如何根据不同的清洗需求选择合适的半导体封装清洗机?
导读
选择合适的半导体封装清洗机,可从以下方面着手: 污染物类型 - 颗粒物污染:若主要污染物是硅粉、金属颗粒等颗粒物 ,可选择具备强力喷淋或超声振荡功能的清洗机。比如,单片清洗设备通过单独喷淋,能精准冲洗掉晶圆表面的颗粒物;半导体超声波清洗机利用超声波的空化作用,深入孔内和细微缝隙,有效去除小颗粒污染物 。 ...
选择合适的半导体封装清洗机,可从以下方面着手:
污染物类型
- 颗粒物污染:若主要污染物是硅粉、金属颗粒等颗粒物 ,可选择具备强力喷淋或超声振荡功能的清洗机。比如,单片清洗设备通过单独喷淋,能精准冲洗掉晶圆表面的颗粒物;半导体超声波清洗机利用超声波的空化作用,深入孔内和细微缝隙,有效去除小颗粒污染物 。
- 有机物污染:对于光刻胶、树脂等有机物残留 ,等离子清洗机较为适用。它通过等离子体与有机物发生化学反应,将其分解为小分子气体去除;采用RCA清洗法的湿法清洗设备,利用化学试剂也可溶解和去除有机物 。
- 金属离子污染:当存在金属离子污染时,RCA清洗法的设备可依靠化学试剂络合、溶解金属离子;超临界气相清洗机利用超临界流体的特性,也能有效溶解并带走金属离子污染物 。
清洗工艺要求
- 高精度清洗:在先进半导体封装中,对清洗精度要求极高 。束流清洗设备使用高能束流状物质,能实现高精度清洗且避免二次污染;激光清洗机和紫外线清洗装置作为非接触式清洗设备,也适用于对精密部件的清洗 。
- 大规模生产:若需满足大规模生产需求 ,槽式清洗设备可同时处理多片晶圆(100 - 200片) ,效率高且成本低;具备自动化功能和高产能输出的清洗机,如专为半导体晶圆去胶和封装预处理设计的全自动等离子清洗机,采用全自动晶圆搬运系统,可满足大批量生产 。
晶圆尺寸和类型
- 大直径晶圆:对于大直径晶圆 ,单晶片清洗法的设备较为合适,如室温下利用DI - O3/DHF清洗液的设备,可重复利用清洗液,且清洗均匀度高 ;同时,一些可兼容大尺寸晶圆的单片清洗设备也能满足需求 。
- 不同材料晶圆:根据晶圆材料如硅、砷化镓、磷化铟等 ,选择与之适配的清洗机。部分湿法清洗设备可处理多种晶圆材料,如华林科纳的CSE - 外延片清洗机设备,可处理硅、砷化镓等多种材料的晶圆 。
环保和成本考量
- 环保要求:若对环保要求较高 ,优先考虑使用去离子水(DI水)且可回收再利用清洗液的湿法清洗设备;干法清洗中的超临界气相清洗机,清洗后不会留下废液,也符合环保理念 。
- 成本因素:从设备采购成本、运行成本(包括清洗剂、水电消耗等)综合考量 。槽式清洗设备采购成本相对低,且批量清洗可降低单位晶圆清洗成本;而一些高端的等离子清洗机等设备采购成本高,但在特定工艺下能提高良品率,长期看可能降低综合成本 。