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德国SONOSYS兆声波清洗设备 介绍

更新时间:2025-10-22      浏览次数:23

一、 公司简介与核心定位

  • 公司全称: SONOSYS GmbH

  • 核心技术: 兆声波清洗技术

  • 市场定位: 面向高的端制造业,提供精密、无损、高效的湿法清洗解决方案。

  • 关键特点: SONOSYS并非简单的超声波清洗机制造商,而是专注于将兆声波能量 进行高度均匀和可控地分布到清洗液中,以实现传统超声波无法达到的清洗效果,同时避免对脆弱、精密的器件表面造成损伤。


二、 什么是兆声波清洗?与传统超声波有何区别?

要理解SONOSYS的优势,首先要明白兆声波的原理:

  • 传统超声波: 频率通常在20 kHz - 80 kHz。它主要依靠“空化效应"——液体中气泡的形成和猛烈内爆产生的冲击波和微射流来剥离污染物。这种力量虽然强大,但过于剧烈,容易对纳米级的精细结构(如芯片上的低-k介质层、微小的引线)造成物理损伤(侵蚀、击穿)。

  • 兆声波: 频率通常在800 kHz 至 3 MHz 之间,远高于传统超声波。其核心作用机制是:

    1. 声流效应: 高频振动在液体中产生强大的、定向的声流,这种“液体微风"能有效地冲刷工件表面,将已经松动的颗粒带走。

    2. 温和的微空化: 兆声波也会产生空化,但气泡更小、生命周期更短,内爆能量极低。这种“微空化"足以破坏污染物与基材之间的范德华力,但不足以损伤基材本身。

    3. 粒子加速度: 高频振动给溶液中的微小颗粒施加极的高的加速度,使其更容易从表面脱离。

核心区别总结:

特性传统超声波SONOSYS 兆声波
频率低频 (20-80 kHz)高频 (800 kHz - 3 MHz)
作用机理强烈的空化效应(气泡内爆)声流效应 + 温和的微空化
清洗力强,但方向性差强,且高度可控、定向
对工件影响可能损伤精细结构、产生空化腐蚀无损、温和,适合最的精密的器件
颗粒去除对亚微米颗粒效果有限高效去除亚微米甚至纳米级颗粒

三、 SONOSYS兆声波设备的核心技术与优势

  1. 专的利的换能器技术:

    • SONOSYS拥有其独特的压电陶瓷换能器设计和制造技术。

    • 能够产生高度均匀、稳定的声场,确保清洗槽内每一个位置的工件都能获得一致的清洗效果,无“热点"或“死区"。

  2. 均匀的能量分布:

    • 这是SONOSYS的核心竞争力。其设备能确保兆声波能量在整个清洗槽内均匀分布,这对于同时清洗大量高价值晶圆或芯片至关重要,保证了产品良率的一致性。

  3. 卓的越的颗粒去除效率:

    • 专门用于去除亚微米(<0.1µm)和纳米级颗粒,这些颗粒是导致半导体器件短路和性能下降的主要原因。在去除抛光后(CMP)的颗粒污染物方面表现尤为出色。

  4. 无损清洗:

    • 由于避免了剧烈的空化效应,SONOSYS设备可以对脆弱的结构(如硅通孔TSV、微凸点、超薄晶圆、低-k介质材料)进行安全、可靠的清洗,而不会造成任何物理或结构损伤。

  5. 与化学液协同优化:

    • 设备的设计能与各种先进的清洗化学品(如SC1、SC2、稀释的HF等)完的美配合,通过兆声波的物理作用增强化学反应的效率,实现“1+1>2"的清洗效果。

  6. 高可靠性与长寿命:

    • 采用工业级标准制造,换能器寿命长,设备稳定可靠,能够满足半导体工厂7x24小时连续生产的需求。


四、 主要产品系列与应用领域

SONOSYS提供从单个兆声波模块到完整的全自动清洗系统的一系列产品。

  1. 模块化兆声波清洗槽:

    • 可以集成到客户现有的湿法清洗站或自动物料搬运系统中。

    • 适用于研发、中试或特定工艺步骤。

  2. 全自动兆声波清洗系统:

    • 完整的“交钥匙"解决方案,通常包含多个工艺槽(如预清洗、兆声波主清洗、漂洗、干燥)。

    • 集成机械手、化学品管理系统、温度控制和先进的软件界面。

    • 应用于半导体前道制程、后道先进封装等。

典型应用领域:

  • 半导体制造:

    • CMP后清洗

    • 刻蚀后残留物去除

    • 离子注入后光阻去除与清洗

  • 先进封装:

    • 晶圆级封装清洗

    • 凸点制备后清洗

    • TSV清洗

  • MEMS器件制造:

    • 释放刻蚀后结构清洗

    • 键合前清洗

  • 光电子与化合物半导体:

    • LED、激光器芯片的清洗

  • 数据存储:

    • 磁头、磁盘的精密清洗


五、 在半导体行业中的关键作用

在摩尔定律的驱动下,芯片制程不断微缩(现已进入3nm、2nm时代),任何微小的污染都可能导致整个芯片失效。因此,清洗已成为半导体制造中步骤最多、最关键的技术之一。SONOSYS的兆声波设备在其中扮演了“清道夫"的角色,确保了:

  • 高良率: 通过彻的底去除导致短路的颗粒和污染物,直接提升芯片的生产良率。

  • 高可靠性: 无损清洗保证了芯片内部纳米结构的完整性,从而确保其长期使用的可靠性。

  • 技术可行性: 没有先进的清洗技术,许多先进的芯片架构将无法实现量产。

总结

德国SONOSYS代表了兆声波清洗领域的顶尖水平。它通过其独特的高频、均匀、可控的兆声波技术,解决了高的端制造业,尤其是半导体行业,在精密清洗方面面临的“既要洗干净,又不能洗坏"的核心矛盾。选择SONOSYS设备,对于追求最高产品良率和可靠性的先进制造企业来说,是一项关键的战略投资。


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