在半導(dǎo)體芯片制造過(guò)程中，清洗工藝步驟有很多，雖然不起眼，但芯片清洗工藝占整個(gè)制造工序步驟30%以上，非常重要。那么為什么要在芯片生產(chǎn)過(guò)程中使用清洗技術(shù)呢？

半導(dǎo)體芯片制程中的清洗技術(shù)是指在氧化、光刻、外延、擴(kuò)散和引線蒸發(fā)等半導(dǎo)體制造工序前，采用物理或化學(xué)方法，清除污染物和自身氧化物的過(guò)程。

為什么清洗能夠占據(jù)30%以上的半導(dǎo)體制造工序步驟？半導(dǎo)體芯片清洗為什么那么重要呢？這是因?yàn)樾酒a(chǎn)有著嚴(yán)重的“潔癖”和嚴(yán)格的清潔度要求，在芯片制造工藝以納米度量的時(shí)代，見(jiàn)不得任何臟東西。

污染物是半導(dǎo)體器件性能、可靠性和成品率一大威脅。研究表明，沾污帶來(lái)的缺陷引起的芯片電學(xué)失效，比例高達(dá)80%。如果在晶圓制造環(huán)節(jié)中有污染物未能完全清除，輕則影響晶圓良率，重則導(dǎo)致一整片乃至成批晶圓報(bào)廢。要知道，1%的良率變化對(duì)于一個(gè)先進(jìn)代工廠意味著是上億美元的利潤(rùn)損失。

從沙礫到芯片，“點(diǎn)石成芯”會(huì)主要經(jīng)歷硅片制造、晶圓制造、芯片封裝和芯片測(cè)試幾大流程，清洗則貫穿了芯片制造的全產(chǎn)業(yè)鏈，也是重復(fù)次數(shù)最多的工序，這些工序包括三類(lèi)：

1、在硅片制造過(guò)程：清洗拋光后的硅片，保證表面平整度和性能，提高后續(xù)工藝的良品率；

2、在晶圓制造過(guò)程：在光刻、刻蝕、沉積、離子注入、去膠等關(guān)鍵工序前后清洗，減小缺陷率；

3、在芯片封裝過(guò)程：根據(jù)封裝工藝進(jìn)行TSV清洗、UBM/RDL清洗、鍵合清洗等。

清洗步驟貫穿芯片制造流程中的多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，圖源丨東吳證券

芯片發(fā)展有多久，清洗技術(shù)就有多久，早在上世紀(jì)50年代半導(dǎo)體制造界就開(kāi)始注重清洗技術(shù)，并且它的重要程度會(huì)越來(lái)越高，市場(chǎng)需求也會(huì)越來(lái)越大。

伴隨電子制程工藝進(jìn)步，光刻和各種工藝數(shù)量激增，半導(dǎo)體芯片清洗步驟數(shù)量也隨之增加。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在80nm~60nm制程中清洗工藝共有約100個(gè)步驟，而到了20nm~10nm 制程中芯片清洗工藝步驟會(huì)翻倍增加到200個(gè)以上。