半导体哪些工序需要清洗

半导体制造过程中，清洗工序贯穿多个关键步骤，以确保芯片表面的洁净度、良率和性能。以下是需要清洗的主要工序及其目的：

1. 硅片准备阶段

硅片切割后清洗

目的：去除切割过程中残留的金属碎屑、油污和机械污染物。

方法：湿法化学清洗（如SC-1溶液）或超声波清洗。

硅片抛光后清洗

目的：清除抛光液残留（如氧化层、纳米颗粒），避免影响后续光刻精度。

方法：DHF（氢氟酸）腐蚀+去离子水冲洗。

2. 光刻工序

光刻胶涂覆前清洗

目的：去除硅片表面的氧化物、有机物和颗粒，确保光刻胶均匀成膜。

方法：氧等离子体清洗或SC-2溶液清洗。

显影后清洗

目的：去除残留光刻胶、显影液（如碱性溶剂），防止污染下一工序。

方法：去离子水喷淋+兆声波清洗。

3. 刻蚀工序

干法刻蚀后清洗

目的：清除刻蚀副产物（如聚合物、金属残留），避免影响器件电学性能。

方法：氧等离子体清洗或化学湿法清洗（如缓冲氧化物蚀刻液）。

湿法刻蚀后清洗

目的：去除腐蚀性化学残留（如氟化物、酸性溶液），防止腐蚀下层结构。

方法：去离子水冲洗+IPA（异丙醇）置换干燥。

4. 薄膜沉积工序

CVD/PVD前清洗

目的：去除表面氧化物、有机物和颗粒，确保薄膜均匀性。

方法：氩等离子体轰击或SC-1溶液清洗。

原子层沉积（ALD）后清洗

目的：清除未反应的前驱体残留，避免污染下一层级。

方法：惰性气体吹扫+低温等离子体清洗。

5. 离子注入工序

注入前清洗

目的：去除硅片表面的有机物和氧化物，防止离子注入能量损失或散射。

方法：紫外臭氧清洗或SC-2溶液清洗。

退火后清洗

目的：清除高温退火过程中形成的氧化层或杂质扩散。

方法：DHF腐蚀+去离子水冲洗。

6. 封装前最终清洗

芯片键合前清洗

目的：去除金属氧化层、有机物和颗粒，确保键合界面强度。

方法：等离子体清洗（如氩/氧混合）或超声波清洗。

划片后清洗

目的：清除切割产生的碎屑和冷却液残留，避免封装污染。

方法：高压去离子水冲洗+氮气吹干。

7. 其他关键清洗环节

光掩模清洗：去除光刻胶残留和颗粒，保障图案精度。

设备部件清洗：定期清洁刻蚀机、镀膜机等腔体内壁，防止交叉污染。

中间存储清洗：硅片在各工序间暂存时需清洁承载盒（如FOUP），避免环境污染物附着。

审核编辑 黄宇