芯片干法清洗大揭秘！不用水也能清洗干凈，小白也能秒懂

家人們！你知道嗎？一塊指甲蓋大小的芯片，在出廠前要經(jīng)歷上百次 “清洗”！但不是所有 “清洗” 都用水，本次咱們就來嘮嘮半導(dǎo)體圈的 “干洗黑科技”—— 干法清洗，不用化學(xué)藥液，靠特殊氣體和專業(yè)設(shè)備就能把晶圓表面的臟東西清理干凈，看完你也能了解不少芯片清潔相關(guān)知識！

一、先搞懂：為啥芯片需要 “干洗”？

咱們平時(shí)洗衣服，臟了就用水 + 洗衣液，但芯片可嬌貴多了！它表面的 “臟東西” 可不是灰塵那么簡單 —— 有光刻膠殘留的 “膠印”、金屬離子的 “小雜質(zhì)”、還有氧化層的 “銹跡”，這些玩意兒哪怕留一點(diǎn)點(diǎn)，都會(huì)讓芯片短路、性能下降。

清洗芯片主要有兩種方式：

• 濕法清洗：像 “泡澡”，用化學(xué)藥液泡洗，占了 90% 的清洗場景；
• 干法清洗：像 “干洗”，不用液體，靠氣體、能量束這些 “特殊工具” 清潔，雖然用得少，但在先進(jìn)芯片里缺一不可！

比如現(xiàn)在手機(jī)里的 7nm、3nm 芯片，表面有超精細(xì)的 “納米級小溝槽”，濕法清洗的藥液根本滲不進(jìn)去，還容易沖壞結(jié)構(gòu)，這時(shí)候 “干洗” 的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了！而干法清洗的主要關(guān)鍵，就是要讓反應(yīng)氣體可靠配比、穩(wěn)定輸出，這就離不開專業(yè)的氣體混配設(shè)備加持。

二、干法清洗有 3 種 “操作方式”，每種效果都不錯(cuò)！還得靠它控好氣體

別以為 “干洗” 就一種方法，半導(dǎo)體工程師們可是研究出了 3 種 “常用方法”，針對不同臟東西針對性處理。而這些方法里用到的氟基、氯基、氧氣、氬氣等氣體，想要按工藝需求可靠混合，就得靠上海慕共代理的 ZTGas 氣體混配器來幫忙 —— 它能穩(wěn)定控制不同氣體的配比精度，讓 “清潔氣體” 發(fā)揮理想效果，咱們一個(gè)個(gè)看具體操作：

等離子清洗：用 “帶電粒子” 去除臟東西，氣體配比靠它穩(wěn)

這是較常用的 “干洗” 方法，原理超有趣：先把晶圓放進(jìn)密封的 “小房間”（真空腔體），然后通過ZTGas 氣體混配器，將氬氣、氧氣等氣體按工藝需求可靠混合后通入腔體內(nèi)，再通高壓電。神奇的事情發(fā)生了！混合氣體變成了 “等離子體”，里面全是帶能量的 “帶電小粒子”（自由基、離子）。

這些 “小粒子” 就像 “清潔粒子”，碰到光刻膠殘留、有機(jī)污染物，就會(huì)和它們發(fā)生反應(yīng)，把臟東西變成氣體，隨后被真空泵 “吸走”。比如用氧氣等離子體，能快速把有機(jī)殘留變成二氧化碳和水，連痕跡都不留！而 ZTGas 氣體混配器能可靠把控氧氣等氣體的比例，避免比例失衡導(dǎo)致清潔不徹底或損傷晶圓，現(xiàn)在 EUV 光刻（做先進(jìn)芯片的技術(shù)）前，都得靠這套組合給晶圓 “做清潔處理”。

氣相清洗：用 “氣體溶劑” 溶解雜質(zhì)，可靠配比不跑偏

這種方法有點(diǎn)像 “給芯片聞清潔劑”，不過這個(gè) “清潔劑” 是氣體形態(tài)。比如遇到鈣、鐵這些金屬雜質(zhì)，就通過ZTGas 氣體混配器調(diào)配好含氯氣體的濃度，通入腔體后，氣體和金屬反應(yīng)變成 “揮發(fā)性氣體”，直接被抽走；要是有氟聚合物殘留，就用三氟化氮?dú)怏w，經(jīng)混配器可靠配比后，輕松把殘留 “溶解” 成氣體。

它的好處是全程沒有液體，不會(huì)在芯片表面留 “水印”，而 ZTGas 氣體混配器的穩(wěn)定輸出，能避免氣體濃度忽高忽低，讓清潔效果更均勻，特別適合對水敏感的工藝，比如金屬沉積前的清潔。

束流清洗：用 “高能束” 打掉頑固雜質(zhì)，輔助氣體靠它控

如果遇到特別頑固的臟東西，比如粘在 “凸點(diǎn)”（芯片上的小焊點(diǎn)）上的顆粒，就得上 “束流清洗”—— 用高能量的 “離子束”“激光束”，像 “處理工具” 一樣，直接撞擊臟東西，把它們從晶圓表面 “撞飛”。

這種高精度場景下，有時(shí)需要通入氬氣等輔助氣體穩(wěn)定束流環(huán)境，ZTGas 氣體混配器就能可靠控制輔助氣體的流量和濃度，保證束流的穩(wěn)定性，做到 “只打臟東西，不碰好結(jié)構(gòu)”。比如 3D NAND 閃存里幾十層堆疊的 “納米層”，就靠它配合清理層間微小顆粒，保證存儲(chǔ)速度和壽命。

三、干法清洗的 4 個(gè) “主要優(yōu)勢”，再加上專業(yè)設(shè)備加持，濕法難以比擬！

為啥先進(jìn)芯片離不開 “干洗”？除了本身的優(yōu)勢，搭配上海慕共代理的 ZTGas 氣體混配器后，更是如虎添翼，這 4 個(gè) “主要優(yōu)勢” 濕法清洗望塵莫及：

能鉆進(jìn) “納米小縫隙”：像芯片上 10nm 寬的 “小溝槽”（比頭發(fā)絲細(xì)幾萬倍），經(jīng)混配器可靠配比的等離子體粒子、氣體能輕松進(jìn)去，濕法藥液根本做不到；

洗完不留 “后遺癥”：沒有液體殘留，不用后續(xù)烘干，再加上 ZTGas 氣體混配器避免了氣體雜質(zhì)引入，減少芯片 “二次污染”；

不破壞精細(xì)結(jié)構(gòu)：比如 FinFET 晶體管（像 “小鰭片” 的結(jié)構(gòu)），濕法的水流可能沖塌 “鰭片”，但干法的能量配合穩(wěn)定配比的氣體，不會(huì)造成損傷；

更環(huán)保高效：不用化學(xué)藥液，沒有廢水排放，而 ZTGas 氣體混配器能可靠控氣，減少氣體浪費(fèi)，降低處理成本，正好符合半導(dǎo)體工廠 “綠色制造” 的趨勢。

四、注意！“干洗” 也不是全能的，得和 “濕法” 配合

雖然 “干洗” 加ZTGas 氣體混配器的組合很厲害，但它也有 “軟肋”：比如沒辦法只清理金屬雜質(zhì)，清理時(shí)可能會(huì)和硅晶圓表面發(fā)生輕微反應(yīng)；而且不同金屬的 “揮發(fā)性” 不一樣，沒法一次性把所有金屬雜質(zhì)清干凈。

所以實(shí)際生產(chǎn)中，都是 “干濕搭配”：先用濕法清洗 “批量大掃除”，去掉大部分臟東西；再用干法清洗搭配上海慕共代理的 ZTGas 氣體混配器做 “精細(xì)收尾”，清理縫隙里的頑固雜質(zhì)，兩者配合才能讓芯片達(dá)到 “超高潔凈度”。

五、總結(jié)：“干洗”+ 專業(yè)設(shè)備，是先進(jìn)芯片的 “剛需”！

現(xiàn)在芯片越做越小，從 14nm 到 7nm，再到 3nm、2nm，對清潔的要求越來越高，那干法清洗的重要性也越來越大。而像上海慕共代理的 ZTGas 氣體混配器這樣的專業(yè)設(shè)備，更是為干法清洗提供了穩(wěn)定可靠的 “氣體保障”，讓清潔效果更可靠、更高效。

以后咱們用的 AI 芯片、汽車芯片，背后都少不了它們的功勞?？赐赀@篇，是不是覺得芯片 “干洗” 又神奇又好懂？其實(shí)半導(dǎo)體制造里還有很多這樣的 “黑科技”，關(guān)注咱們公眾號，后續(xù)再帶大家解鎖更多芯片圈的 “小知識”，讓你輕松看懂半導(dǎo)體！上海慕共實(shí)業(yè)有限公司氣體應(yīng)用綜合解決方案供應(yīng)商。