半導(dǎo)體是現(xiàn)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)，其制造工藝的水平對電子產(chǎn)品存在直接影響。在半導(dǎo)體制造過程中，表面清洗是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它能夠去除表面的雜質(zhì)和污染物，提高器件的可靠性和穩(wěn)定性。然而，傳統(tǒng)的濕法清洗技術(shù)已經(jīng)難以滿足半導(dǎo)體工藝的發(fā)展需求，因為它存在著水漬殘留、二次污染、清洗效率低等問題。為了解決這些問題，干法清洗技術(shù)應(yīng)運而生，它利用氣體、等離子體或固體顆粒等方式，無需液體介質(zhì)，就能對物體表面進行有效清洗。

一、干法清洗技術(shù)的應(yīng)用背景

在半導(dǎo)體制造過程中，器件表面的清潔程度直接影響著器件的性能和質(zhì)量。如果表面存在有機污染物、雜質(zhì)或有害氣體等，可能會造成器件的電學(xué)特性變化、結(jié)構(gòu)缺陷、接觸不良、短路、開路等故障，導(dǎo)致器件的可靠性和外觀質(zhì)量降低、使用壽命縮短，并增加產(chǎn)品的故障率和成本。因此，清除器件表面的污染物是一個首要的關(guān)鍵步驟。

傳統(tǒng)的清洗技術(shù)主要以濕法清洗為主，即利用水或溶劑等液體介質(zhì)，通過浸泡、噴淋、超聲波等方式，對物體表面進行清洗。然而，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，器件的尺寸越來越小，表面的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對清洗的要求也越來越高。濕法清洗技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)這種變化，在生產(chǎn)過程中遇到一些問題，如：

水漬殘留：由于液體的表面張力和毛細作用，清洗后的器件表面很難完全干燥，容易產(chǎn)生水漬或水珠，這些水漬或水珠可能會含有雜質(zhì)或污染物，對器件造成二次污染或損傷。

清洗劑污染：清洗劑本身可能會含有有機物或金屬離子等污染物，或者在清洗過程中與器件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物，這些污染物或副產(chǎn)物可能會殘留在器件表面，影響器件的性能和穩(wěn)定性。

清洗效率低：濕法清洗通常需要多個步驟，如預(yù)處理、清洗、干燥等，每個步驟都需要一定的時間和設(shè)備，清洗的總時間較長，清洗的成本較高，清洗的效率較低，不適合高產(chǎn)量的生產(chǎn)。

環(huán)境問題：濕法清洗需要消耗大量的水資源，同時也會產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水可能含有有害的化學(xué)物質(zhì)，需要進行專門的處理，否則會對環(huán)境和人員健康造成危害。

為了克服濕法清洗技術(shù)的缺陷，干法清洗技術(shù)應(yīng)運而生，它是指在無液體介質(zhì)的情況下，通過氣體、等離子體或固體顆粒等方式，對物體表面進行清洗的技術(shù)。干法清洗技術(shù)能夠有效地清除器件表面的雜質(zhì)和污染物，提高器件的可靠性和穩(wěn)定性，同時也能節(jié)約水資源，減少廢水排放，符合環(huán)保理念。干法清洗技術(shù)在半導(dǎo)體制造過程中應(yīng)用十分廣泛，主要作用是對材料進行表面處理，改善材料的表面性能，提高材料的附著力和親和力，為后續(xù)的工藝步驟做好準備。

二、干法清洗技術(shù)的分類與特點

干法清洗技術(shù)根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，可以分為以下四種類型：

等離子體清洗：等離子體是由正負電荷平衡的帶電粒子組成的第四態(tài)物質(zhì)，它具有高能量、高活性、高選擇性等特點。等離子體清洗是利用等離子體將氣體離子化并加速，以高能量的電子、離子、原子、分子、自由基等粒子對物體表面進行清洗的技術(shù)。等離子體清洗能夠有效地清除表面的有機物、氧化物、金屬離子等污染物，同時也能夠對表面進行活化、改性、刻蝕等處理，提高表面的附著力和親和力。等離子體清洗的優(yōu)點是清洗速度快，清洗效果好，清洗過程可控，清洗后無殘留，不會造成二次污染或損傷，適用于各種材料的表面清洗，尤其是對敏感材料的表面處理。

電子束清洗：電子束是由高速運動的電子組成的束流，它具有高能量、高亮度、高方向性等特點。電子束清洗是通過聚集的電子束照射物體表面，使其受熱并去除污染物的技術(shù)。電子束清洗主要適合于對金屬材料的表面處理。

UV光清洗：UV光是指波長在10-400納米之間的電磁輻射，它具有高能量、高活性、高穿透性等特點。UV光清洗是利用紫外線照射物體表面，分解并去除有機污染物的技術(shù)。UV光清洗主要適用于對有機材料的表面處理。

機械清洗：機械清洗是利用高速氣流或固體顆粒沖擊物體表面，去除污染物的技術(shù)。雖然清洗過程也還算是高效，但由于較強的物理清洗會對材料表面造成明顯損傷，所以不適合用到半導(dǎo)體制造的工藝中，而是常用于一些非敏感材料表面的清洗。

三、等離子體清洗技術(shù)的發(fā)展前景

在干法清洗技術(shù)中，等離子體清洗技術(shù)是業(yè)界公認的更高效且在未來會有巨大應(yīng)用價值的清洗技術(shù)。它到底“強”在哪里呢？

等離子體清洗相較于另外三種清洗方式而言，它的特別之處在于：

更高的效率效能：能夠在較短時間內(nèi)完成大量器件的清洗任務(wù)，大幅提高生產(chǎn)效率；實現(xiàn)高度的清潔效果，徹底清除器件表面的雜質(zhì)和污染物，提高封裝可靠性。

高度可控性：等離子清洗機是一種可控性強的高科技設(shè)備。通過調(diào)整氣體種類、壓力、功率等參數(shù)，便能實現(xiàn)對清洗過程的精確控制，確保清洗效果的穩(wěn)定和一致性。

避免損傷和污染：不易造成物理性損傷或化學(xué)性腐蝕，清洗造成的不良影響微乎其微，利于保持器件原有性能。

適用范圍廣：等離子體清洗適用于各種材料的表面清洗，包括對敏感材料的表面處理，具有較強的通用性。

隨著等離子體清洗技術(shù)的不斷發(fā)展，在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有了很多成功案例。之前我們也介紹過中科光智的微波等離子清洗機MWD-80在清洗實驗中的真實效果。

四、結(jié)語

干法清洗技術(shù)在半導(dǎo)體領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值與突出的優(yōu)勢。這也是盡管傳統(tǒng)濕法清洗成本更低、更加經(jīng)濟，近年來業(yè)內(nèi)卻仍在大力推廣干法清洗技術(shù)的原因。尤其是等離子體清洗，它是干法清洗技術(shù)中最具代表性和發(fā)展前景的一種技術(shù)。隨著半導(dǎo)體封裝逐漸向高性能、高可靠提出需求，工藝難度進一步提升，等離子干法清洗還將迎來更廣闊的應(yīng)用空間。

中科光智（重慶）科技有限公司是一家專業(yè)從事高可靠性半導(dǎo)體封裝設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的創(chuàng)新型企業(yè)，擁有數(shù)十余項發(fā)明專利和自主知識產(chǎn)權(quán)，為半導(dǎo)體行業(yè)提供高品質(zhì)、高性價比的微波等離子體清洗設(shè)備。如果您對我們的產(chǎn)品或技術(shù)感興趣，歡迎聯(lián)系我們，我們將竭誠為您提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。

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