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：通過精確控制聲波能量分布，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，需要清除殘留的光刻膠，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：兆聲波可清除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：通過精確控制聲波參數，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。