單片清洗機的核心部件多樣且關鍵。從清洗槽到機械傳輸，再到藥液供給與干燥模塊等，各部分協同工作。下文將詳細闡述這些核心部件的具體功能與重要性，助您更深入地了解單片清洗機的核心技術。

單片清洗機的核心部件主要包括以下幾類：

清洗槽模塊

化學清洗槽：用于盛放酸、堿等化學藥液，通過化學反應去除晶圓表面的有機物、金屬離子等污染物，如 SC-1（NH?OH + H?O? + DIW）用于去除有機物和顆粒，SC-2（HCl + H?O? + DIW）用于去除金屬雜質。

純水沖洗槽：通常配置多級去離子水（DIW） rinse 槽，用于在化學清洗后去除晶圓表面殘留的化學試劑，避免對后續工藝造成影響。

超聲波槽：利用高頻振動產生的空化效應剝離頑固顆粒，適用于納米級清潔，其中兆聲波技術（>1MHz）更溫和，適合精密結構；超聲波（40kHz）能量高，適用于厚膜去除。

機械傳輸模塊

機械臂/抓手：采用真空吸附或機械夾持的方式抓取晶圓，實現晶圓在不同清洗工位之間的轉移，要求動作輕柔且精準，避免對晶圓造成損傷，并能兼容不同尺寸的晶圓。

傳送軌道：由線性電機驅動，負責將晶圓準確地輸送到各個處理區域，如清洗槽、干燥區等，確保整個清洗過程的連續性和穩定性。

防碰撞系統：配備傳感器實時監測晶圓位置和周圍環境，防止機械臂與晶圓或其他部件發生碰撞，保障設備和晶圓的安全。

藥液供給與回收模塊

配液系統：自動混合酸、堿等化學藥液，并精確控制藥液的濃度和流量，以滿足不同清洗工藝的要求，通常由 PLC 進行控制。

過濾系統：采用多級過濾裝置，如超濾（UF）、離子交換等，對使用過的藥液進行循環過濾處理，去除其中的微小顆粒和雜質，延長藥液的使用壽命，減少耗材消耗。

廢液處理：對清洗過程中產生的廢液進行處理，包括中和反應、蒸餾回收等，使其達到環保排放標準，降低對環境的污染。

干燥模塊

熱氮吹掃（N? Blow）：利用高溫氮氣（如 300℃）吹拂晶圓表面，快速蒸發水分，適用于常規干燥，能有效避免水漬殘留。

IPA 蒸干：先使用異丙醇（IPA）置換晶圓表面的水分，再通過加熱使 IPA 蒸發，實現干燥，可防止顆粒二次污染，但需注意 IPA 的回收和處理。

離心干燥：通過高速旋轉晶圓（如 3000rpm 以上），借助離心力甩干晶圓表面的液體，適用于特定工藝需求，但離心力過大可能導致微小顆粒重新附著。

溫控與流體管理模塊

加熱/冷卻系統：能夠精確控制清洗液的溫度，如在 SC-1 工藝中將溫度維持在 70~85℃，SC-2 工藝中控制在 60~80℃，采用電熱或蒸汽加熱方式，搭配 PID 控制器實現高精度的溫度控制。

噴淋系統：由多個噴嘴組成，可將清洗液以特定的角度和流量均勻地噴灑到晶圓表面，部分設備還支持旋轉晶圓架，提升邊緣清洗效果，確保晶圓表面各區域的清洗均勻性。

流體分配器：精確調節清洗液的流量、壓力等參數，使清洗液在管道中的流動穩定且可控，避免出現局部過蝕或清洗不足的情況。

檢測與反饋模塊

光學檢測：利用 AI 視覺系統檢查晶圓表面的顆粒、劃痕等缺陷，類似于 KLA 的缺陷分析功能，為清洗效果提供直觀的質量評估。

電學測試：通過測量晶圓表面的電阻或雜質分布等參數，間接驗證清洗后的潔凈度，確保晶圓符合后續工藝的要求。

數據記錄：存儲每次清洗的工藝參數，如時間、溫度、藥液濃度等，便于進行追溯分析和工藝優化。

單片清洗機的核心部件涵蓋了從清洗、傳輸到檢測等多個環節，每個部分都發揮著的作用。這些核心部件的協同工作，使得單片清洗機能高效、精準地完成晶圓表面的清潔任務，滿足半導體制造過程中對潔凈度的嚴格要求。