硅片超聲波清洗機是半導體、光伏及微電子制造中去除晶圓表面顆粒、有機物、金屬離子及光刻膠殘留的關鍵前道設備。其利用高頻超聲空化效應結合高純化學藥液,實現納米級潔凈度。若操作不當,易導致硅片劃傷、邊緣崩缺、清洗不均或交叉污染。
硅片超聲波清洗機應遵循藥液合規、參數精準、流程閉環、環境受控的原則,才能實現洗得凈、損得少、效得高。

一、使用前準備
清洗槽配置:
典型四槽流程:堿洗(SC-1:NH4OH/H2O2/H2O)→漂洗→酸洗(SC-2:HCl/H2O2/H2O)→純水慢提拉干燥;
藥液現配現用,溫度控制:SC-1(70–80℃)、SC-2(70–80℃)、純水(65–75℃);
硅片預檢:
確認無嚴重裂紋或翹曲,避免超聲中碎裂;
使用專用PTFE或石英花籃裝載,片間距≥3mm,防止碰撞。
二、規范清洗流程
超聲參數設置:
粗洗:低頻28–40kHz,空化力強,去除大顆粒;
精洗:高頻80–170kHz,空化泡小,減少表面損傷;
功率密度建議0.3–0.6W/cm2,過高易致“空化腐蝕”;
清洗時序:
每槽浸泡+超聲5–10分鐘,純水槽采用溢流+慢提拉(1–3mm/s),抑制水漬殘留;
氮氣鼓泡輔助(可選):在純水槽通入高純N2,加速顆粒脫離。
三、運行中監控要點
藥液壽命管理:
SC-1/SC-2溶液每處理50–100片后更換,避免金屬再沉積;
超聲均勻性:
定期用鋁箔空化測試法驗證槽內能量分布,確保無“死區”;
溫度穩定性:
溫控偏差應≤±2℃,防止熱應力導致硅片微裂。
四、清洗后處理與干燥
立即干燥:清洗后30秒內進入干燥槽,避免水膜干涸留痕;
干燥方式:
優選IPA蒸汽干燥或旋轉甩干,禁用壓縮空氣吹干(引入顆粒);
潔凈轉移:
使用無塵鑷子或自動機械手,放入Class100氮氣柜暫存。