最後更新:2026年10月8日清洗晶圓清洗

刷洗(PVA 刷洗器)是什麼

Brush Cleaning / PVA Scrubber

刷洗(PVA 刷洗器)是讓多孔質聚乙烯醇製刷子一面旋轉一面接觸晶圓,搭配藥液刷除殘留微粒的清洗方式。標準用於 CMP 後的殘留研磨液去除,並以清洗模組形式整合於 CMP 設備中。由於刷子本身會保持微粒並將其帶走,刷子的沖洗與定期更換是品質管理的要點。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

刷洗(scrubber 清洗)是讓 PVA(聚乙烯醇)製的海綿狀刷子接觸晶圓表面並旋轉,一面供應藥液一面以物理方式刷除微粒的清洗方法。標準用於 CMP 後的殘留研磨液去除(CMP 後清洗),一般以清洗模組形式整合於 CMP 設備中。

之所以使用 PVA 刷,是因為它多孔且柔軟,能在不刮傷晶圓表面的情況下接觸。一般認為刷子並非直接接觸表面,而是透過一層薄薄的藥液膜將力傳遞給微粒,同時刷子本身也擔負保持並帶走微粒的角色。為了防止刷子上保持的微粒轉移到下一片晶圓的「交叉污染」,處理循環中會納入刷子本身的清洗(刷子沖洗)。

藥液的選擇取決於去除對象與底層材料。在氧化膜表面,為使微粒與表面帶同號電荷而靜電相斥,會使用鹼性藥液(稀氨水等);在銅導線表面,為在抑制腐蝕的同時去除有機殘留物,則使用含檸檬酸等錯合劑的藥液。CMP 研磨液的磨粒(二氧化矽・氧化鈰)會牢固附著於表面,因此化學剝離力與機械力兩者都不可或缺。

課題在於刷子劣化與刮傷的產生。PVA 會隨使用而堵塞並失去彈性,是需要定期更換的耗材零件。此外,若刷子夾入堅硬異物,就會成為在晶圓整面劃出刮痕的原因。在銅導線這類柔軟表面上,即使輕微接觸也可能形成缺陷,因此壓入量與轉速的管理十分重要。

與 Megasonic 或二流體等非接觸方式相比,刷洗的物理力較強,對於 CMP 研磨液殘留物這類「頑固污垢」而言是較為可靠的方法。因此即使在微縮化已進展的今日,它仍持續作為 CMP 後清洗的核心而被使用。

刷洗(PVA 刷洗器)的常見問題

為什麼使用 PVA(聚乙烯醇)製的刷子?
因為它多孔且柔軟,能在不刮傷晶圓表面的情況下接觸。一般認為刷子與其說是直接接觸表面,不如說是透過一層薄薄的藥液膜將力傳遞給微粒,同時刷子本身也擔負保持並帶走微粒的角色。
刷洗使用的藥液如何選擇?
依去除對象與底層而改變。在氧化膜表面,為使微粒與表面帶同號電荷而靜電相斥,會使用稀氨水等鹼性藥液;在銅導線表面,為在抑制腐蝕的同時去除有機殘留物,則使用含檸檬酸等錯合劑的藥液。

相關設備・材料

相關企業

比較文章

所屬主題