預清洗機（Pre-Cleaning System）是半導體制造前道工藝中的關鍵設備，用于在光刻、蝕刻、薄膜沉積等核心制程前，對晶圓、掩膜板、玻璃基板等精密部件進行表面污染物（顆粒、有機物、金屬殘留等）的快速清除。其核心目標是通過高效且溫和的清洗方式，為后續工藝提供超潔凈的表面基礎，同時避免對器件結構造成損傷，保障良率與產能。
一、技術特點與核心優勢
多模式復合清洗技術
- 兆聲波清洗：采用MHz級高頻聲波產生空化效應，剝離≤0.1μm的微小顆粒，適用于縫隙、凹槽等復雜結構。
- 化學噴淋：精確分配SC-1（去有機物）、DHF（去氧化層）等試劑，通過多角度噴淋覆蓋表面，提升反應效率。
- 動態刷洗（可選）：軟質刷輪或流體拖曳技術，針對頑固污染（如光刻膠殘留）實現物理與化學協同去污。
高精度污染控制
- 顆粒去除：配備液態顆粒計數器（檢測限≥0.1μm），實時監控清洗液潔凈度，確保顆粒殘留＜5顆/cm2。
- 金屬污染防控：采用PFA/PTFE全氟管路與VCR密封閥組，避免Fe、Cu等金屬離子污染（＜0.1ppb）。
溫和處理與兼容性
- 非接觸式清洗：兆聲波與化學噴淋結合，避免機械接觸損傷低k介質、高深寬比結構（如3D NAND）。
- 溫度/壓力精準控制：恒溫系統（±0.2°C）與壓力閉環調節，適應不同工藝需求（如冷清洗或高溫去膠）。
智能化與自動化
- AI參數優化：基于歷史數據訓練模型，自動調整清洗時間、化學濃度等參數，減少過洗導致的成本浪費。
- 無人化集成：支持機械臂自動上下料，RFID識別工件類型并調用對應工藝配方，兼容MES系統數據對接。
環保與可持續性
- 廢液閉環管理：分類回收有機/無機廢液，中和后排放，危廢處理量降低30%。
- 節能設計：低功耗泵組與熱交換模塊，減少能源消耗，符合ISO 14001標準。
二、技術參數與選型指南
| 參數類別 | 技術規格 |
|---|---|
| 清洗對象 | 晶圓（6–30寸）、掩膜板（EUV/ArF）、玻璃基板、化合物半導體（如GaN、SiC） |
| 清洗模式 | 兆聲波+噴淋+浸泡（可選動態刷洗） |
| 顆粒去除效率 | ≥99.5%（≥0.1μm顆粒） |
| 金屬污染控制 | Fe/Cu＜0.1ppb，其他金屬雜質＜0.05ppb |
| 化學兼容性 | SC-1、SC-2、DHF、緩沖氧化物蝕刻液（BOE）、有機溶劑（如IPA、NMP） |
| 產能 | 單次清洗周期＜15分鐘（視工藝復雜度），支持24小時連續運行 |
| 數據接口 | Ethernet/IP、RS-485、Profinet（支持SEMATEC、GEM協議） |
