半導體清洗為什麼更重視流場,而不是超音波強度

半導體清洗不同於一般工業清洗,設計重點並非提升超音波強度,而是確保流場穩定與污染物有效帶離。本篇說明半導體製程中顆粒控制的重要性,解析流場均勻度、循環速度與過濾設計如何影響清洗一致性,並說明過度依賴超音波強度反而可能造成再污染與表面風險,協助理解高階半導體清洗系統的設計核心。

永技企業

1/5/20261 min read

半導體清洗的核心目標是「顆粒控制」

半導體製程對污染的容許值極低,即使是肉眼不可見的微粒,也可能影響線路良率。
因此半導體清洗的核心目標在於:

  • 顆粒有效脫離

  • 顆粒立即被帶離清洗區域

  • 避免再次附著或交叉污染

這與工業清洗「把表面洗乾淨即可」的邏輯完全不同。

為什麼只靠超音波強度不夠?

當超音波空化將顆粒震離表面,但若槽內液體流動不足,常見問題包括:

  • 顆粒在槽內懸浮

  • 顆粒在工件周圍循環

  • 清洗後再次附著於表面

此時即使提高超音波功率,也只會「反覆震落、反覆回貼」,無法真正改善清洗品質。

流場在半導體清洗中的角色

穩定且均勻的流場可發揮以下作用:

  • 即時帶走已脫離的顆粒

  • 降低顆粒在槽內滯留時間

  • 避免局部濃度過高

  • 提升整槽清洗的一致性

因此半導體清洗系統通常會搭配循環泵浦、導流設計與多點進出水配置。

過度空化反而增加風險

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

流場、過濾與循環的協同設計

高階半導體清洗設備通常具備:

  • 穩定循環流量

  • 多級過濾系統

  • 固定方向的流場設計

這樣的系統可確保污染物在被震離後,不再回到清洗區域,而是被有效移除。

半導體清洗的關鍵不在於「超音波有多強」,而在於污染物能否被穩定、有效地帶離清洗區域。相較於追求高空化強度,穩定的流場、良好的循環與過濾設計,才是確保清洗一致性與製程良率的核心。唯有從顆粒控制的角度出發,才能真正理解半導體清洗系統的設計邏輯。
永技企業可依不同製程需求,整合超音波、流場與循環設計,打造兼顧清洗效果與製程穩定性的高階清洗系統。