半导体清洗设备是清洗工艺中使用的设备的总称，是半导体制造工艺之一。

清洗工艺是重要工艺，占整个半导体制造工艺的30-40%。在高温处理工序或薄膜形成工序之前，有作为前工序的清洗，除去污垢；在除去氧化物和薄膜的蚀刻工序之后，有作为后工序的清洗，除去抗蚀剂残渣。

半导体清洗设备大致分为使用化学品和纯水的湿式清洗设备和不使用化学品的干式清洗设备。

半导体清洗设备的应用

半导体清洗设备用于半导体制造工厂的各种工艺中。它既用于在硅晶圆上形成半导体器件的预处理，也用于分离器件并封装它们以制造最终产品的后处理。

特别是在前端工艺中，晶圆表面的污染物和沉积物对半导体质量和良率有重大影响。因此，在晶片上形成氧化膜、薄膜的工序前、成膜工序后、蚀刻工序后等多个阶段使用半导体清洗装置。

半导体清洗设备原理

在半导体制造的前工序中，需要使用半导体清洗设备 清除晶圆表面的污垢。具体地，在利用高温处理在晶片表面上形成氧化膜的氧化工艺之前、在将晶片暴露于薄膜材料的气体中以形成膜的CVD工艺之前和之后，以及在溅射过程之前和之后，通过放电电离的薄膜材料被施加到晶片表面以形成薄膜。

清洁不充分会增加缺陷产品的发生率，对质量和成本产生负面影响。使用化学品的湿式清洗设备不能同时使用多种类型的化学品，因此晶片用一种类型的化学品清洗，然后用纯水冲洗，然后浸入下一个化学浴中。此外，清洗后还需要对晶圆进行干燥处理。

半导体清洗设备的类型

根据清洗方式的不同，半导体清洗设备可分为批量式和单片式两种。清洁方法可分为干法和湿法。

1、按清洗方式分类

批量式
将多个晶圆同时浸入处理槽中进行清洗。根据化学溶液的类型，可分为多槽型和单槽型。多槽型是按顺序准备并浸泡处理槽，而单槽型是仅在一个槽中更换和清洗化学溶液。

单片
晶圆被一张一张地清洗。旋转晶片并用喷嘴喷射处理液以对其进行清洁。

2、按清洗处理方法分类

该方法使用湿液体化学品进行清洁。

使用非液体（例如干燥臭氧或氩气雾剂）清洁。

半导体清洗设备的结构

1、多罐间歇式

可依次进行浸泡、水洗、漂洗处理。可以一次处理大量晶圆，但设备较大，化学品用量增加。

2、单罐间歇式

仅使用一个处理槽。这是一种批量式系统，通过更换化学溶液来创建清洁序列，从而弥补多槽系统的缺点。可以在相对较小的空间内处理大量晶圆。每次处理都需要更换药液，药液使用量较大。

3. 单晶圆型

将化学溶液喷射到每个晶片上并高速旋转进行清洁。它节省空间，使用较少的化学溶液，并消除处理溶液的污染。然而，由于晶片旋转，化学溶液会飞散并且难以收集和再利用。

如何选择半导体清洗设备

有多种清洁方法可用于处理清洁过程中针对的污垢。污垢的例子包括被称为颗粒的微小污垢、人体汗液中含有的钠分子和油成分、碳分子等有机物质以及工厂使用的化学品中含有的金属原子。

1. 粒子

使用刷子的物理清洁和使用碱性化学品的湿法清洁用于去除颗粒。

2、有机污染物

除了使用酸性化学品和臭氧水的湿式清洗设备外，还可以使用等离子清洗机和紫外线臭氧清洗机等干式清洗设备来去除有机污染物。

3.金属污染物

使用酸性化学品进行湿式清洁以去除金属污染物。