盛美半导体设备推新款薄型晶圆清洗系统

盛美半导体设备作为半导体制造与先进晶圆级封装领域中领先的设备供应商，推出新款薄型晶圆清洗系统。这是一款高产能的四腔系统，可应用于单晶圆湿法制程，包括清洗、蚀刻、去胶和表面湿法减薄。可应用于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与绝缘栅双极晶体管(IGBT)元件制造中，基于伯努利效应，该系统在传输与制程中，与晶圆表面完全无接触，消除由接触带来的机械损伤，提高元件良率。它支持200毫米和300毫米的硅片，适用于厚度低至50微米的Taiko晶圆、厚度小于200微米的超薄晶圆、高深宽比(>10:1)深沟道晶圆以及双层厚度的键合晶圆。

市场调查谘询公司Modor Intelligence发布预测，基于IGBT在厨电、微波炉、电动汽车、高铁、变频器、变频冰箱、空调、灯具镇流器、市政电力传输系统和立体声系统方面的广泛运用，IGBT市场将从2019年的54亿美元成长至2025年的93.8亿美元。而且，电动汽车在欧洲、北美和国内的销售让IGBT在支持基础设施建设和电动车制造方面有了新途径。

另外，在功率元件小型化的趋势下，提高元件效能的呼声日益成长，这引发了对小尺寸、深沟槽、薄晶圆的需求。据市场研究和技术分析公司Yole Développement在2020年6月11日的报告显示，薄片市场的需求将从2019年的1亿片增加到2025年的1.35亿片，复合年成长率(CAGR)超过5%。Yole Développement预测，该市场的成长得益于存储器、CMOS图像传感器和功率碳化矽组件，还有LED和雷射二极管的驱动。

盛美半导体设备董事长王晖表示，为了争夺市占，功率设备制造商需扩大MOSFET和IGBT的产能，包括增加晶圆减薄设备，同时兼顾利用有限的工厂面积。为此，开发一个四腔系统，与目前市场上的壹腔或两腔系统相比，它能提供更高的产能，降低成本、增加效益。此外，提供一套专用的非接触式传输与制程系统，以防止这些薄至50微米的易碎晶圆在背面减薄与清洗过程中受到损坏，从而提高器件良率。

晶圆进行机械研磨／抛光后会得到翘曲严重的超薄硅片，让超薄硅片安全无损的完成背面制程一直是困扰业界的难题。盛美半导体设备为满足制造商的需求设计了薄片清洗系统，该系统的传输模块为超薄硅片的搬送提供了有效的解决方案，无损的将超薄硅片传输到后续湿法制程腔体进行矽减薄的湿法蚀刻制程，以消除晶圆应力、清洁表面等。此外，通过采用不同的化学药液组合，该系统也可拓展应用于清洗、微影胶去除、薄膜去除和金属蚀刻等制程。

该薄片清洗系统的传输系统可根据深沟槽片、Taiko片、薄片或是键合片等不同的晶圆来进行不同设定。与制程腔体中的晶圆夹盘壹样，装载和卸载区的机械手也采用了伯努利原理，对晶圆进行非接触式的传输搬送。恒定的氮气(N2)，可使晶圆悬浮于机械手臂上，同时，机械手臂可以翻转，将晶圆的其中壹面置于制程面，而整个过程晶圆保持在原位。因此，高翘曲度的晶圆可在完全不接触的情况下进行传送。

该系统每个腔体可配置最多四个摆臂，用于喷淋制程化学药液，如湿蚀刻剂、有机溶剂、RCA清洗药液、去离子水和氮气等，并且最多可回收两种化学药液。