去膠清洗機是半導體制造、光電器件生產(chǎn)及微電子封裝中的關鍵設備，主要用于去除光刻工藝后殘留的光刻膠（Photoresist）、聚合物或其他有機/無機薄膜。其技術涵蓋化學濕法、物理剝離及混合工藝，需滿足高精度、低損傷、高潔凈度等嚴苛要求。以下是其技術原理、核心功能及應用場景的詳細介紹：

一、技術原理與清洗方式

化學濕法清洗

配方：常用硫酸（H?SO?）、過氧化氫（H?O?）、去離子水（DI Water）混合液（如SPM配方），或有機溶劑（如NMD-3、PGMEA）溶解頑固光刻膠。

工藝：通過浸泡、噴淋或超聲波輔助，分解膠層并剝離顆粒，需精確控制溫度（25-80℃）、濃度及反應時間，避免腐蝕底層材料。

適用場景：適用于厚膠層（如封裝膠）、蝕刻后殘留物，但需注意化學殘留風險。

超聲波清洗

原理：高頻超聲波（40kHz或兆聲波級）產(chǎn)生空化效應，形成微觀氣泡爆破沖擊膠層，實現(xiàn)無接觸式剝離。

優(yōu)勢：可處理復雜圖案（如TSV、Bumping結(jié)構(gòu)），減少機械損傷；常與化學液結(jié)合提升效率。

局限：需優(yōu)化超聲頻率與功率，避免對脆弱膜層（如EUV多層膜）造成損傷。

等離子去膠

技術：通過氧（O?）、氬（Ar）等離子體轟擊有機物，打斷碳鏈使其揮發(fā)。

特點：干法清洗，無液體殘留，適合敏感材料（如光罩、OLED）；但對厚膠層效率較低。

參數(shù)：功率50-500W，氣壓10-100Pa，時間5-30分鐘。

二、核心功能與性能指標

潔凈度控制

顆粒控制：清洗后表面新增顆粒＜10ea（@0.1μm），符合SEMI F47標準。

金屬污染：Fe、Cu、Cr等殘留量＜5ppb（ICP-MS檢測）。

缺陷率：＜0.1缺陷/cm2（掃描電鏡或光學檢測），滿足制程需求。

工藝兼容性

對象：支持晶圓（2-12英寸）、光罩（5-9英寸）、封裝基板（如FC-BGA）、微透鏡等。

膜層保護：針對硬膜（Cr、MoSi）、軟膜（相位偏移光罩PSM）提供差異化方案，避免圖案損傷。

自動化：全自動機型支持多槽位流程（預洗→主洗→漂洗→干燥），兼容SECS/GEM協(xié)議對接產(chǎn)線。

干燥技術

真空干燥：快速抽真空除濕（壓力＜10Pa），防止水漬殘留。

超臨界CO?干燥（機型）：無液態(tài)表面張力損傷，適用于EUV光罩等高精密件。

熱風烘干：部分機型采用離心+熱風組合，溫度可控（RT-120℃）。

三、設備配置與選型要點

關鍵參數(shù)

容量：全自動機型單次處理1-6片（視尺寸而定），半自動機型1-3片。

電源：全自動設備功率約20-50kW（含加熱/真空系統(tǒng)），半自動機型5-8kW。

環(huán)境要求：需Class 10潔凈環(huán)境，配套CDA、N?氣源及排風系統(tǒng)（流量500-1000m3/h）。

選型建議

制程匹配：EUV光罩需兆聲波+超臨界干燥的高配機型；常規(guī)光刻膠可選超聲波+化學清洗組合。

缺陷管控：優(yōu)先配備在線檢測（如激光顆粒計數(shù)器、光學顯微鏡）的設備。

環(huán)保需求：關注化學回收系統(tǒng)（如溶劑再生裝置）及無氟清洗劑方案。

四、應用場景

半導體制造：晶圓光刻后去膠、蝕刻后殘留清除、封裝（如扇出型封裝）的臨時膠剝離。

光電器件：光罩清洗、OLED蒸鍍前基底去膠、微透鏡模造后處理。

科研領域：石墨烯、MEMS器件研發(fā)中的有機殘留清除，需兼容柔性/脆性材料。

去膠清洗機是保障芯片良率與產(chǎn)品可靠性的核心設備，技術趨勢向高精度、低損傷、自動化發(fā)展，未來將更加注重環(huán)保工藝（如無化學殘留方案）與智能化檢測（如AI缺陷分類）的整合