如何根據不同的清洗需求選擇合適的半導體封裝清洗機?
導讀
選擇合適的半導體封裝清洗機,可從以下方面著手: 污染物類型 - 顆粒物污染:若主要污染物是硅粉、金屬顆粒等顆粒物 ,可選擇具備強力噴淋或超聲振蕩功能的清洗機。比如,單片清洗設備通過單獨噴淋,能精準沖洗掉晶圓表面的顆粒物;半導體超聲波清洗機利用超聲波的空化作用,深入孔內和細微縫隙,有效去除小顆粒污染物 。 ...
選擇合適的半導體封裝清洗機,可從以下方面著手:
污染物類型
- 顆粒物污染:若主要污染物是硅粉、金屬顆粒等顆粒物 ,可選擇具備強力噴淋或超聲振蕩功能的清洗機。比如,單片清洗設備通過單獨噴淋,能精準沖洗掉晶圓表面的顆粒物;半導體超聲波清洗機利用超聲波的空化作用,深入孔內和細微縫隙,有效去除小顆粒污染物 。
- 有機物污染:對于光刻膠、樹脂等有機物殘留 ,等離子清洗機較為適用。它通過等離子體與有機物發(fā)生化學反應,將其分解為小分子氣體去除;采用RCA清洗法的濕法清洗設備,利用化學試劑也可溶解和去除有機物 。
- 金屬離子污染:當存在金屬離子污染時,RCA清洗法的設備可依靠化學試劑絡合、溶解金屬離子;超臨界氣相清洗機利用超臨界流體的特性,也能有效溶解并帶走金屬離子污染物 。
清洗工藝要求
- 高精度清洗:在先進半導體封裝中,對清洗精度要求極高 。束流清洗設備使用高能束流狀物質,能實現高精度清洗且避免二次污染;激光清洗機和紫外線清洗裝置作為非接觸式清洗設備,也適用于對精密部件的清洗 。
- 大規(guī)模生產:若需滿足大規(guī)模生產需求 ,槽式清洗設備可同時處理多片晶圓(100 - 200片) ,效率高且成本低;具備自動化功能和高產能輸出的清洗機,如專為半導體晶圓去膠和封裝預處理設計的全自動等離子清洗機,采用全自動晶圓搬運系統(tǒng),可滿足大批量生產 。
晶圓尺寸和類型
- 大直徑晶圓:對于大直徑晶圓 ,單晶片清洗法的設備較為合適,如室溫下利用DI - O3/DHF清洗液的設備,可重復利用清洗液,且清洗均勻度高 ;同時,一些可兼容大尺寸晶圓的單片清洗設備也能滿足需求 。
- 不同材料晶圓:根據晶圓材料如硅、砷化鎵、磷化銦等 ,選擇與之適配的清洗機。部分濕法清洗設備可處理多種晶圓材料,如華林科納的CSE - 外延片清洗機設備,可處理硅、砷化鎵等多種材料的晶圓 。
環(huán)保和成本考量
- 環(huán)保要求:若對環(huán)保要求較高 ,優(yōu)先考慮使用去離子水(DI水)且可回收再利用清洗液的濕法清洗設備;干法清洗中的超臨界氣相清洗機,清洗后不會留下廢液,也符合環(huán)保理念 。
- 成本因素:從設備采購成本、運行成本(包括清洗劑、水電消耗等)綜合考量 。槽式清洗設備采購成本相對低,且批量清洗可降低單位晶圓清洗成本;而一些高端的等離子清洗機等設備采購成本高,但在特定工藝下能提高良品率,長期看可能降低綜合成本 。