退火清洗機

退火清洗機是半導(dǎo)體、光伏及材料加工領(lǐng)域中用于去除退火工藝后表面污染物（如氧化層、顆粒、金屬殘留及有機物）的關(guān)鍵設(shè)備。退火過程（如快速熱退火RTP、晶圓擴散退火）會導(dǎo)致材料表面形成SiO?氧化層或吸附雜質(zhì)，若未清潔，將影響后續(xù)制程（如光刻、鍍膜）的良率。該設(shè)備通過化學腐蝕、物理清洗及高溫處理的協(xié)同作用，實現(xiàn)高效、無損清洗，確保材料表面潔凈度和工藝兼容性。

一、核心技術(shù)原理

化學腐蝕工藝

SC-1（堿性清洗）：NH?OH + H?O?組合，去除有機物和部分金屬污染，溫度70-80℃。

SC-2（酸性清洗）：HCl + H?O?組合，去除重金屬離子（如Fe、Cu），鈍化表面。

氫氟酸（HF）清洗：去除退火形成的SiO?氧化層，反應(yīng)式為 ${\text{SiO}}_2+4\text{HF}\to {\text{SiF}}_4+2{\text{H}}_2\text{O}$SiO2+4HF→SiF4+2H2O。需精確控制HF濃度（5%-20%）和時間（<5分鐘），避免過腐蝕。

SC-1/SC-2溶液：

物理清洗技術(shù)

超聲波清洗：低頻（25-40kHz）空化效應(yīng)剝離亞微米顆粒，適用于平面材料。

兆聲波清洗（Megasonic）：高頻（>800kHz）非接觸式微射流沖刷，避免損傷敏感表面，適合精密部件。

高溫灰化（High-Temperature Ashing）

原理：在惰性或氧化氣氛中（如N?/O?），通過高溫（800-1200℃）分解有機物，碳化后揮發(fā)。

應(yīng)用：去除光刻膠殘留或退火爐管脫落的碳顆粒，常與化學清洗結(jié)合使用。

等離子清洗

功能：通過O?/Ar等離子體轟擊表面，去除頑固有機物并活化表面，提升后續(xù)工藝附著力。

二、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計

清洗槽體

材質(zhì)：耐腐蝕性材料（如PTFE、石英、PFA），避免金屬污染。

結(jié)構(gòu)：多槽模塊化設(shè)計（如6-12槽），分階段實現(xiàn)腐蝕→超聲→漂洗→干燥流程。

化學液分配系統(tǒng)

精準控溫：PID加熱模塊，溫度范圍20-80℃，滿足SC-1/SC-2工藝需求。

自動配比：在線監(jiān)測HF濃度和pH值，實時調(diào)整化學液比例。

超聲/兆聲系統(tǒng)

換能器布局：底部或側(cè)向布置，頻率可調(diào)（25-800kHz），功率密度均勻分布。

兆聲發(fā)生器：高頻壓電陶瓷振片，適用于高精度清洗（如光掩膜版）。

干燥單元

旋干（Spin Dry）：高速旋轉(zhuǎn)（2000-5000rpm）甩干水分，適用于平面晶圓。

氮氣吹掃（N? Blow）：高純度氮氣（99.999%）快速干燥，防止氧化或靜電吸附。

IPA置換干燥：異丙醇（IPA）替換水后揮發(fā)，實現(xiàn)干燥，避免水漬殘留。

三、關(guān)鍵工藝參數(shù)

退火清洗機通過化學腐蝕、物理清洗與高溫處理的協(xié)同作用，高效去除退火后表面的氧化層、顆粒及污染物，其多槽自動化設(shè)計、精準參數(shù)控制及耐腐蝕材料選擇，確保了材料的超高潔凈度和表面完整性，是半導(dǎo)體、光伏及薄膜電池制造的關(guān)鍵設(shè)備。