Verdict結論
批次式清洗與單片式清洗最大的差異在於「一次處理多片還是每次處理1片」。批次式清洗將25～50片晶圓一次浸入化學槽，產能高、成本低，但容易受槽內化學品濃度與溫度分布影響。單片式清洗則每次旋轉1片晶圓並同時供應化學品，憑藉離心力達到高均勻性、能控制圖形損傷，切換化學品也很靈活，在20nm以下的先進節點不可或缺。現今的晶圓廠會依製程步驟分別使用兩者。
主要差異
| 比較項目 | 批次式清洗（浸泡方式） | 單片式清洗（旋轉方式） |
|---|---|---|
| 處理單位 | 25～50片一次處理（以晶舟盒為單位） | 每次處理1片（Single Wafer） |
| 產能 | 高（1個批次同時處理多片） | 低（每1片的處理時間較長） |
| 化學品消耗量 | 多（需更換整槽化學品） | 少（以噴嘴拋棄式供應，可節省用量） |
| 清洗均勻性 | 容易受槽內化學品濃度・溫度分布影響 | 均勻性高（藉旋轉離心力均勻供應） |
| 圖形損傷風險 | 微細圖形・高深寬比結構有因液體表面張力而導致圖形倒塌的風險 | 以旋轉乾燥・IPA蒸氣乾燥將圖形損傷降至最低 |
| 化學品切換 | 需要換槽，切換耗時 | 切換噴嘴即可快速因應 |
| 先進節點適用性 | 適用成熟節點（65nm以上） | 先進節點（20nm以下）必備 |
| 代表設備廠商 | SCREEN（主要市占）・TEL・Lam Research | SCREEN・TEL・Lam Research（各家皆提供兩種方式） |
先進節點以單片式清洗為主流的原因
在10nm以下的先進節點，高深寬比的閘極結構、3D NAND的孔洞結構、FinFET的鰭片間距持續微縮，批次式清洗浸槽時的表面張力會造成圖形倒塌（Pattern Collapse）。單片式清洗可利用IPA蒸氣乾燥（Marangoni乾燥）或旋轉乾燥來防止圖形倒塌。此外，從防止化學品交叉污染與管理金屬污染的角度來看，可以1片為單位管理的單片式也較有利。SCREEN Holdings的單片式清洗設備（SU-3300等）與TEL的單片式清洗設備，已廣泛被先進晶圓廠採用。
批次式清洗仍具競爭力的用途
在成熟節點（130nm～65nm）的量產線上，批次式清洗在產能與成本上的優勢依然很大。RCA清洗（SC-1・SC-2）、HF清洗、SPM清洗（硫酸＋過氧化氫）等以化學清洗效果為主的步驟，採用批次式較為經濟。後段製程封裝前的晶圓清洗（切割前・接合前）也會使用批次式清洗。清洗製程整體請參考wafer-cleaning，與蝕刻的比較請參考乾式蝕刻與濕式蝕刻的差異。
常見問題
批次式清洗與單片式清洗最大的差異是什麼？
兩者的處理方式根本不同。批次式清洗是將25～50片晶圓浸入化學槽的一次處理，特點是產能高。單片式清洗則每次旋轉1片晶圓並同時供應化學品，在均勻性、防止圖形損傷與化學品管理上表現優異。先進節點必須採用單片式清洗。
為什麼先進節點需要單片式清洗？
因為微細圖形的深寬比提高，化學品表面張力造成圖形倒塌（Pattern Collapse）的風險隨之增加。單片式清洗可透過IPA蒸氣乾燥與旋轉乾燥將此風險降至最低。此外，也能以1片為單位嚴格管理金屬的交叉污染。
清洗設備的主要廠商有哪些？
SCREEN Holdings在日本國內外都擁有很高的市占率。TEL（東京威力科創）與Lam Research也是主要廠商。各家都同時提供批次式與單片式清洗的產品線，並有交貨給台積電、三星、英特爾等先進晶圓廠的實績。