隨著集成電路制造工藝不斷進步，半導體器件的體積正變得越來越小，這也導致了非常微小的顆粒也變得足以影響半導體器件的制造和性能，槽式清洗工藝已經(jīng)不能滿足需求，單片式設備可以利用很少的藥液達到槽式工藝不能達到的水準，因此單片式刻蝕、清洗設備開始在半導體制造過程中發(fā)揮越來越大的作用。
↑ 單片式刻蝕清洗
在全自動單片清洗設備中，由于大而薄的硅片對夾緊力較為敏感，再加上硅片的翹曲率不同，因此對于硅片的抓取、傳輸提出了更高的要求。華林科納研發(fā)的全自動單片式清洗設備采用伯努利非接觸式抓取，不接觸wafer，做到有效的傳送，確保不破片。
什么是“伯努利原理”？
丹尼爾·伯努利，是瑞士物理學家、數(shù)學家、醫(yī)學家，他是伯努利這個數(shù)學家族中最杰出的代表。伯努利成功的領域很廣，除流體動力學這一主要領域外，還有天文測量、引力、行星的不規(guī)則軌道、磁學、海洋、潮汐等。伯努利在1726年首先提出：“在水流或氣流里，如果速度小，壓強就大；如果速度大，壓強就小”。我們稱之為“伯努利原理”。
↑ 伯努利（Daniel Bernouli,1700～1782）
小時候的課堂上，做過這樣的小實驗。我們拿著兩張紙，往兩張紙中間吹氣，會發(fā)現(xiàn)紙不但不會向外飄去，反而會被一種力擠壓在了一起。因為兩張紙中間的空氣被我們吹得流動的速度快，壓力就小，而兩張紙外面的空氣沒有流動，壓力就大，所以外面力量大的空氣就把兩張紙“壓”在了一起。這就是“伯努利原理”原理的簡單示范。
Chuck的設計：伯努利非接觸式抓取
在單片式清洗設備里，雖然使用的是伯努利吸盤，但其卻是利用吹真空并非吸真空來實現(xiàn)。當壓縮空氣（CDA)進入工件吹向硅片，由圓盤中心沿徑向迅速擴散從而使得硅片上部的氣流遠高于其下部，硅片同時被吸住。根據(jù)伯努利推論即流速增加，壓強降低，此時硅片底部氣壓大于其上部的氣壓，因而吸盤無需擠壓到硅片便可進行吸附，達到抓取的目的。壓縮氣體是通過工件與吸盤之間留有的間隙排出，即使硅片表面存在凸起的柵線也不能擺脫被吸附，若使用真空吸盤則無法做到這一點（柵線處易漏氣）。
↑ 伯努利吸盤原理
總結下單片式清洗設備使用伯努利抓取的優(yōu)點：
1、無接觸式抓取，不會對wafer造成損傷
2、接觸面積大受力均勻，降低碎片率
3、薄型wafer抓取=100μm——700μm
4、背面也可做清洗，達到雙面清洗效果（雙面蝕刻機構開發(fā)中）
5、精簡化的設計，有效減低成本與人工維修的當機率
6、使用壽命長
↑ 華林科納 單片刻蝕機