德國Sonosys公司專注于兆聲波（Megasonic）技術的研發與應用，其兆聲波清洗技術在半導體領域得到應用廣泛，通過以高頻振動與空化效應結合的核心技術，為半導體制造提供了高精度清洗解決方案。
在半導體制造過程中，從晶圓制造到芯片封裝，每個環節對潔凈度要求很高。哪怕微小至納米級的污染物，都可能影響芯片性能與成品率。而Sonosys 憑借其出色兆聲波清洗技術，在多個關鍵工藝發揮著至關重要的作用。
一、超聲波/兆聲波清洗技術原理：聲波與流體力學的精密協同
1、Sonosys的清洗技術基于兩大核心機制：超聲波的空化效應與兆聲波的微射流效應。超聲波清洗通過40-80kHz的聲波在液體中產生微小氣泡，氣泡破裂時釋放的沖擊波可穿透晶圓表面微米級縫隙，去除油污、粉塵等污染物。而兆聲波清洗則采用0.8-5MHz的高頻聲波，驅動溶液分子形成瞬時速度達30cm/s的流體力學層，以聲壓梯度強制剝離小于0.2微米的顆粒，同時避免傳統空化效應對脆弱結構的損傷。
2、這種技術組合實現了機械擦洗與化學清洗的雙重作用。例如，在光刻膠去除環節，兆聲波配合TMAH溶液可實現納米級清潔而不損傷電路；在鍵合前處理中，超聲波清洗能提升芯片與基板的粘接可靠性，使鍵合強度提升30%以上。
二、半導體制造全流程應用：從晶圓到封裝的關鍵環節
1. 晶圓清洗
應用場景：用于去除晶圓表面的納米級顆粒、殘留光刻膠、化學機械拋光（CMP）后的漿料殘留等污染物。
技術優勢：
高頻振動：兆聲波頻率通常在800 kHz至3 MHz，比傳統超聲波更高，能產生更密集的聲波空化效應，可深入微小結構（如FinFET、GAA晶體管）進行清潔，避免結構損傷。
均勻性：通過**控制聲波能量分布，減少晶圓表面清洗不均勻的問題，提升良率。
減少化學品使用：結合兆聲波的物理清洗能力，可降低對強酸、強堿等化學試劑的依賴，符合綠色制造趨勢。
2. 光刻膠去除（Photoresist Stripping）
應用場景：在光刻工藝后，需要**殘留的光刻膠，傳統濕法化學清洗可能無法全部去除處理亞微米級殘留。
技術優勢：
高效剝離：兆聲波的空化效應可加速化學藥液與光刻膠的反應，縮短工藝時間。
保護底層結構：高頻振動減少對脆弱材料（如低介電常數材料）的機械沖擊，避免損傷。
3. 化學機械拋光（CMP）后清洗
應用場景：CMP后晶圓表面會殘留金屬顆粒（如銅、鎢）和拋光液，需要清潔以避免后續工藝缺陷。
技術優勢：
高效去除納米顆粒：兆聲波可**傳統清洗難以處理的亞微米級顆粒，降低缺陷率。
兼容多種材料：適用于硅、金屬、介質層等多種表面，減少交叉污染風險。
4. 先進封裝中的應用
應用場景：在3D封裝、TSV（硅通孔）等先進封裝工藝中，清洗微孔和窄縫結構的污染物。
技術優勢：
高深寬比結構清潔：兆聲波可穿透高深寬比的微孔，去除內部殘留，確保電連接可靠性。
低溫工藝：減少熱應力對封裝結構的影響。
5. 蝕刻與沉積工藝的輔助
應用場景：在干法蝕刻或沉積后，兆聲波用于去除副產物或未反應的殘留物。
技術優勢：
提升工藝一致性：通過**控制聲波參數，優化表面狀態，提升薄膜沉積或蝕刻的均勻性。
三、Sonosys的技術特點：智能化的設計與符合綠色生產要求
1. 模塊化設計：設備可集成到現有生產線，支持自動化（如與機械臂協同）。
2. 智能控制：實時監測聲波能量、頻率和溫度，確保工藝穩定。
3. 環保節能：減少化學品消耗和廢水處理成本，符合半導體行業可持續發展目標。
與傳統清洗技術相比，德國Sonosys超聲波/兆聲波清洗技術優勢顯著。傳統超聲清洗頻率較低，產生的較大空化氣泡在塌陷時易對半導體敏感元件造成物理損傷。而Sonosys的高頻兆聲波技術，實現無接觸式清洗，通過液體傳遞能量，減少對精密部件的潛在損害。此外，德國Sonosys超聲波/兆聲波清洗技術具備多種頻率選擇，可根據不同半導體材料與污染物特性，精準匹配清洗頻率，確保高效且針對性的清洗效果，提高生產效率與產品良品率 ，降低企業的運行成本。
