晶圆清洗是半导体制造中的关键工艺，其核心是通过物理与化学方法去除晶圆表面的污染物。目前主流技术分为湿法清洗和干法清洗两类：湿法清洗依赖化学溶液（如RCA标准清洗液、SPM等）进行氧化、溶解反应，约占清洗步骤的90%以上，但其化学品消耗量大；干法清洗则采用等离子体、超临界CO₂等无液体介质，适用于高深宽比结构，但设备成本较高。

    清洗设备通常采用旋转喷淋技术，结合气液混合雾化喷射与离心力剥离污染物，并通过PLC系统实现全流程自动化控制，支持参数精细化调节（如清洗时间、转速等）。随着制程微缩至纳米级，清洗技术正向低温、低损伤、绿色环保方向发展，以满足先进芯片制造的洁净度要求

   晶圆清洗设备主要由以下几个核心部件构成：PLC控制器、电机驱动器、伺服电机、步进电机、中心旋转吸盘及喷淋摆臂等组件。其控制系统结构框架如图所示。

  如所示，晶圆清洗机的工作流程如下：PLC控制器通过电机驱动器控制中心旋转电机，驱动吸盘实现正反向旋转；同时，PLC通过步进电机驱动器控制喷淋摆臂电机，带动喷嘴左右摆动。在驱动电机运行的同时，PLC自动控制水阀与气阀开启，使喷嘴喷出由水和空气混合形成的二流体雾化清洗介质，对硅片进行均匀、全面的清洗。清洗完成后，系统切换为惰性气体对硅片进行干燥处理。

    设备所有工艺参数可通过触摸屏界面进行设定与调整。用户可在参数设置模块中，对清洗时间、干燥时间、旋转速度、吹气时间及喷头喷洒范围等关键工艺变量进行自定义设置。触摸屏实时显示当前运行状态，包括中心吸盘转速、摆臂运动速度、摆臂位置坐标、已运行时间等信息，并自动累计已处理的硅片数量，实现过程可视化与生产数据统计。

   如图所示，晶圆清洗机在使用方面易于操作，性能稳定，参数可以按照大量厂家的需求更改，目前晶圆清洗机适用清洗3～8英寸的芯片，中心旋转吸盘转速范围为400～3 000 r/min，清洗和干燥时间可在3～3 000 s内设置。大量实验得出，摆臂从中点位置到吸盘边缘的直线距离:4 寸清洗吸盘的建议尺寸为6.18 mm，6寸清洗吸盘的建议尺寸为9.27 mm，8寸清洗吸盘的建议尺寸为12.35 mm。清洗过程中吸盘旋转速度，一般设定值为800～1 000 r/min。洗片过程中的总运行时间，是水清洗、水气清洗、氮气干燥时间的总和。表1给出两种片子在清洗过程中所设置的时间。

   在针对体积电阻芯片的清洗工艺中，参数设置如下：水清洗阶段时长为5秒，水气混合清洗阶段为15至20秒，氮气干燥阶段为5秒，因此单片清洗的总运行时间为25至30秒。而在清洗三级管芯片时，水清洗时间同样为5秒，水气混合清洗时间设定为10至15秒，氮气干燥时间保持5秒，单片总清洗时间相应缩短至20至25秒。清洗周期的缩短直接提升了芯片清洗的整体效率。用户可根据实际工艺需求灵活调整各阶段的时间参数，使硅片清洗流程更具适应性，在保证清洗效果的同时，进一步简化操作，提升使用的便捷性与灵活性。