单片式湿法清洗设备 若名芯

单片式湿法清洗设备是半导体制造中的关键设备，专注于对单个晶圆进行精细化的化学或物理清洗。以下是对该设备的完整介绍

一、工作原理

化学清洗：利用特定化学溶液与晶圆表面污染物发生化学反应，将其转化为可溶性物质并随清洗液排出。

物理清洗：通过超声波、兆声波等高频振动产生空化效应，剥离晶圆表面的顽固污渍。

组合清洗：结合化学清洗和物理清洗的优点，提高清洗效果和效率。

二、结构组成

清洗槽：容纳清洗液，为晶圆提供化学清洗环境。材质多为耐腐蚀材料，以抵抗清洗液的侵蚀。

流体分配系统：包括喷淋臂、超声波/兆声波发生器和液体循环系统。喷淋臂确保清洗液均匀覆盖晶圆；超声波/兆声波发生器增强清洗效果；液体循环系统保持清洗液纯净度和稳定性。

机械传输系统：由晶圆承载台和传送机构组成，实现晶圆稳定传输和处理。部分设备采用非接触式传输方式，避免对晶圆造成损伤。

温控与加热系统：精确控制清洗液温度，提升化学反应速率。同时配备冷却系统快速降温，防止晶圆因过热受损。

干燥系统：采用旋干法、气吹式干燥或IPA脱水法去除晶圆表面残留清洗液。

控制系统：包括人机界面、PLC与自动化程序及传感器与监测模块。人机界面便于操作人员设置参数和监控设备状态；PLC与自动化程序确保设备按预设流程运行；传感器与监测模块实时监测设备运行状态和清洗效果。

废气处理与环保系统：处理废液中的酸性/碱性物质，避免直接排放污染环境。部分设备还具备废水回收再利用功能，降低生产成本并减少环境污染。

三、设计特点

均匀性保障：喷淋臂对称分布，配合流体仿真优化流速，确保晶圆边缘与中心清洗一致；兆声波或超声波覆盖整个表面，避免局部清洗不足。

低损伤设计：非接触式传输减少机械刮擦风险；兆声波替代传统刷洗，降低物理应力。

兼容性与扩展性：模块化设计支持多种清洗工艺集成；可升级至更大晶圆尺寸以满足未来需求。

数据追溯与智能化：记录每片晶圆的清洗参数，支持SPC统计分析；部分设备集成AI算法，自动调整参数以优化清洗效果。

四、应用领域

单片式湿法清洗设备广泛应用于集成电路、功率半导体、衬底材料、硅基微显示等领域的晶圆清洗工艺中。它不仅适用于预清洗、去胶清洗、RCA清洗等常规清洗步骤，还可以根据客户需求进行定制化改造以满足特定工艺要求。

综上所述，单片式湿法清洗设备以其高效性、稳定性、灵活性和安全性等特点在半导体制造工艺中发挥着重要作用。随着半导体技术的不断发展和进步，单片式湿法清洗设备也在不断创新和升级以满足更高的清洗要求和更广泛的应用领域。