晶圆硅片清洗设备是半导体制造过程中的关键设备，以下是对其的详细描述：

主要类型

单片式清洗机：由几个清洗腔体组成，通过机械手将每一片晶圆送至各个腔体中进行单独的喷淋式清洗。这种设备的清洗效果较好，能够有效避免交叉污染和前批次污染后批次的问题，但缺点是清洗效率相对较低，成本偏高。中国生产厂家主要以上海盛美、中国台湾弘塑等公司为代表。

槽式清洗机：将晶圆放在花篮中，利用机械手依次将其通过不同的化学试剂槽进行清洗，槽内装有酸碱等化学液，一次可以同时清洗一个花篮（25 片）或两个花篮（50 片晶圆）。此类清洗机清洗效率较高、成本较低，但清洗的晶圆之间会存在交叉污染和前批次污染后批次的情况。主要由耐腐蚀机架、酸槽、水槽、干燥槽、控制单元、排风单元以及气体和液体管路单元等几大部分构成。国内生产厂家较多，以北方华创、华林科纳等公司为代表。

工作原理

预清洗：通常采用去离子水冲洗和超声波清洗相结合的方式，去除晶圆表面的松散污染物和大颗粒。去离子水能够初步去除晶圆表面的颗粒和溶解的杂质，而超声波清洗则利用空化效应破坏颗粒与晶圆表面的结合力，使颗粒易于脱落。

化学清洗：这是晶圆清洗工艺的核心步骤之一，利用各种化学溶液去除晶圆表面的有机物、金属离子和氧化物等污染物。例如，使用丙酮或氨水/过氧化氢混合液（SC-1）去除有机污染物；使用硝酸或盐酸/过氧化氢混合液（SC-2）去除金属离子；使用氢氟酸溶液去除自然氧化层等。

终清洗：在化学清洗后，需要使用去离子水进行冲洗，以确保表面没有残留的化学物质。此外，还可采用臭氧水清洗（O?/H?O）进一步去除晶圆表面的残留污染物。

干燥：清洗后的晶圆必须迅速干燥，以防止水痕或污染物的重新附着。常用的干燥方法包括旋转甩干和氮气吹扫，前者通过高速旋转将晶圆表面的水分甩除，后者通过干燥氮气的吹拂来确保表面的干燥。

技术特点

清洗技术和工艺：采用超声波清洗、喷淋清洗、单片式浸泡等多种清洗方式，确保清洗效果。同时，配备全自动补液技术、防酸防腐措施、干燥前处理技术等，保护晶圆表面特性，提高清洗效率和质量。

高精度和高稳定性：能够精确控制清洗过程中的各种参数，如温度、时间、化学溶液浓度等，保证清洗的一致性和稳定性，从而确保晶圆的质量。

环保性能良好：一些的晶圆清洗设备配备了高纯化学品/研磨液供应回收系统及工程解决方案，能够有效地回收和再利用化学品，减少对环境的影响。

应用范围：

广泛应用于硅片晶圆的生产清洗工艺中，包括炉前清洗、光刻后清洗、氧化前清洗、抛光后清洗等多个环节，是半导体制造过程无法缺少的设备之一。