單片式濕法清洗設備是半導體制造中的關鍵設備，專注于對單個晶圓進行精細化的化學或物理清洗。以下是對該設備的完整介紹

一、工作原理

化學清洗：利用特定化學溶液與晶圓表面污染物發生化學反應，將其轉化為可溶性物質并隨清洗液排出。

物理清洗：通過超聲波、兆聲波等高頻振動產生空化效應，剝離晶圓表面的頑固污漬。

組合清洗：結合化學清洗和物理清洗的優點，提高清洗效果和效率。

二、結構組成

清洗槽：容納清洗液，為晶圓提供化學清洗環境。材質多為耐腐蝕材料，以抵抗清洗液的侵蝕。

流體分配系統：包括噴淋臂、超聲波/兆聲波發生器和液體循環系統。噴淋臂確保清洗液均勻覆蓋晶圓；超聲波/兆聲波發生器增強清洗效果；液體循環系統保持清洗液純凈度和穩定性。

機械傳輸系統：由晶圓承載臺和傳送機構組成，實現晶圓穩定傳輸和處理。部分設備采用非接觸式傳輸方式，避免對晶圓造成損傷。

溫控與加熱系統：精確控制清洗液溫度，提升化學反應速率。同時配備冷卻系統快速降溫，防止晶圓因過熱受損。

干燥系統：采用旋干法、氣吹式干燥或IPA脫水法去除晶圓表面殘留清洗液。

控制系統：包括人機界面、PLC與自動化程序及傳感器與監測模塊。人機界面便于操作人員設置參數和監控設備狀態；PLC與自動化程序確保設備按預設流程運行；傳感器與監測模塊實時監測設備運行狀態和清洗效果。

廢氣處理與環保系統：處理廢液中的酸性/堿性物質，避免直接排放污染環境。部分設備還具備廢水回收再利用功能，降低生產成本并減少環境污染。

三、設計特點

均勻性保障：噴淋臂對稱分布，配合流體仿真優化流速，確保晶圓邊緣與中心清洗一致；兆聲波或超聲波覆蓋整個表面，避免局部清洗不足。

低損傷設計：非接觸式傳輸減少機械刮擦風險；兆聲波替代傳統刷洗，降低物理應力。

兼容性與擴展性：模塊化設計支持多種清洗工藝集成；可升級至更大晶圓尺寸以滿足未來需求。

數據追溯與智能化：記錄每片晶圓的清洗參數，支持SPC統計分析；部分設備集成AI算法，自動調整參數以優化清洗效果。

四、應用領域

單片式濕法清洗設備廣泛應用于集成電路、功率半導體、襯底材料、硅基微顯示等領域的晶圓清洗工藝中。它不僅適用于預清洗、去膠清洗、RCA清洗等常規清洗步驟，還可以根據客戶需求進行定制化改造以滿足特定工藝要求。

綜上所述，單片式濕法清洗設備以其高效性、穩定性、靈活性和安全性等特點在半導體制造工藝中發揮著重要作用。隨著半導體技術的不斷發展和進步，單片式濕法清洗設備也在不斷創新和升級以滿足更高的清洗要求和更廣泛的應用領域。