parts clean半導(dǎo)體介紹

在半導(dǎo)體行業(yè)中，“parts clean” 即部件清洗，是一個至關(guān)重要的過程。以下是關(guān)于半導(dǎo)體部件清洗的詳細(xì)步驟：

一、清洗前準(zhǔn)備

環(huán)境控制

潔凈室要求：半導(dǎo)體部件清洗需要在嚴(yán)格控制的潔凈室環(huán)境中進(jìn)行。潔凈室的潔凈度通常要達(dá)到ISO 14644 - 1或更高標(biāo)準(zhǔn)，例如ISO 14644 - 4級，每立方米空氣中粒徑大于0.5μm的塵埃粒子數(shù)量不能超過10個，以減少外界污染物對半導(dǎo)體部件的二次污染。

溫濕度調(diào)節(jié)：溫度一般控制在20 - 24℃，濕度在30% - 50%。合適的溫濕度有助于減少靜電的產(chǎn)生和積累，同時也能保證清洗溶液的性質(zhì)穩(wěn)定。

材料與工具準(zhǔn)備

清洗溶液：根據(jù)不同的污染物種類選擇合適的清洗溶液。對于有機污染物，常用的有N - 甲基吡咯烷酮（NMP）、丙酮等有機溶劑；對于無機污染物，如金屬離子、氧化物等，會使用酸性或堿性的化學(xué)試劑，如稀鹽酸（用于去除一些金屬氧化物）、氫氟酸（用于去除硅氧化物）等，但這些試劑的使用需要非常謹(jǐn)慎，因為強酸強堿可能會腐蝕半導(dǎo)體部件。

清洗設(shè)備：超聲波清洗設(shè)備是常用的工具之一。它通過高頻振動產(chǎn)生微小氣泡，這些氣泡在破裂時能夠產(chǎn)生強大的沖擊力，將附著在部件表面的污垢剝離。還有一些自動化的噴淋設(shè)備，用于沖洗部件表面的殘留清洗液。

防護(hù)用品：操作人員必須穿戴防護(hù)服、手套、口罩和護(hù)目鏡等防護(hù)裝備，避免人體皮膚分泌的油脂、汗液等污染半導(dǎo)體部件。

二、清洗過程

預(yù)清洗

除塵：首先使用無塵布輕輕擦拭部件表面，去除表面的灰塵和大的顆粒物。無塵布的材質(zhì)一般是聚酯纖維，其具有良好的耐磨性和吸塵性，并且本身不產(chǎn)生塵埃。

初步去污：對于一些有明顯污漬的部件，可以先將其浸泡在溫和的有機溶劑中，如異丙醇，使污漬軟化和初步溶解。

主要清洗步驟

超聲波清洗：將部件放入盛有清洗溶液的超聲波清洗槽中。清洗時間和溫度要根據(jù)部件的具體情況而定。例如，對于一般的小型半導(dǎo)體芯片，清洗時間可能在5 - 10分鐘，溫度控制在40 - 60℃。超聲波的頻率通常在20 - 40kHz之間，這個頻率范圍能夠有效去除部件表面的微小顆粒和部分頑固污漬。

化學(xué)清洗（如有需要）：如果部件表面的污染物主要是化學(xué)性質(zhì)的，如金屬氧化層，會將其放入特定的化學(xué)試劑溶液中進(jìn)行處理。例如，對于硅基半導(dǎo)體部件表面的二氧化硅層，可以使用稀釋的氫氟酸進(jìn)行處理，但處理時間要嚴(yán)格控制，一般在1 - 2分鐘，并且要及時用大量去離子水進(jìn)行沖洗，防止過度腐蝕。

漂洗和干燥

漂洗：清洗后的部件要用大量的去離子水進(jìn)行漂洗，以去除殘留的清洗溶液。去離子水的電導(dǎo)率一般要低于1μS/cm，這樣可以減少水中的離子對半導(dǎo)體部件造成的影響。

干燥：可以采用旋轉(zhuǎn)脫水的方式初步去除部件表面的水分，然后將部件放入恒溫烘箱中進(jìn)行干燥。烘箱的溫度一般設(shè)置在80 - 120℃，干燥時間根據(jù)部件的大小和復(fù)雜程度而定，通常在10 - 30分鐘。

三、清洗后檢查與包裝

清潔度檢查：使用光學(xué)顯微鏡或其他檢測設(shè)備對清洗后的部件進(jìn)行檢查，確保表面沒有殘留的污染物。例如，通過暗場顯微鏡可以觀察到微小的灰塵顆粒和痕跡，對于要求較高的半導(dǎo)體部件，其表面清潔度的要求可能要達(dá)到每平方厘米不超過10個微小顆粒。

包裝：將清洗干凈并檢查合格的半導(dǎo)體部件用防靜電包裝材料進(jìn)行包裝。包裝材料一般是具有良好導(dǎo)電性能的材料，如銀灰色的防靜電塑料袋或包裝盒，以防止靜電積累對部件造成損壞。