您好，歡迎來到秋山科技（東莞）有限公司！
全國免費服務熱線
15270896115您好，歡迎來到秋山科技（東莞）有限公司！
全國免費服務熱線
15270896115Product center
3D NAND技術通過垂直堆疊存儲單元來突破平面閃存的物理極限。2013年首1次量產(chǎn)時為24層，如今已邁入232層及以上的量產(chǎn)階段，512層正在研發(fā)中，預計2027年將出現(xiàn)1032層的產(chǎn)品。堆疊層數(shù)的指數(shù)級增長，帶來的是一個棘手的幾何難題：用于形成垂直存儲單元的溝道孔（Memory Hole），深寬比（HAR）已普遍超過50:1，甚至達到70:1乃至100:1。
在這種極1端深寬比結(jié)構(gòu)面前，傳統(tǒng)清洗方案徹1底失效：大粒徑液滴無法滲透至深孔底部，形成清洗“陰影區(qū)"；而為了增加清洗力提升壓力，又極易導致高深寬比結(jié)構(gòu)在清洗或干燥過程中倒塌。微小顆粒一旦在深孔側(cè)壁沉積或隨工藝步驟被掩埋，最終將導致器件短路或功能失效，造成整片晶圓報廢。
日本Atomax AM系列二流體噴嘴，憑借約5μm的超細霧化能力和無損清洗的精準沖擊力控制，為上述難題提供了已被驗證的工程化解決方案。
理解AM系列的價值，首先需要理解傳統(tǒng)清洗在3D NAND深孔場景下的失效機理。
傳統(tǒng)單流體高壓水洗或普通二流體噴嘴產(chǎn)生的液滴粒徑通常在數(shù)十微米至百微米級。面對深寬比>50:1的深孔，這些“大"液滴存在兩個根本問題：
表面張力屏障：大液滴進入深孔時，液體表面張力會形成“橋接"效應，液滴懸在孔口而無法下沉至孔底，清洗液與孔底殘留的聚合物副產(chǎn)物無法有效接觸。
陰影效應：即使部分液滴進入，在深孔側(cè)壁的多次折射和反彈中，液滴動能迅速衰減，孔底成為清洗“盲區(qū)"。
此外，光學檢測工具對深孔內(nèi)部顆粒的檢出能力極為有限。標準自上而下的光學散射檢測，顆粒信號會被多層膜堆的復雜背景噪聲淹沒，深孔內(nèi)部直徑<20nm的顆粒極難被在線檢測發(fā)現(xiàn)。這意味著清洗環(huán)節(jié)必須做到足夠徹1底，否則缺陷將在后續(xù)制程中被“埋葬"，無法挽回。
Atomax AM系列噴嘴采用了外部混合渦流二流體技術——壓縮空氣與液體在噴嘴外部混合剪切，破碎成均勻的超細霧滴。其平均霧化粒徑約5μm，這一量級的變化帶來了清洗能力的質(zhì)變。
5μm的液滴可輕松隨氣流進入深寬比>50:1的深孔內(nèi)部，實現(xiàn)清洗液對深孔側(cè)壁和底部的全覆蓋式浸潤。這種“氣攜液滴"的輸送方式，使得清洗液不再依賴自身的動能沖擊，而是借助氣流作為載體，將微米級液滴“送入"傳統(tǒng)方式無法抵達的區(qū)域。
實際應用中，AM12型號噴嘴已成功解決FinFET及3D NAND高深寬比結(jié)構(gòu)的清洗死角問題。
對于深寬比>50:1的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)倒塌風險是僅次于顆粒殘留的致命問題——清洗和干燥過程中的毛細力足以讓這些“細高柱"倒塌。
AM系列通過獨立調(diào)節(jié)氣液壓力，精準控制噴霧沖擊力。數(shù)據(jù)顯示，其可在有效去除0.1μm以上顆粒污染物的同時，不對晶圓表面精細結(jié)構(gòu)造成物理損傷。這種“溫和而精準"的清洗方式，是先進制程清洗工藝的核心訴求。
3D NAND深孔清洗需使用SC1、SC2等強酸堿清洗液，且清洗液中可能含有微量固體顆粒。傳統(tǒng)噴嘴孔徑細密，極易堵塞，不得不頻繁停機維護。
AM系列采用直通式流道設計，流道直徑較傳統(tǒng)噴嘴擴大10~200倍，即使處理含固體顆粒的清洗液也能穩(wěn)定運行。其維護間隔從傳統(tǒng)噴嘴的8小時延長至72小時，這對晶圓廠產(chǎn)能保障意義重大。
AM系列覆蓋多個流量段，分別對應不同清洗工序需求：
| 對應型號 | 流量范圍 | 3D NAND典型清洗工序 | 核心價值 |
|---|---|---|---|
| AM6 | 0.1~5L/h | 光刻前清洗、CMP后溫和清洗 | 超微量精確噴淋，清洗液/光刻膠耗材節(jié)約約30% |
| AM12 | 5~20L/h | 蝕刻后深孔殘留物清洗（核心場景） | 超細霧滴滲透高深寬比孔洞，去除聚合物殘留 |
| AM25/AM45 | 更大流量 | 晶圓預清洗、宏觀顆粒去除 | 兼顧效率與精度，適用于清洗工序前段 |
| 核心工序 | 推薦型號 | 工藝效果與量化收益 |
|---|---|---|
| 蝕刻后深孔殘留清洗 | AM12 | 超細霧滴滲透HAR深孔，清除聚合物副產(chǎn)物，缺陷密度降低約30% |
| 光刻前晶圓預清洗 | AM6/AM12 | 顆粒污染物去除率>85% |
| 光刻膠噴涂 | AM6 | 膜厚均勻性±1%，膠材耗材節(jié)約約30% |
3D NAND清洗中廣泛使用SC1（NH?OH+H?O?+H?O）和SC2（HCl+H?O?+H?O） 等強腐蝕性清洗液。AM系列除標配耐腐蝕的SUS316L不銹鋼外，還可選配PEEK、PTFE等全非金屬材質(zhì)。
對于接觸強酸堿藥液的深孔清洗工序，建議必須選用非金屬材質(zhì)型號，以杜絕金屬離子析出導致晶圓污染。
AM系列要發(fā)揮最佳效果，需注意以下要點：
氣源純凈度要求：半導體場景下需使用超高純氮氣或潔凈CDA，氣源含油或顆粒將直接污染晶圓。
工藝參數(shù)需驗證：噴嘴安裝距離、噴射角度、晶圓旋轉(zhuǎn)速度等參數(shù)需通過DOE實驗優(yōu)化匹配，設備集成有一定技術門檻。
非金屬材質(zhì)的必要性：接觸強酸堿藥液時，嚴禁使用金屬款噴嘴，必須選PEEK/PTFE材質(zhì)。
3D NAND向1000層以上演進的過程，本質(zhì)上是持續(xù)挑戰(zhàn)物理極限的過程，而深孔清洗正是其中最難逾越的壁壘之一。Atomax AM系列用5μm的超細霧化和精準的無損沖擊力控制，為這個行業(yè)級難題提供了可量化、可驗證的工程方案——從85%的顆粒去除率到30%的缺陷密度降低，這些數(shù)據(jù)背后，是晶圓良率的實質(zhì)性提升。
