硅片清洗机原理与方法

硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。

既然如此，其中就涉及一个我们必须要做的事情，就是进行硅片清洗。那么不少人，甚至不知道硅片清洗机工作原理是什么。那么就来给大家简单介绍一下：硅片清洗机是利用超声波清洗技术，在清洗过程中超声波频率在合理的范围内往复扫动，带动清洗液形成细微回流，使工件污垢在被超声剥离的同时迅速带离工件表面,提高清洗效率。

硅片清洗机硅片清洗的常用方法与技术

化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂，反应或溶解吸附在被清洗物体表面的杂质和灰尘，或伴随超声波、加热、兆声、抽真空等措施，将杂质从被清洗物体表面脱附(解吸)，然后用大量高纯冷热去离子水漂洗，从而获得清洁表面的过程。

在半导体器件的生产中，约30%的工艺与硅片清洗有关，不同工艺的清洗要求和目的也不同，必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，才能达到清洗的目的。化学清洗可分为湿法清洗和干法清洗，其中湿发清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位。

湿法清洗方法

1、溶液浸泡法

溶液浸泡法就是通过将要清洗的硅片放入溶液中浸泡来达到尽量清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中较简单也是常用的一种方法。它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到尽量清除硅片表面污染杂质的目的。

选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到尽量清除不同类型表面污染杂质的目的。单纯的溶液浸泡法其效率往往不尽人意，所以在采用SC1浸泡的同时往往还辅以加热、超声或兆声波、摇摆等物理措施。

2、兆声清洗

兆声波清洗不但保存了超声波清洗的优点，而且克服了它的不足。兆声波清洗的机理是由高能频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。在清洗时，由换能器发出波长为1．5μm频率为0．8兆赫的高能声波。溶液分子在这种声波的推动下作加速运动，最大瞬时速度可达到30cm／s。以高速的流体波连续冲击晶片表面，使硅片表面附着的污染物和细小微粒被强制除去并进入到清洗液中。

兆声波清洗抛光片可去掉晶片表面上小于0．2μm的粒子，起到超声波起不到的作用。这种方法能同时起到机械擦片和化学清洗两种方法的作用。目前兆声波清洗方法已成为抛光片清洗的一种有效方法。

3、喷淋清洗 硅片清洗机

旋转喷淋法是指利用机械方法将硅片以较高的速度旋转起来，在旋转过程中通过不断向硅片表面喷液体（高纯去离子水或其它清洗液）而达到清除硅片目的的一种方法。该方法利用所喷液体的溶解（或化学反应）作用来溶解硅片表面的沾污，同时利用高速旋转的离心作用，使溶有杂质的液体及时脱离硅片表面，这样硅片表面的液体总保持非常高的纯度。同时由于所喷液体与旋转的硅片有较高的相对速度，所以会产生较大的冲击力达到清除吸附杂质的目的。 

当然在操作的时候，也有一些重要的注意事项，请大家牢记：

1.切记在空槽的状况下不能开启清洗器，以免损坏机器。

2.放/换清洗液时必须关断电源。

3.除特殊定制机抗腐蚀机型外，禁止使用腐蚀性强和易燃的溶液作清洗液，以免腐蚀容器和发生危险。

4.清洗量以容积的1/2到2/3为佳。

5.机壳必须接地良好、可靠。

6.在正常情况下，清洗器连续工作一段时间后会自动升温，环境工作温度不得高于45℃。

7.严禁将沸水直接注入槽内，以防因骤冷骤热导致换能器脱落。(水温不得超过40℃)

8.保证机器干燥的使用环境。不能开启清洗器，以免损坏机器。

10.严禁导电液体（如水）进入通风口，否则会对超声波清洗机的线路系统造成严重损害。

11.注意保持超声波清洗机的清洁，不使用时关掉电源。（可用干抹布将机体擦干净）

12.避免对超声波清洗机的碰撞或剧烈震动、远离热源。

因此，可以说旋转喷淋法既有化学清洗、流体力学清洗的优点，又有高压擦洗的优点。同时该法还可以与硅片的甩干工序结合在一起进行。也就是在采用去离子水喷淋清洗一段时间后，停止喷水，而采用喷惰性气体，同时还可以通过提高旋转速度，增大离心力，使硅片表面很快脱水。