低功耗防水型多参数监测系统-自清洁浊度传感器-嘉兴道一

半導(dǎo)體制造中，從晶圓生長(zhǎng)到光刻、刻蝕、沉積、封裝，每一步都依賴超潔凈的表面環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室作為研發(fā)階段的“預(yù)演場(chǎng)”，對(duì)清洗的要求甚至比量產(chǎn)線更苛刻——因?yàn)檫@里需要驗(yàn)證新材料、新工藝的極限性能，任何微小的污染都可能掩蓋真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

以第三代半導(dǎo)體（如碳化硅、氮化鎵）為例，其表面存在大量懸鍵（未成對(duì)電子），極易吸附空氣中的水分子、有機(jī)物或金屬離子，形成污染層。傳統(tǒng)清洗工藝若無(wú)法徹底去除這層污染，可能導(dǎo)致器件漏電流增大、擊穿電壓下降；而在二維材料（如石墨烯、二硫化鉬）的轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)中，即使殘留一個(gè)微小的顆粒，也會(huì)破壞材料的連續(xù)性，使電子遷移率大幅降低。

在半導(dǎo)體材料研發(fā)中，晶圓或襯底的預(yù)處理是實(shí)驗(yàn)的第一步。以碳化硅（SiC）襯底為例，其表面天然存在約2-5nm的二氧化硅氧化層，同時(shí)可能附著切割、研磨過(guò)程中產(chǎn)生的金屬碎屑、有機(jī)冷卻液殘留。若預(yù)處理不徹底，后續(xù)外延生長(zhǎng)時(shí)，氧化層會(huì)阻礙原子的有序排列，導(dǎo)致薄膜缺陷密度升高；金屬離子則可能擴(kuò)散至外延層，形成載流子復(fù)合中心，降低器件性能。

光刻完成后，需徹底去除殘留的光刻膠，同時(shí)保護(hù)下方的掩膜層（如氧化硅、氮化硅）或刻蝕后的圖形結(jié)構(gòu)。若光刻膠殘留，可能導(dǎo)致刻蝕時(shí)“遮擋效應(yīng)”，使圖形失真；若清洗過(guò)度，則可能腐蝕掩膜層，影響圖形精度。

芯片封裝技術(shù)（如3D封裝、晶圓級(jí)鍵合）要求兩片晶圓達(dá)到超潔凈光滑表面，以實(shí)現(xiàn)低電阻、高可靠性的連接。鍵合前，需去除表面的有機(jī)物（如指紋、油脂）、微顆粒及氧化層，并通過(guò)清洗工藝調(diào)控表面能（如增加羥基-OH基團(tuán)），使兩片晶圓在接觸時(shí)自發(fā)吸附。若清洗不徹底，鍵合界面可能出現(xiàn)空洞、氣泡，導(dǎo)致熱阻增大、機(jī)械強(qiáng)度下降。

DB工藝通過(guò)導(dǎo)電膠或焊料將芯片固定在基板上。導(dǎo)電膠在固化過(guò)程中可能因壓力或溫度波動(dòng)溢出至芯片邊緣或基板表面，形成厚度約1-5μm的有機(jī)物殘留；焊料工藝則可能因焊料量控制不當(dāng)，在芯片與基板間隙處形成微小焊球。

WB通過(guò)超聲或熱壓將金線鍵合到芯片焊盤與基板引腳，形成“楔形”或“球形”連接點(diǎn)。鍵合過(guò)程中，焊盤表面可能因摩擦產(chǎn)生金屬碎屑，助焊劑則可能殘留于引線周圍，甚至滲入引線與焊盤的界面間隙。這些污染物可能降低鍵合強(qiáng)度、加速引線表面氧化或引發(fā)電遷移。

在先進(jìn)封裝（如扇出型封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝SiP）中，芯片與基板之間存在微小間隙，間隙內(nèi)可能殘留助焊劑、焊料顆粒或塑封料溢出物。這些污染物會(huì)阻礙散熱，甚至引發(fā)金屬離子在電場(chǎng)下遷移導(dǎo)致短路。

針對(duì)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的多個(gè)清洗場(chǎng)景，潔盟深那儀器基于超聲技術(shù)與等離子技術(shù)，推出了多頻復(fù)頻恒溫超聲波清洗儀（40-270kHz）與真空等離子清洗儀兩大核心產(chǎn)品，為實(shí)驗(yàn)室科研提供專業(yè)定制化清洗方案。

值得一提的是，潔盟集團(tuán)作為中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作促進(jìn)會(huì)《晶圓清洗設(shè)備技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者之一，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)深度契合半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)清洗設(shè)備的核心要求。該標(biāo)準(zhǔn)明確了設(shè)備的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及安全指標(biāo)，涵蓋清洗效率、顆粒去除率、化學(xué)殘留控制等關(guān)鍵性能參數(shù)，為設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)及使用提供了統(tǒng)一依據(jù)。