硅片超声波清洗机是半导体、光伏及微电子制造中去除晶圆表面颗粒、有机物、金属离子及光刻胶残留的关键前道设备。其利用高频超声空化效应结合高纯化学药液,实现纳米级洁净度。若操作不当,易导致硅片划伤、边缘崩缺、清洗不均或交叉污染。
硅片超声波清洗机应遵循药液合规、参数精准、流程闭环、环境受控的原则,才能实现洗得净、损得少、效得高。

一、使用前准备
清洗槽配置:
典型四槽流程:碱洗(SC-1:NH4OH/H2O2/H2O)→漂洗→酸洗(SC-2:HCl/H2O2/H2O)→纯水慢提拉干燥;
药液现配现用,温度控制:SC-1(70–80℃)、SC-2(70–80℃)、纯水(65–75℃);
硅片预检:
确认无严重裂纹或翘曲,避免超声中碎裂;
使用专用PTFE或石英花篮装载,片间距≥3mm,防止碰撞。
二、规范清洗流程
超声参数设置:
粗洗:低频28–40kHz,空化力强,去除大颗粒;
精洗:高频80–170kHz,空化泡小,减少表面损伤;
功率密度建议0.3–0.6W/cm2,过高易致“空化腐蚀”;
清洗时序:
每槽浸泡+超声5–10分钟,纯水槽采用溢流+慢提拉(1–3mm/s),抑制水渍残留;
氮气鼓泡辅助(可选):在纯水槽通入高纯N2,加速颗粒脱离。
三、运行中监控要点
药液寿命管理:
SC-1/SC-2溶液每处理50–100片后更换,避免金属再沉积;
超声均匀性:
定期用铝箔空化测试法验证槽内能量分布,确保无“死区”;
温度稳定性:
温控偏差应≤±2℃,防止热应力导致硅片微裂。
四、清洗后处理与干燥
立即干燥:清洗后30秒内进入干燥槽,避免水膜干涸留痕;
干燥方式:
优选IPA蒸汽干燥或旋转甩干,禁用压缩空气吹干(引入颗粒);
洁净转移:
使用无尘镊子或自动机械手,放入Class100氮气柜暂存。