在半導體製造過程中,晶圓清洗技術的精度直接影響晶片良率與性能。隨著製程節點邁向28奈米及更先進技術,傳統濕式清洗已無法滿足需求,而高溫硫酸過氧化混合物(SPM)設備因其優異的光刻膠去除與金屬剝離能力,成為不可或缺的關鍵設備。近期,盛美半導體的單片晶圓高溫SPM設備通過邏輯晶片大廠驗證,並獲全球13家客戶採用,凸顯其在先進製程中的重要性。
SPM是硫酸(H?SO?)與過氧化氫(H?O?)的混合溶液,在高溫下具有極強氧化能力,能有效去除晶圓表面的光刻膠、有機污染物及金屬殘留。尤其在28奈米以下製程中,晶圓結構更精細,污染物若未徹底清除,將導致短路或電性失效。傳統批次式SPM設備因溫度控制不均與顆粒污染問題,逐漸被單片式高溫SPM設備取代,後者能精準控制反應條件,並減少化學液浪費。
盛美半導體的設備採用多級加熱系統,可將混合液溫度穩定控制在230℃以上,適用於三種關鍵製程:
一、中低溫清洗(90℃):用於一般有機物去除。
二、高溫光刻膠剝離(170℃):解決先進製程中硬化光刻膠的難題。
三、超高溫金屬剝離(190℃):應用於後段製程的金屬層清洗。
在半導體製造中,即使微米級顆粒也可能導致晶片缺陷。盛美SPM設備的創新噴嘴設計能防止酸霧飛濺,將26奈米級顆粒數量控制在平均10顆以下,遠優於行業標準。此外,其腔體自清洗功能與化學內聯混合(CIM)系統,可減少維護頻率,提升設備運作時間(uptime),降低生產成本。
隨著邏輯晶片與記憶體製程持續微縮,對高溫SPM設備的需求顯著增加。據業界分析,5奈米以下製程需更嚴格的清洗精度,而SPM技術能與超音波清洗(如SAPS/TEBO技術)結合,進一步提升效果。
半導體技術的進步,使得濕式清洗設備必須兼具高效能與高穩定性。高溫SPM設備憑藉其優異的污染物去除能力與顆粒控制,已成為先進製程的標配。未來,隨著3D晶片堆疊與異質整合技術興起,SPM設備的應用範圍有望進一步擴大,持續支撐半導體產業的創新需求。