一、清洗目標的本質差異:從「乾淨」到「零風險」
在工業清洗中,評估清洗效果的標準通常包括:
表面是否無油污
是否影響後段組裝或塗裝
外觀是否達到客戶要求
但在半導體產業,清洗的目標已不再只是「看起來乾淨」,而是必須滿足以下條件:
表面不得殘留奈米等級顆粒
不可引入金屬離子污染
不可對微結構造成任何破壞
不可對下一道製程造成風險
二、清洗在製程中的角色完全不同
在一般工業中,清洗多半位於製程前段或後段,目的單純明確。
但在半導體製程中,清洗卻是反覆出現的必要步驟,例如:
光刻前後的表面清潔
蝕刻後的殘留物去除
薄膜沉積後的表面調整
CMP 拋光後的顆粒移除
三、超音波清洗:工業強項,半導體卻是高風險來源
在工業清洗中,超音波的設計邏輯通常是:
功率越高,清洗速度越快
空化越強,去污效果越好
但在半導體清洗中,這樣的邏輯反而可能造成風險:
過強的空化作用,可能破壞微細線路
氣泡附著會影響表面均勻性
不穩定的能量分布會造成局部損傷
因此,半導體清洗多半採用:
高頻(Megasonic)設計
低功率密度控制
精準的液位與溫控條件
嚴格限制氣泡生成
這也是為什麼許多工業用超音波設備,無法直接套用於半導體清洗製程。
四、材料與系統設計的門檻落差
在工業清洗設備中,設計重點通常放在:
結構強度
耐用性
維修便利性
而半導體清洗設備,則更重視:
材料本身的離子析出風險
化學品相容性
流場是否均勻、無死角
系統是否具備可追溯性與一致性
常見的半導體清洗槽體材料包括:
石英(Quartz)
PFA、PTFE 等高純度氟材料
特定條件下使用之高等級不鏽鋼
這些選擇並非為了「高級」,而是為了降低任何可能影響製程的變因。
五、從設備角度看,真正的差異是「容錯率」
從工業清洗走向半導體清洗,最大的轉變其實只有一個關鍵詞:
容錯率趨近於零
在工業清洗中,設備允許微調、允許經驗補償;
但在半導體清洗中,所有參數都必須:
可量化
可重現
可驗證
這也是為什麼半導體清洗設備的規格文件往往厚重、條件嚴格,因為它本質上已是製程控制的一環。
半導體清洗與工業清洗的差異,並非單純提升精密度或設備等級,而是必須將清洗行為視為製程條件的一部分進行控制。清洗方式、超音波能量、材料選擇與系統穩定性,都會直接影響後段製程的可靠度與良率表現,因此任何設計判斷都必須以降低製程風險為前提。
永技企業可依製程需求、污染風險等級與清洗應用場景,協助評估合適的清洗方式與設備配置,為跨入半導體領域的清洗應用,建立穩定、可重複且符合製程要求的清洗解決方案。
