片盒清洗機是半導(dǎo)體制造中用于清潔晶圓承載盒(如FOUP,F(xiàn)ront Opening Unified Pod)的專用設(shè)備,主要針對光刻、蝕刻、沉積等工藝后片盒表面附著的顆粒、有機物、金屬殘留及工藝副產(chǎn)物進行高效清除,以確保晶圓傳輸過程中的潔凈度和良品率。以下是關(guān)于片盒清洗機的詳細(xì)介紹:
1. 核心功能與作用
污染物清除:
片盒在反復(fù)使用中會吸附環(huán)境顆粒、光刻膠殘留、蝕刻副產(chǎn)物(如聚合物)或金屬污染(如銅、鋁氧化物),這些污染物可能轉(zhuǎn)移到晶圓表面,導(dǎo)致缺陷或良率下降。清洗機通過物理或化學(xué)手段去除此類污染物。
潔凈度保障:
清洗后片盒的潔凈度需達(dá)到ISO Class 5或更高標(biāo)準(zhǔn)(顆粒尺寸≥0.1μm),避免對后續(xù)制程(如光刻、薄膜沉積)造成污染。
工藝兼容性:
適用于不同材質(zhì)的片盒(如塑料、金屬復(fù)合材料),并支持多種規(guī)格(如SMIF pod、FOSB等)。
2. 技術(shù)原理與清洗方式
物理清洗:
超聲波清洗:利用高頻振動剝離顆粒和薄膜殘留,適用于去除亞微米級顆粒。
高壓噴淋/刷洗:通過高速水流或軟質(zhì)刷毛去除頑固污染物,常用于金屬片盒。
真空吸附固定:清洗過程中固定片盒,防止震動導(dǎo)致二次污染。
化學(xué)清洗:
使用酸性或堿性溶液溶解金屬氧化物、有機物(如光刻膠),配合去離子水沖洗去除化學(xué)殘留。
部分機型集成濕法與干法(如等離子清洗)組合工藝,提升清潔效率。
干燥技術(shù):
采用離心旋轉(zhuǎn)、氮氣吹掃或加熱烘干,避免自然干燥導(dǎo)致的顆粒沉降或水痕殘留。
3. 設(shè)備結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵組件
核心模塊:
清洗腔體:耐腐蝕設(shè)計(如PFA涂層、不銹鋼材質(zhì)),支持多槽位分段清洗(預(yù)洗、主洗、漂洗)。
傳動系統(tǒng):自動化機械臂或傳送帶實現(xiàn)片盒進出料,兼容SMIF(Smart Multiple Interface Pod)接口。
顆粒檢測單元:集成激光粒子計數(shù)器或光學(xué)顯微鏡,實時監(jiān)測清洗后片盒表面的顆粒數(shù)量。
廢液處理系統(tǒng):配備過濾、中和裝置,確?;瘜W(xué)廢液達(dá)標(biāo)排放。
控制系統(tǒng):
觸摸屏界面支持參數(shù)設(shè)定(時間、溫度、轉(zhuǎn)速)、工藝存儲及故障報警。
部分機型搭載IoT功能,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)追溯。