半导体中的清洗技术是指在氧化、光刻、外延、扩散和引线↙蒸发等半导体制造工序前，采用物理或化学方法，清除污染物和自身氧化物的过程。
为什么清洗能够占据30%以上的半」导体制造工序步骤？这是因为芯片生产有着严重的“洁癖”，在工艺以纳米度量的时∑ 代，见不得任何脏东西。
污染物是半导体器件性能、可靠性和成品率一大威□胁。研究表明，沾污带来的缺陷引起的芯片电学失效，比例高达80%[1]。假若在晶圆制造环节中有污染物未能完全①清除，轻则影响晶圆良率，重则导致一整片乃至成批晶圆报废。要知道，1%的良率变化对于一个先进逻辑代工厂意味着是1.5亿美∴元的利润损失。[2]
污染物通常以原子、离子、分子、粒子或膜的形式，通过化学或物理吸附方式存在于硅片表√面或硅片自身氧化膜中。
半导体制造过程中主要污染物及影响，制表丨果壳硬⌒ 科技
有脏东西洗一洗就好了。从沙砾到芯片，“点石成芯”会主要经历硅片制造、晶圆制造、芯片封装和芯片测试几大流程，清洗则贯穿了芯片制造的全产业链，也是重复次〗数最多的工序，这些工序包括」三类：
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在ω 硅片制造过程：清洗】抛光后的硅片，保证表面平整度和性能，提高后续工艺的良品率；
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在晶圆制造过程：在光刻、刻蚀、沉积、离子注入、去胶等关键工序前后清洗，减小缺陷】率；
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在芯片封装∩过程：根据封装工艺进行TSV清洗、UBM/RDL清洗、键合清洗等。
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清洗步骤贯穿芯片制造流程中的多个工艺环节，图源丨东吴证券
芯片发展有多久，清洗技术就有多久，早在〖上世纪50年代半导体制造界就开始注重清洗技术，并且它的重要程度□ 会越来越高，市场需求也会越来越△大∑ 。
伴随制程工艺进步，光刻和各种工艺●数量激增，清洗步骤数量也随之增加。据SEMI统计数据，在80nm~60nm制程中清洗工艺共有约100个步骤，而到了20nm~10nm 制程中清洗工艺增加到200个步骤＠以上。[3]
随着制程的推进所需要的清洗步数（单位：次），图源丨SEMI
当然，清洗技♀术也并非百利无一害：一方面，部分清洗技术和化学溶剂还是会对电子元件表面造成损伤或与之发生反应，厂商需♀要在产能与清洗技术之间进行平衡，以保证电子元件的质量[4]；另一方面，清洗既耗水又大量排放污染，水是冲洗过程需要的重要≡介质，清洗过程中会排放大量酸碱清洗液，清洗后也会生㊣成大量挥发废气，虽然耗水和排放问》题是整个芯片制造都要面对的问题，但清洗环节中对№于水的使用和控制排污也是设备制造商必须考虑的问题。[5]
分为干洗和湿洗
我⊙们不可望文生义，以为╱清洗难度不高。实际上，清洗并非简单地在水里走几圈，而♂是实实在在的一套工艺，属于先进制造设备范畴，其中涉及许多物理和★化学课题。
根●据清洗介质的不同，半导体清洗分为湿法清洗和干法清洗。
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湿法清洗：指采用去离子水和化学溶剂，辅以超〓声波、加热、真空等物理方法，对晶圆≡表面进行清洗，随后加以〓湿润再干燥，以去除晶圆制造过程中的污染物。湿法清洗过程化学药液基本相同▲，不同工艺主要差别在于辅助方法，也是湿法清洗工艺的主要难点。
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常见的清洗化学溶●剂，资料来源丨╲≡《中国高新技术企业》[6]
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干法清洗：指不使用化学溶剂〒的清洗技术，虽然它可清洗污染物比较单一，但在28nm及更先进技ξ 术节点的逻辑产品和存储产品中至关重要。
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虽然清洗步卐骤中90%使用的都是湿法清洗技术，但在半导体╳制造中，干法和湿法在短期无法互相替代，并在各自领域向更先进方向↘发展。
发布时间：2022.08.26 
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