超聲波可以清洗晶圓，且在半導(dǎo)體制造中是一種重要且廣泛應(yīng)用的清洗技術(shù)。以下是其適用性、原理及關(guān)鍵技術(shù)要點：

1. 超聲波清洗晶圓的可行性

核心原理：
超聲波通過換能器在清洗液中產(chǎn)生高頻振動（通常25-40kHz），形成“空化效應(yīng)”。微小氣泡在負(fù)壓下膨脹破裂，釋放高能沖擊波和微射流，剝離晶圓表面的顆粒、有機(jī)物及金屬污染物。

優(yōu)勢：

高效去污：可深入晶圓表面細(xì)微結(jié)構(gòu)（如圖案化區(qū)域），去除亞微米級顆粒和化學(xué)殘留。

非接觸式清洗：避免機(jī)械摩擦對晶圓表面的損傷，適用于脆性硅片或光刻圖案。

溫和條件：通過調(diào)整頻率、功率和時間，可在不破壞晶圓特性的前提下實現(xiàn)深層清潔。

2. 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與工藝設(shè)計

（1）頻率選擇

典型范圍：25-40kHz（高頻更溫和，適合精密結(jié)構(gòu)）；低頻（如20kHz）可能用于重污染清洗。

作用：高頻超聲波可精準(zhǔn)控制能量，減少對晶圓邊緣或薄弱區(qū)域的損傷。

（2）清洗液匹配

常用溶液：

去離子水（DI Water）：基礎(chǔ)漂洗，去除顆粒殘留。

酸性/堿性溶液：如SC-1（NH?OH/H?O?）或SC-2（HCl/H?O?），配合超聲波增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)。

氟化物溶液（如DHF）：去除自然氧化層，需嚴(yán)格控制濃度以避免腐蝕。

要求：清洗液需與晶圓材料兼容，避免引入二次污染（如金屬離子）。

（3）工藝步驟

預(yù)清洗：兆聲波+DI水初步去除顆粒。

化學(xué)清洗：超聲波結(jié)合SC-1/SC-2溶液，分解有機(jī)物和金屬污染物。

漂洗：多級DI水超聲漂洗，去除化學(xué)殘留。

干燥：氮氣吹掃或IPA置換干燥，防止水漬殘留。

3. 注意事項與局限性

潛在風(fēng)險：

表面損傷：若頻率過低或時間過長，空化效應(yīng)可能產(chǎn)生微裂紋或劃痕。

顆粒二次沉積：清洗后需立即漂洗，避免脫落顆粒重新附著。

設(shè)備要求：

清洗槽需采用耐腐蝕材料（如PFA、PTFE），并配備恒溫系統(tǒng)（溫度控制≤60℃）。

需定期維護(hù)換能器，避免振動不均勻?qū)е戮植壳逑词А?/p>

超聲波清洗是晶圓清洗的核心技術(shù)之一，通過空化效應(yīng)實現(xiàn)高效、無損的深層清潔。其成功應(yīng)用依賴于頻率調(diào)控、清洗液匹配和工藝優(yōu)化，同時需結(jié)合兆聲波、化學(xué)濕法和干燥技術(shù)，確保晶圓表面潔凈度和完整性。