RCA槽式清洗機是半導體制造領域的關鍵設備，專為去除晶圓表面的污染物而設計。其名稱源自“Radio Corporation of America”開發的標準化清洗工藝（即RCA工藝），該技術至今仍是行業主流方案之一。以下是關于它的詳細介紹：

一、工作原理與核心架構

RCA槽式清洗機采用多槽串聯結構，通常包含多個獨立控制的清洗單元（如預清洗槽、主清洗槽、漂洗槽等）。每個槽體內注入特定化學試劑組合——SC-1（NH?OH/H?O?/H?O）和SC-2（HCl/H?O?/H?O）溶液體系。這些堿性或酸性配方能有效分解有機物、溶解金屬雜質并氧化去除表面氧化層。設備通過機械臂或傳送帶系統自動將晶圓依次浸入各槽體，配合超聲波振動或兆聲波能量增強物理剝離效果，實現高效去污。

二、關鍵技術特點

模塊化設計與靈活性

支持根據工藝需求定制槽體數量、尺寸及排列順序，適配不同尺寸的晶圓（從4英寸到12英寸均可兼容）。例如，在封裝產線中，可通過增加過渡槽優化交叉污染控制；而在研發場景下，則能快速更換試驗性藥液進行參數驗證。

精準溫控與流體動力學優化

配備高精度加熱器與冷卻回路，確保各槽體溫差不超過±1℃，以維持化學反應速率的穩定性。同時，內部循環泵形成層流模式，使新鮮藥液持續補充至晶圓表面，避免局部濃度衰減導致的清洗不均問題。部分機型還引入渦旋噴射技術，進一步提升微米級顆粒的清除效率。

智能化過程控制

搭載PLC控制系統與觸摸屏HMI界面，可編程設置清洗時間、溫度曲線、N?吹掃強度等參數。實時傳感器監測pH值、電導率及濁度變化，自動補償藥劑損耗并觸發報警機制。歷史數據記錄功能便于追溯生產異常，滿足工業4.0標準下的數字化管理需求。

防二次污染機制

采用溢流式排液設計，防止已脫落的污染物重新沉積于潔凈區域；氮氣刀干燥模塊利用表面張力梯度實現無接觸烘干，杜絕水痕殘留。此外，純水終洗階段的電阻率監控確保最終潤洗，避免離子型污染物帶入后續工序。

三、典型應用場景

前道工序預處理：在光刻前清除自然氧化層與吸附性顆粒，提升光阻附著力；

后道封裝清潔：去除切割研磨產生的碎屑及助焊劑殘留，保障引腳可靠性；

失效分析支持：用于解剖樣品時剝離鈍化層，輔助缺陷定位與根因調查。

四、優勢與局限

優勢：批量處理能力強、成本效益高、工藝成熟度高且兼容性廣；
挑戰：對異形襯底適應性較差，復雜三維結構可能因液體滯留導致清洗盲區。隨著芯片向3D集成方向發展，設備廠商正通過旋轉噴淋臂改造與脈沖式超聲技術突破傳統限制。

五、維護與升級方向

定期校準傳感器精度、更換過濾芯材是保障穩定性的基礎操作。新一代機型融入AI算法預測耗材壽命，并通過網絡化平臺實現遠程診斷維護。環保趨勢下，閉路循環系統可將DI水耗量降低，同時減少廢液排放量。

總之，RCA槽式清洗機憑借其穩定可靠的性能與持續迭代的技術升級，仍是半導體生產線中不可替代的重要裝備。