【半導體設備維護技術探討】

半導體真空零件高精密清洗解決探討
PVD、CVD、Etching、Vacuum Pump 設備零件再生與污染控制

為半導體設備維護打造的超潔淨清洗技術，去除鍍膜沉積物、矽化物、氟化物及微粒污染，延長真空零件壽命並提升製程良率。

守仁企業 Metec ｜德國 SurTec 台灣技術代理商

文章目錄

1. 為什麼半導體設備越來越重視清洗？
2. 半導體設備最怕哪些污染物？
3. SurTec 高潔淨工業清洗主要應用範圍
4. 精密清洗應用的半導體設備供應鏈
5. 情境一：PVD 鍍膜設備真空零件清洗
6. 情境二：CVD 設備石英與金屬零件清洗
7. 情境三：蝕刻設備（Etching）零件再生清洗
8. 情境四：ESC 靜電吸盤精密清洗
9. 情境五：真空幫浦零件清洗
10. 情境六：EUV 與先進製程真空零件超潔淨清洗
11. SurTec 411 HP 產品介紹與技術規格
12. 為什麼選擇 SurTec 411 HP？
13. 真空設備供應鏈為何重視清洗？
14. 建議導入方向
15. 常見問題 FAQ
16. 結論

1、為什麼半導體設備越來越重視清洗？

在半導體製程中，即使是肉眼完全看不見的微量殘留，也可能對生產造成嚴重影響。隨著製程節點不斷縮小，從 28nm、7nm 進展至 3nm、2nm 先進製程，設備與零件的表面潔淨度要求也水漲船高。

任何微量污染物若未在零件出廠前或定期維護時有效去除，均可能在後續製程中引發：

• 製程污染，導致晶圓良率大幅下降
• 真空腔體真空度下降，影響製程穩定性
• 顆粒（Particle）數量異常增加，造成缺陷
• 設備維護頻率提高，停機時間增加
• 零件使用壽命縮短，更換成本上升

真空零件在出貨前或定期維護時，均須進行高潔淨度清洗，以確保設備長期穩定運轉，保障半導體製程的品質與效率。

常見清洗對象

需要進行高精密清洗的零件涵蓋以下類別：

• 真空幫浦零件（Rotor、Stator、閥體等）
• 真空腔體零件（Chamber Wall、Shield、Cover Ring 等）
• 氣體管路（Gas Line）零件
• 不鏽鋼加工件
• 鍍鎳零件
• 鋁合金設備零件
• 精密治具（Fixture）與載具

2、半導體設備最怕哪些污染物？

半導體設備對污染物的敏感程度遠超一般工業設備。以下四類污染物是導致製程異常的主要來源：

污染類型	主要來源	對製程的影響
油脂殘留	CNC 切削油、防鏽油、組裝潤滑油	有機污染，Outgassing 影響真空度
顆粒污染	加工碎屑、研磨粉塵、金屬微粒	Particle 增加，晶圓缺陷率上升
離子污染	清洗劑殘留、水洗不完全、鹽類殘留	電化學腐蝕、膜層附著力異常
矽污染	矽油、矽基添加劑	半導體製程尤其敏感，影響元件特性

關鍵提醒：半導體設備對矽污染的敏感程度極高。清洗劑若含矽酸鹽成分，殘留在零件表面後可能直接污染製程環境，因此選用不含矽酸鹽的清洗劑至關重要。

3、SurTec 高潔淨工業清洗主要應用範圍

SurTec 高潔淨工業清洗（High Purity Cleaning）解決方案針對半導體設備製程中最關鍵的零件類型，提供全方位的精密清洗支援：

• PVD Chamber 零件（靶材夾具、腔體護板、沉積環等）
• CVD Chamber 零件（石英管、Gas Distribution Plate、Baffle Plate 等）
• Etcher 蝕刻設備零件（Focus Ring、Shield Ring、Liner 等）
• Vacuum Pump 真空幫浦零件（Rotor、Stator、閥片等）
• Fixture 治具及各類載具
• FOUP 金屬零件
• Furnace Parts 爐管零件
• MRO 維護備用零件
• 組裝前高潔淨清洗（Pre-assembly Cleaning）

4、精密清洗應用的半導體設備供應鏈

高精密清洗技術的導入，適合以下半導體設備供應鏈中的各類企業：

• 真空腔體加工廠
• 半導體設備零件加工廠
• 設備維修廠（Equipment Service Provider）
• Vacuum Pump 真空幫浦維修商
• CMP 零件供應商
• 精密機械加工廠

這些企業在出貨前或執行設備維護時，均需對零件進行符合半導體潔淨等級的清洗處理，以確保客戶設備的穩定運轉與製程品質。





六大應用情境：半導體真空零件精密清洗實務

5、情境一PVD 鍍膜設備真空零件清洗｜有效去除金屬鍍膜堆積與微粒污染

PVD（Physical Vapor Deposition，物理氣相沉積）設備在長時間運轉後，腔體內部各類真空零件表面容易累積大量金屬沉積物，常見的沉積金屬包括：

• Aluminum（鋁）
• Titanium（鈦）
• Chromium（鉻）
• Nickel（鎳）
• Copper（銅）

受影響的零件包括 Shield（護板）、Chamber Wall（腔體壁）、Cover Ring（覆蓋環）、Target Clamp（靶材夾具）等。若未定期清洗，可能造成 Particle 增加、鍍膜剝落、良率下降及設備停機時間拉長。

高精密清洗技術可在不傷害金屬基材的前提下，精準去除鍍膜沉積物與微粒污染，使零件表面恢復金屬原色，有效延長使用壽命並降低更換成本。

6、情境二CVD 設備石英與金屬零件清洗｜降低 Particle 提升製程穩定度

在 PECVD（電漿化學氣相沉積）與 LPCVD（低壓化學氣相沉積）製程中，設備內部零件表面長期受到化學氣體的轟擊，容易形成以下殘留物：

• SiO₂（二氧化矽）
• SiN（氮化矽）
• Poly-Si（多晶矽）
• 各類 Process Residue（製程殘留物）

當膜層厚度累積過高時，受影響零件（包括 Gas Distribution Plate、Shower Head、Baffle Plate）容易產生微粒脫落、真空異常及製程漂移等問題。透過高精密清洗製程，可有效去除殘留膜層，維持設備最佳狀態。

7、情境三蝕刻設備（Etching）零件再生清洗｜降低更換成本提升設備稼動率

蝕刻製程常使用 CF₄、SF₆、Cl₂、HBr 等高活性氣體。設備零件（如 Focus Ring、Shield Ring、Liner）長期暴露於這些腐蝕性環境後，容易產生：

• 氟化物堆積（白色氟化物結晶附著）
• 金屬腐蝕
• 微粒污染加劇

透過高精密清洗與表面再生處理，可有效恢復零件性能，延長使用壽命，大幅降低零件更換成本並提升設備稼動率。

8、情境四ESC 靜電吸盤（Electrostatic Chuck）精密清洗｜降低晶圓污染風險

ESC（靜電吸盤）是半導體設備中的關鍵零件，負責在製程中固定及加熱晶圓。長時間使用後，ESC 表面容易累積：

• 金屬離子污染
• 氧化物殘留
• 製程殘留物（Process Residue）

污染累積可能導致 Wafer Slip（晶圓滑動）、吸附力下降及溫度均勻性異常等問題，嚴重影響製程品質。採用低殘留高精密清洗技術，可有效恢復 ESC 表面潔淨度，降低晶圓污染風險。

9、情境五真空幫浦（Vacuum Pump）零件清洗｜降低停機風險提升真空效率

乾式真空幫浦（Dry Vacuum Pump）在半導體製程中扮演關鍵角色，長時間運轉後 Rotor（轉子）和 Stator（定子）等核心零件容易累積：

• SiO₂ 粉塵
• Process Residue（製程殘留）
• Fluoride Deposit（氟化物沉積）

長期堆積可能造成抽氣效率下降、真空度不穩定及軸承負載增加，最終導致非預期停機。高精密清洗可恢復零件表面狀態，降低設備維修成本，延長幫浦整體使用壽命。

10、情境六EUV 與先進製程真空零件超潔淨清洗｜滿足高階半導體污染控制需求

3nm、2nm 及先進封裝製程對污染控制要求達到極致。在這些製程中，任何：

• 金屬離子污染
• 有機殘留（TOC 殘留）
• 奈米級微粒污染

均可能造成不可逆的產品缺陷。透過超潔淨高精密清洗技術，可達成超低 Particle、低 TOC 殘留及高潔淨度驗證，完整符合 EUV 及先進半導體製程的嚴苛需。

11、SurTec 411 HP 產品介紹與技術規格

SurTec 411 HP 是由德國 SurTec 專為高潔淨度要求產業開發的鹼性精密清洗劑。其核心優勢在於優異的去油、去粒子及低殘留特性，可有效去除加工油污、指紋污染、研磨殘留及微粒污染，廣泛適用於半導體、真空設備、光電及精密機械產業。

產品特性

• 液態配方，外觀呈淡黃色至棕色
• 不含硼酸鹽、磷、矽酸鹽及界面活性劑
• 適用於有色金屬、化學鍍鎳表面及不鏽鋼，有條件適用於拋光鋁
• 可搭配 SurTec 系列破乳洗滌劑，透過膜過濾、分離器或重力油分離器回收

技術規格（官方 TDS）

外觀

液態、淡黃色至棕色

密度（20°C）

1.185 g/ml（範圍：1.16–1.22）

pH 值（濃縮）

6.3（範圍：5.8–6.8）

建浴濃度

SurTec 411 HP 2–5 %vol + 洗滌助劑 0.1–1 %vol

操作溫度

35–90°C

應用時間

0.5–10 分鐘

主要成份

絡合劑

適用材質

有色金屬、化學鍍鎳表面、不鏽鋼

可搭配使用的 SurTec 系列洗滌助劑

洗滌助劑	適用清洗方式
SurTec 089	浸泡應用
SurTec 085	浸泡、超音波、溢流、噴淋應用
SurTec 084 / SurTec 086	浸泡、噴淋應用

12、為什麼選擇 SurTec 411 HP？

相較於一般工業清洗劑，SurTec 411 HP 在半導體及精密製造產業中具備以下關鍵優勢：

高精密清洗能力

有效去除加工油污、指紋污染及微量有機殘留，適用於高標準的零件表面潔淨需求。

低殘留設計

清洗後容易漂洗，可顯著降低離子殘留與有機殘留，符合半導體產業對表面潔淨度的嚴苛要求。

不含矽酸鹽

針對半導體製程對矽污染的高度敏感性，SurTec 411 HP 配方完全不含矽酸鹽，徹底杜絕矽污染風險。

靈活的清洗方式相容性

可導入自動噴淋線、超音波清洗設備及循環清洗系統，適合各種規模的精密零件清洗作業。

優勢項目	SurTec 411 HP 特色	對半導體產業的價值
清洗能力	有效去除油污、指紋、有機殘留	降低 Outgassing，提升真空度
殘留控制	低離子殘留、低有機殘留	減少製程污染，提升良率
配方安全性	不含矽酸鹽、磷、硼酸鹽	避免矽污染及離子污染
設備相容性	支援噴淋、超音波、浸泡等多種方式	靈活導入現有清洗產線

13、真空設備供應鏈為何重視清洗？以 Busch、Pfeiffer 為例

Busch Vacuum Solutions 與 Pfeiffer Vacuum 等國際頂尖真空設備製造商，對供應鏈零件的表面潔淨度有極高的要求。這背後有具體的技術原因：

• 真空系統中的有機污染物可能在低壓環境下揮發（Outgassing），直接影響系統的極限真空度
• 殘留污染物可能加速設備內部的氧化與腐蝕，縮短設備使用壽命
• 污染物的存在增加了設備維護的頻率與成本
• 不潔淨的零件降低整體設備的可靠度與穩定性

因此，高潔淨度清洗已成為許多真空零件製造商不可忽視的核心製程。能夠提供符合規格的高精密清洗方案，已成為進入高階真空設備供應鏈的重要門檻之一。

14、建議導入方向：哪些企業適合評估高精密清洗？

以下三類企業，建議積極評估導入 SurTec 高精密清洗解決方案：

精密加工廠

• 半導體設備零件加工廠（出貨前清洗）
• 真空設備零件加工廠（降低交貨後退件率）

表面處理廠

• 陽極處理前清洗（提升陽極膜均勻性）
• 鍍鎳前清洗（改善鍍層附著力）
• 精密脫脂製程（滿足高潔淨等級要求）

真空設備供應鏈

• 幫浦零件製造商與維修商
• 真空腔體加工廠
• Gas Line 零件供應商

導入效益：高精密清洗方案的導入，有助於企業提升零件交貨品質、降低客訴率、縮短設備停機時間，並滿足半導體及真空設備客戶對潔淨等級的要求，增強企業在供應鏈中的競爭力。\

15、常見問題 FAQ

Q1：半導體真空零件為什麼需要高精密清洗？

在半導體製程中，即使是肉眼看不見的微量殘留，也可能造成製程污染、真空度下降、顆粒（Particle）增加及良率下降。因此，真空零件在出廠前或定期維護時，均須進行高潔淨度清洗，以確保設備長期穩定運轉。

Q2：SurTec 411 HP 適合哪些半導體零件清洗？

SurTec 411 HP 適用於 PVD/CVD 腔體零件、Etcher 蝕刻設備零件、Vacuum Pump 真空幫浦零件、ESC 靜電吸盤、Fixture 治具、FOUP 金屬零件、Furnace Parts 及 MRO 維護零件等，亦適合用於組裝前高潔淨清洗。

Q3：SurTec 411 HP 是否含有矽酸鹽或磷？

不含。SurTec 411 HP 配方完全不含硼酸鹽、磷、矽酸鹽及界面活性劑，特別適合半導體產業對矽污染與離子殘留的嚴格控制要求。

Q4：PVD 設備真空零件應如何清洗處理？

PVD 設備長時間運轉後，Shield、Chamber Wall、Cover Ring、Target Clamp 等零件表面容易累積鋁、鈦、鉻、鎳、銅等金屬沉積物。建議使用高精密清洗技術，在不傷害基材的前提下去除鍍膜沉積物與微粒污染，使零件表面恢復金屬原色，延長使用壽命並降低更換成本。

Q5：半導體設備最常見的污染物有哪些？

主要分為四類：（1）油脂殘留，來自 CNC 切削油、防鏽油及組裝潤滑油；（2）顆粒污染，來自加工碎屑、研磨粉塵及金屬微粒；（3）離子污染，來自清洗劑殘留、水洗不完全及鹽類殘留；（4）矽污染，來自矽油及矽基添加劑，對半導體製程影響尤為嚴重。

Q6：ESC 靜電吸盤清洗後能解決哪些問題？

ESC 靜電吸盤長時間使用後容易累積金屬污染、氧化物及製程殘留物，導致 Wafer Slip、吸附力下降及溫度均勻性異常。透過低殘留高精密清洗技術，可有效恢復 ESC 表面潔淨度，降低晶圓污染風險，恢復正常吸附性能。

Q7：SurTec 411 HP 的操作參數為何？

SurTec 411 HP 建浴濃度為 2–5 %vol，搭配洗滌助劑 0.1–1 %vol，操作溫度 35–90°C，應用時間 0.5–10 分鐘。支援浸泡、超音波、噴淋及溢流等多種清洗方式，可靈活導入現有清洗產線。

Q8：真空幫浦零件清洗頻率應如何決定？

建議依據設備製程類型、運轉時數及真空度監測數據決定清洗頻率。當抽氣效率下降、真空度不穩定，或設備定期保養時，均應對 Rotor、Stator 等核心零件進行高精密清洗，以恢復設備效能。

16、結論：選擇正確的清洗方案，打造潔淨製程競爭力

在半導體與真空設備產業中，真正的挑戰往往不是「看得見的髒污」，而是那些肉眼無法察覺的微量殘留污染物。隨著製程節點持續縮小、良率要求不斷提升，高精密清洗已從製程選項演變為不可或缺的核心環節。

SurTec 為德國專業的工業金屬表面處理專家，擁有一系列針對半導體與真空設備的高精密清洗方案。透過科學化的配方設計，SurTec 411 HP 協助企業有效降低有機污染、提升表面潔淨度，並滿足高科技產業對潔淨製程的嚴苛要求。

守仁企業（Metec ）為 SurTec 德國品牌在台灣的授權代理商，提供在地專業技術諮詢與銷售服務。如需了解 SurTec 411 HP 或其他高精密清洗方案的詳細資訊，歡迎聯繫守仁企業技術團隊。