单晶圆清洗机工作原理是什么

半导体行业其实需要不少清洗机，每个清洗机种类还不一样。那么，你们知道单晶圆清洗机工作原理是什么？了解了它是怎么样工作的，我们还鞥更好的使用这款清洗不是吗？

单晶圆清洗机的工作原理主要包括以下几个方面：

旋转喷淋

物理冲洗：将晶圆放置在可旋转的载物台上，通过电机驱动载物台旋转。同时，清洗液从喷头喷洒而出，形成扇面状或锥状的液流，均匀地冲击在晶圆表面。这种高速喷射的清洗液能够产生较大的冲击力，将晶圆表面的颗粒、有机物等污染物冲刷掉。例如，一些常见的清洗液如去离子水、超纯水等，在高压喷射下可以有效地去除晶圆表面的尘埃和松动的杂质。

化学溶解：清洗液中通常含有特定的化学成分，这些成分能够与晶圆表面的污染物发生化学反应，使其溶解或分解。例如，对于一些金属杂质，可以使用酸性或碱性的清洗液进行溶解；对于光刻胶残留，可以使用特定的有机溶剂进行溶解。在旋转喷淋的过程中，清洗液与晶圆表面充分接触，使化学反应充分进行，从而提高清洗效果。

超声波清洗

空化效应：超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用来实现清洗目的。当超声波在清洗液中传播时，会产生高频振动，使液体分子之间产生大量的微小气泡。这些气泡在声场的作用下不断生长和闭合，形成一个个微小的“爆炸”过程。当气泡闭合时，会产生瞬间的高温和高压，对晶圆表面的污染物产生强烈的冲击和振动，使污染物从晶圆表面脱落。例如，对于一些难以去除的微小颗粒和油污，超声波清洗可以有效地将其清除。

乳化和分散作用：超声波的振动还可以使清洗液产生乳化和分散作用，将不溶性的污染物分散成微小的颗粒，使其更容易被清洗液带走。这对于一些复杂的污染物，如混合了多种物质的污垢，具有很好的清洗效果。

毛刷清洗

机械摩擦：在一些单晶圆清洗机中，会配备柔软的毛刷。在清洗过程中，毛刷轻轻接触晶圆表面，并随着载物台的旋转而转动，通过机械摩擦的作用去除晶圆表面的污染物。毛刷的材质通常是经过精心挑选的，既要保证足够的柔软性，以避免对晶圆表面造成损伤，又要具有一定的刚性，以有效地去除污染物。例如，对于一些附着在晶圆表面的较大颗粒或顽固的污渍，毛刷清洗可以起到很好的清洁作用。

辅助清洗液作用：在使用毛刷清洗的同时，通常会配合清洗液的使用。清洗液可以渗透到污染物与晶圆表面之间，降低污染物的附着力，使毛刷更容易将其去除。同时，清洗液还可以将毛刷刷下的污染物溶解或分散，防止其再次附着在晶圆表面。

干燥

离心力甩干：清洗完成后，通过高速旋转晶圆，利用离心力将晶圆表面的水分甩干。载物台的转速会迅速提高，使晶圆表面的水分在离心力的作用下被甩出，从而减少水分残留。这种方法简单快速，但对于一些复杂的结构或微小的特征，可能无法完全将水分甩干。

氮气吹扫：使用高纯度的氮气对晶圆表面进行吹扫，将残留的水分和清洗液吹走。氮气是一种惰性气体，不会与晶圆表面发生化学反应，而且具有良好的干燥性能。通过精确控制氮气的流量和压力，可以将晶圆表面的水分快速吹干，同时避免引入新的杂质。