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标题: 低温等离子清洗机赋能半导体制造，提升晶圆表面洁净度与封装可靠性 [打印本页]

作者: xubin 时间: 13 小时前
标题: 低温等离子清洗机赋能半导体制造，提升晶圆表面洁净度与封装可靠性

　　在先进制程不断向2nm甚至更小节点演进的今天，半导体制造对晶圆表面洁净度的要求已达到分子级精度。任何微米乃至纳米级的有机残留、金属颗粒或原生氧化层，都可能成为芯片良率下降、器件性能退化甚至失效的“隐形杀手”。在此背景下，传统湿法清洗工艺因化学试剂残留、图形塌陷、环境污染等问题日益受限，而以寒武纪技术为代表的国产高端装备企业，正凭借其低温等离子清洗机，为半导体行业提供高效、环保、无损的表面处理解决方案。等离子表面处理http://www.cpt-ion.com/寒武纪技术苏州有限公司专注于等离子清洗设备研发与生产:提供半导体、新能源、汽车等精密制造等领域的表面处理解决方案,自主创新技术打造高效、环保、智能的等高子表面处理设备,有效提升制造业中绝大部分材料的粘接度，密封性，增加表面能,及材料表面改性等作用.助力客户提升产品良率与工艺效率,支持非标定制,可提供有效设计方案！

　　一、低温等离子清洗：干法工艺的洁净革命

　　寒武纪技术的低温等离子清洗设备基于低温等离子体技术，在真空腔体内通过13.56MHz射频电源激发氧气、氩气、氢气等工艺气体，生成包含高能离子、电子、自由基在内的活性粒子群。这些粒子与晶圆表面发生物理轰击与化学反应双重作用：

　　物理清洗：高能氩离子定向撞击表面，通过溅射效应剥离微颗粒与金属残留;

　　化学去胶：氧自由基精准氧化光刻胶中的碳氢链，将其分解为CO和HO等挥发性物质;

　　表面活化：在清除污染物的同时，引入羟基(–OH)、羧基(–COOH)等极性官能团，显著提升表面能与亲水性。

　　尤为关键的是，寒武纪技术设备将工艺温度严格控制在80℃以下，部分型号甚至可实现45℃超低温处理，有效保护低k介质层、聚酰亚胺牺牲层等热敏感结构，避免热应力导致的晶圆翘曲或MEMS器件形变。

　　二、贯穿制造全流程：从晶圆到封装的关键支撑

　　在晶圆制造环节，寒武纪技术低温等离子清洗机广泛应用于：

　　光刻后残胶清除：彻底去除亚微米级光刻胶残留，避免湿法清洗引发的图形坍塌;

　　SiO介质层蚀刻：采用CF/O混合气体实现亚纳米级厚度控制，满足先进逻辑与存储芯片对介电均匀性的严苛要求;

　　金属电极预处理：氢等离子体还原铜、铝表面氧化层，接触电阻降低超30%。

　　进入先进封装阶段，设备价值进一步凸显：

　　引线键合前处理：高效去除引线框架表面有机膜与氧化物，键合强度提升25%以上;

　　BGA/Flip Chip Pad活化：通过Ar/O等离子轰击，使焊盘表面粗糙度优化、润湿性增强，贴装一次成功率高达99.8%;

　　TSV硅通孔清洁：深入微米级深孔，清除钻污与聚合物残留，保障3D堆叠芯片的垂直互连可靠性。

　　三、寒武纪技术：国产设备的硬核突破

　　作为国内等离子清洗领域的创新先锋，寒武纪技术推出的2025款低温等离子清洗机在硬件与软件层面实现双重进化：

　　采用第五代数字电源技术，功率稳定性提升15%，确保工艺重复性;

　　真空腔体应用陶瓷镀层工艺，耐腐蚀性增强50%，整机寿命延长至8年以上;

　　搭载智能控制系统，支持工艺参数云端存储、远程调试与实时监测(如等离子体密度、电子温度)，实现闭环反馈。

　　设备已成功服务于头部晶圆厂，并在8/12英寸晶圆全自动产线中验证应用。其模块化设计支持从实验室10L小腔体到工业级160L大腔体的灵活配置，气体消耗量较传统设备降低15%，维护周期延长至2000小时以上，显著降低客户综合使用成本。

　　四、绿色制造与未来展望

　　在全球推动绿色半导体制造的浪潮下，寒武纪技术低温等离子清洗机以零废水、无溶剂、低能耗的特性，完美契合RoHS与SEMI环保标准。相比传统化学清洗，单台设备年节约氮气超2000立方米，能耗降低40%，助力企业实现“双碳”目标。展望未来，随着AI驱动的工艺优化、原子层清洗(ALC)等前沿技术融入，寒武纪将持续深耕等离子体物理与材料科学交叉领域，为2nm以下节点、Chiplet集成、HBM存储堆叠等下一代半导体架构提供更精密、更智能的表面处理基石。

　　低温等离子清洗已从辅助工艺跃升为半导体制造的战略性环节。寒武纪技术以自主创新打破高端设备垄断，不仅提升了国产装备的全球竞争力，更为中国芯的高质量发展注入了强劲“清洁动力”。在追求极致洁净与可靠性的征途上，寒武纪正与产业伙伴携手，共筑半导体制造新高地。

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