一、设备分类:按半导体工艺阶段与结构划分

按处理对象尺寸:

晶圆级清洗机:适配 4 英寸、6 英寸、8 英寸、12 英寸(主流)、18 英寸(下一代)晶圆,腔体尺寸与晶圆尺寸匹配,确保均匀性;

封装级清洗机:针对半导体封装件(如 QFP、BGA、SiP),腔体设计更灵活,支持批量处理或单颗精密清洗。

按等离子激发方式:

CCP 型(电容耦合等离子):结构简单,等离子密度适中,适合表面清洗、活化(如光刻前清洗);

ICP 型(电感耦合等离子):等离子密度更高,可实现深沟槽、高 Aspect Ratio(长径比)结构的清洗(如 3D NAND 的深孔残渣去除);

MW 型(微波等离子):等离子纯度高、电子温度低,适合对热敏感的半导体材料(如 GaN、InP 化合物半导体)。

按清洗环境:

真空等离子清洗机:主流类型,通过真空腔体降低气体分子碰撞,等离子体更稳定、均匀,适合高精度工艺;

大气等离子清洗机:无需真空系统,效率高,适合半导体封装后的表面活化(如引线键合前处理),但精度略低于真空型。

二、选型要点:半导体企业 / 实验室的核心考量因素

工艺兼容性:

确认设备支持的 “气体类型”“晶圆尺寸” 是否匹配自身工艺(如 12 英寸晶圆需选择对应腔体,化合物半导体需低温等离子功能);

关注是否支持 “多工艺程序存储”(如不同晶圆批次、不同工序的参数快速切换)。

洁净度标准:

设备需满足半导体行业的洁净度等级(如 ISO Class 1 级腔体、Class 100 级设备外部环境),避免引入颗粒或金属污染;

优先选择具备 “腔体自清洁功能” 的设备,减少交叉污染风险。

自动化与产线集成:

量产场景需选择支持SECS/GEM 协议(半导体设备与产线控制系统的通信标准)的设备,可与 MES 系统对接,实现工艺数据追溯;

实验室研发场景可选择小型化、手动操作型号(如桌面式真空等离子清洗机),兼顾灵活性与精度。

可靠性与售后:

核心部件(如真空泵、等离子电源、气体质量流量计 MFC)需选择行业成熟品牌(如爱德华真空泵、Horiba MFC),确保长期稳定运行;

供应商需提供工艺调试支持(如针对特定污染物的气体配比优化)和快速售后响应(半导体产线停工成本极高)。

三、主流应用领域

集成电路(IC)制造:晶圆清洗、光刻胶剥离、金属互联前处理;

半导体封装:BGA/CSP 封装前活化、引线键合预处理、Underfill(底部填充)前清洗;

MEMS 器件:微结构清洗、键合预处理、牺牲层去除;

化合物半导体:GaN 基 LED 芯片清洗、SiC 功率器件氧化层去除。

总之,半导体等离子清洗机的技术壁垒远高于普通工业设备,其核心价值在于 “精准控制 + 零污染 + 工艺适配”,是半导体制造中保障器件性能和良率的关键设备之一。选型时需紧密结合自身工艺节点、产能需求和洁净度标准,必要时可联合设备供应商进行工艺验证。