半導體封裝清洗機的濕法清洗技術通過化學溶液與物理作用的協(xié)同效應實現(xiàn)污染物去除，其核心原理如下：

一、基本原理

1. 化學反應

- 溶解作用：利用酸（如HF）、堿（如NH?OH）或溶劑（如IPA）與污染物（如氧化物、有機物、金屬離子）發(fā)生中和、氧化還原或絡合反應，將其轉化為可溶性物質。

- 氧化作用：雙氧水（H?O?）等氧化劑分解有機物，或通過臭氧（O?）增強清洗液的氧化能力。

2. 物理作用

- 機械沖刷：高壓噴淋、旋轉離心或毛刷摩擦去除顆粒污染物。

- 擴散與吸附：溶液滲透至污染物與晶圓界面，降低其附著力，促進脫離。

二、典型技術類型

1. DIW（去離子水）清洗

- 原理：通過去離子水的高純度特性沖洗表面顆粒，或混入CO?/NH?增強導電性以減少靜電吸附。

- 應用：去除殘留藥液或輕微顆粒污染。

2. HF（氫氟酸）清洗

- 原理：溶解硅表面自然氧化層（SiO?），同時去除附著的金屬離子。 

- 改進技術：稀釋HF濃度、添加氧化劑（抑制金屬再沉積）或陰離子表面活性劑（減少顆粒吸附）。

3. SC1清洗（RCA標準）

- 配方：NH?OH + H?O? + DIW（體積比1:1:5~1:2:7）。

- 作用： 

- 有機物去除：H?O?氧化有機物，NH?OH促進溶解。 

- 金屬離子去除：氧化高價金屬離子并形成絡合物。

- 顆粒去除：溶液堿性環(huán)境增強顆粒與晶圓表面的排斥力。

4. 稀釋化學法

- 原理：降低傳統(tǒng)RCA溶液濃度，減少藥液消耗，同時通過多次循環(huán)或超聲強化清洗效果。

三、關鍵設備設計

1. PFA管接頭

- 功能：輸送腐蝕性藥液（如HF），確保系統(tǒng)密封性，避免污染。

- 材料優(yōu)勢：耐化學腐蝕、耐高溫（≤260℃）、低摩擦系數(shù)減少藥液掛壁。

2. 清洗腔體

- 單片式：旋轉噴淋設計，提升均勻性，適用于高精度需求。

- 槽式：批量處理多片晶圓，效率高但需控制交叉污染風險。

四、清洗流程

1. 藥液注入：通過PFA管道輸送化學溶液至腔體，覆蓋晶圓表面。 2. **反應與溶解**：溶液與污染物反應，生成可溶性物質。

2. DIW沖洗：徹底去除殘留藥液及溶解物。

3. 干燥：采用熱風、旋轉離心或IPA蒸汽干燥，避免水漬殘留。

五、優(yōu)缺點

六、行業(yè)趨勢

- 技術升級：結合兆聲波或刷洗技術，提升微小顆粒（≤0.1μm）去除效率。

- 環(huán)保優(yōu)化：開發(fā)低濃度藥液、循環(huán)利用系統(tǒng)，減少化學 waste。

- 智能化：通過傳感器實時監(jiān)控藥液濃度、溫度，動態(tài)調整工藝參數(shù)。 濕法清洗技術通過精準的化學配方與物理工藝協(xié)同，確保半導體封裝表面達到亞微米級潔凈度，是先進封裝（如Chiplet、CoWoS）的關鍵支撐工藝。