同工藝的治具分開清洗，避免金屬/有機物交叉污染,。

清洗機定期維護,，更換化學(xué)液和過濾濾芯。

成本優(yōu)化：

批量清洗優(yōu)先采用濕法+超聲波,，單件精密治具用等離子或兆聲波,。

回收利用化學(xué)液（如DI水循環(huán)系統(tǒng)），減少耗材消耗,。