載體清洗機是半導體制造中用于清潔晶圓承載工具（如光罩盒、晶圓載具、FOUP、晶舟等）的專用設備。這些載體在晶圓傳輸、光刻、蝕刻等工藝中直接接觸晶圓表面，若存在污染物（如顆粒、有機物、金屬離子或氧化物），可能導致晶圓缺陷（如顆粒污染、圖案偏移）或良率下降。載體清洗機通過物理和化學手段實現高精度清潔，確保載體表面達到原子級潔凈度，滿足制程（如5nm以下節點）對潔凈度的嚴苛要求。

核心功能與技術

兆聲波清洗（Megasonic Cleaning）

原理：利用高頻（1-3 MHz）聲波產生空化效應，形成微射流剝離附著在載體表面的亞微米級顆粒（如光刻膠碎片、蝕刻副產物）。

優勢：非接觸式清洗，避免機械劃傷；可穿透復雜結構（如光罩盒的三維圖案）。

參數：功率密度0.5-2 W/cm2，時間5-15分鐘，DIW（去離子水）或專用清洗液介質。

濕法化學清洗

SC-1堿性清洗：NH?OH + H?O?溶液，去除有機物（如光刻膠殘留）并鈍化金屬污染。

SC-2酸性清洗：HCl + H?O?溶液，清除金屬離子（如Na?、Ca2?）并改善表面潤濕性。

流程：多槽聯動設計，依次完成堿洗→酸洗→DIW沖洗，避免交叉污染。

等離子體處理（Plasma Cleaning）

作用：通過O?、Ar或CF?等離子體轟擊，分解碳基有機物（如殘留光刻膠）或氧化表面污染物。

適用場景：光罩盒的鉻膜或石英基底清潔，避免高溫損傷圖案。

干燥技術

IPA脫水+旋干：異丙醇置換水分后高速旋轉甩干，防止水痕殘留。

氮氣吹掃：高純N?吹拂表面，確保無氧干燥，避免氧化。

設備結構與設計

多腔室模塊化設計：

獨立槽體（如預洗槽、兆聲波槽、化學清洗槽、干燥腔），避免工藝沖突。

全自動機械臂實現載體在不同槽體間的傳輸，減少人工干預。

材料兼容性：

接觸部件采用PFA、石英或耐腐蝕合金（如Hastelloy），防止化學腐蝕和鈉離子溶出。

密封圈使用氟橡膠（FKM），耐受HF、HCl等強酸/堿環境。

污染控制：

內置顆粒檢測系統（LPC，激光粒子計數器），實時監控＞0.5 μm顆粒數量。

空氣過濾系統（ULPA過濾器，效率99.999%），確保腔室潔凈度達Class 10級以上。