專利名稱：半導(dǎo)體硅片的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體硅片的清洗方法。
技術(shù)背景
伴隨集成電路制造工藝的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體器件的體積正變得越來越小，這導(dǎo)致了非常微小的顆粒也變得足以影響半導(dǎo)體器件的制造和性能，所以，硅片清洗工藝也變得越來越重要。對于這些微小的顆粒，傳統(tǒng)的流體清洗方法并不能夠非常有效地去除它們。這是由于在半導(dǎo)體硅片表面和清洗液體之間存在著一個相對靜止的邊界層。當(dāng)附著在硅片表面的顆粒直徑小于邊界層厚度時，清洗液體的流動無法對顆粒產(chǎn)生作用。為了改善這個問題，超聲波和兆聲波被引入了半導(dǎo)體清洗工藝。超聲波或兆聲波的能量可以在水中產(chǎn)生微小的氣泡，當(dāng)氣泡爆開時所產(chǎn)生的震動將有助于剝離那些附著在硅片上的微小顆粒，從而洗凈硅片。
眾所周知，超聲波或兆聲波的能量在媒介中是以波狀傳遞的，因此，硅片表面的超聲波或兆聲波能量會產(chǎn)生不均勻的問題。對于單片式清洗工藝腔，無論使用何種頻率的超聲波或兆聲波振蕩器，其能量作用在硅片表面時，根據(jù)硅片與振蕩器距離的不同而變化，從而使硅片各個位置的顆粒去除效率不同，嚴(yán)重影響了清洗效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種半導(dǎo)體硅片的清洗方法，以解決由于振蕩器作用在硅片表面時能量不均等分布影響清洗效果的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體硅片的清洗方法，該清洗方法包括使用清洗液對硅片表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗，在所述硅片表面形成清洗液層；將振蕩器移動至所述硅片的上方，使所述振蕩器正常工作時所述清洗液層形成聲波能量的波導(dǎo)；與所述振蕩器連接的信號發(fā)生器向所述振蕩器提供信號，信號發(fā)生器根據(jù)所述硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高所述信號發(fā)生器的頻率。
優(yōu)選地，所述信號發(fā)生器的頻率具有頻率基準(zhǔn)值，在所述頻率基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上提高頻率，從所述頻率基準(zhǔn)值的70%提高到130%。
優(yōu)選地，所述信號發(fā)生器的頻率每次增加值不超過所述頻率基準(zhǔn)值的0. 8% 1%。
優(yōu)選地，以所述頻率基準(zhǔn)值的輸出功率為基準(zhǔn)按比例提高所述信號發(fā)生器的功率。
優(yōu)選地，所述信號發(fā)生器的輸出功率為157-3532瓦特。
優(yōu)選地，所述信號發(fā)生器的頻率為200-3000千赫茲。
優(yōu)選地，所述硅片為單片式清洗。
優(yōu)選地，所述振蕩器為超聲波振蕩器或兆聲波振蕩器。
優(yōu)選地，超聲波的所述頻率基準(zhǔn)值為ΙΟΟΟΚΗζ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為500W。
優(yōu)選地，所述硅片剛開始清洗時，超聲波的頻率為700KHZ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為350W。
優(yōu)選地，所述硅片結(jié)束清洗時，超聲波的頻率為1300KHZ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為650W。
優(yōu)選地，所述硅片旋轉(zhuǎn)的速度為1200轉(zhuǎn)/分鐘，所述硅片的清洗時間為1分鐘，所述硅片旋轉(zhuǎn)20圈后，所述信號發(fā)生器的頻率提高ΙΟΚΗζ。
優(yōu)選地，所述硅片旋轉(zhuǎn)的速度為500-3000轉(zhuǎn)/分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，在信號發(fā)生器向振蕩器提供信號的過程中，信號發(fā)生器根據(jù)硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高信號發(fā)生器的頻率， 使振蕩器在硅片的單次清洗過程中產(chǎn)生出不同波長的波形，實(shí)現(xiàn)聲波能量在硅片表面的均勻分布，提高了清洗效果。


圖1所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔的結(jié)構(gòu)剖面示意圖2所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗方法的步驟流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提出的半導(dǎo)體硅片的清洗方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
本發(fā)明的核心思想在于，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，在信號發(fā)生器向振蕩器提供信號的過程中，信號發(fā)生器根據(jù)硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高信號發(fā)生器的頻率，使振蕩器在硅片的單次清洗過程中產(chǎn)生出不同波長的波形，實(shí)現(xiàn)聲波能量在硅片表面的均勻分布，提高了清洗效果。
圖1所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗方法的步驟流程圖。參照圖1， 本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，包括
S11、使用清洗液對硅片表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗，在所述硅片表面形成清洗液層；
S12、將振蕩器移動至所述硅片的上方，使所述振蕩器正常工作時所述清洗液層形成聲波能量的波導(dǎo)；
S13、與所述振蕩器連接的信號發(fā)生器向所述振蕩器提供信號，信號發(fā)生器根據(jù)所述硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高所述信號發(fā)生器的頻率。
下面結(jié)合圖2對上述半導(dǎo)體硅片的清洗方法作進(jìn)一步的說明。圖2所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。參照圖2，所述清洗工藝腔內(nèi)設(shè)置有振蕩器21、與所述振蕩器21連接的信號發(fā)生器(圖中未示出)以及清洗管路M，根據(jù)硅片22旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高所述信號發(fā)生器的頻率。所述振蕩器21安裝在清洗液管路M上，清洗液通過清洗液管路M末端連接的噴嘴27噴灑到硅片22的表面進(jìn)行清洗，清洗液在硅片22的表面形成清洗液層23，本領(lǐng)普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述振蕩器21 不僅僅局限于安裝在清洗液管路M上，還可以安裝在懸臂上。清洗工藝腔還包括旋轉(zhuǎn)基座25以及固定硅片22的硅片支架沈，所述硅片支架沈放置在旋轉(zhuǎn)基座25上，在本實(shí)施例中， 所述硅片22旋轉(zhuǎn)的速度為500-3000轉(zhuǎn)/分鐘。
具體地，上述硅片22為單片式清洗，振蕩器21為超聲波振蕩器或兆聲波振蕩器， 在本實(shí)施例中，振蕩器21為超聲波振蕩器。
硅片22表面利用清洗液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式清洗，在所述硅片22的表面形成清洗液層25， 振蕩器21位于硅片22的上方，使振蕩器21在正常工作時清洗液層25形成聲波能量的波導(dǎo)，與振蕩器21連接的信號發(fā)生器向振蕩器21提供信號，信號發(fā)生器根據(jù)硅片22旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高信號發(fā)生器的頻率，信號信號發(fā)生器的頻率具有頻率基準(zhǔn)值，在所述頻率基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上提高頻率，在本實(shí)施例中，從所述頻率基準(zhǔn)值的70%提高到130%，為了保證超聲波能量能夠在硅片22表面均勻分布，信號發(fā)生器的頻率每次增加值不超過所述頻率基準(zhǔn)值的0.8% _1%，并且，以所述頻率基準(zhǔn)值的輸出功率為基準(zhǔn)按比例提高所述信號發(fā)生器的功率，以確保每個變化周期內(nèi)的能量相同，在本實(shí)施例中，所述信號發(fā)生器的輸出功率為157-3532瓦特，所述信號發(fā)生器的頻率為200-3000千赫茲，在本實(shí)施例中，超聲波的所述頻率基準(zhǔn)值為ΙΟΟΟΚΗζ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為 500W,具體地，所述硅片22的清洗時間為1分鐘，所述硅片22旋轉(zhuǎn)的速度為1200轉(zhuǎn)/分鐘， 所述硅片22旋轉(zhuǎn)20圈后，所述信號發(fā)生器頻率的提高ΙΟΚΗζ，所述硅片22剛開始清洗時， 超聲波的頻率為700KHz，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為350W，所述硅片22結(jié)束清洗時，超聲波的頻率為1300KHZ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為650W。
通過上述逐漸按比例提高信號發(fā)生器的頻率，使振蕩器21在硅片22的單次清洗過程中產(chǎn)生出不同波長的波形，實(shí)現(xiàn)超聲波能量在硅片22表面的均勻分布，提高了清洗效果 ο
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，包括使用清洗液對硅片表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗，在所述硅片表面形成清洗液層；將振蕩器移動至所述硅片的上方，使所述振蕩器正常工作時所述清洗液層形成聲波能量的波導(dǎo)；與所述振蕩器連接的信號發(fā)生器向所述振蕩器提供信號，信號發(fā)生器根據(jù)所述硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高所述信號發(fā)生器的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述信號發(fā)生器的頻率具有頻率基準(zhǔn)值，在所述頻率基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上提高頻率，從所述頻率基準(zhǔn)值的70%提高到 130%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述信號發(fā)生器的頻率每次增加值不超過所述頻率基準(zhǔn)值的0. 8% -1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，以所述頻率基準(zhǔn)值的輸出功率為基準(zhǔn)按比例提高所述信號發(fā)生器的功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述信號發(fā)生器的輸出功率為157-3532瓦特。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述信號發(fā)生器的頻率為200-3000千赫茲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片為單片式清洗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述振蕩器為超聲波振蕩器或兆聲波振蕩器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，超聲波的所述頻率基準(zhǔn)值為ΙΟΟΟΚΗζ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為500W。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片剛開始清洗時，超聲波的頻率為700KHz，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為350W。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片結(jié)束清洗時，超聲波的頻率為1300KHZ，與所述超聲波振蕩器連接的信號發(fā)生器的輸出功率為650W。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片旋轉(zhuǎn)的速度為1200轉(zhuǎn)/分鐘，所述硅片的清洗時間為1分鐘，所述硅片旋轉(zhuǎn)20圈后，所述信號發(fā)生器的頻率提高IOKHz。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片旋轉(zhuǎn)的速度為500-3000轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體硅片的清洗方法，該清洗方法包括使用清洗液對硅片表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗，在所述硅片表面形成清洗液層；將振蕩器移動至所述硅片的上方，使所述振蕩器正常工作時所述清洗液層形成聲波能量的波導(dǎo)；與所述振蕩器連接的信號發(fā)生器向所述振蕩器提供信號，信號發(fā)生器根據(jù)所述硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高所述信號發(fā)生器的頻率。本發(fā)明提供的半導(dǎo)體硅片的清洗方法，在信號發(fā)生器向振蕩器提供信號的過程中，信號發(fā)生器根據(jù)硅片旋轉(zhuǎn)增加的圈數(shù)按比例提高信號發(fā)生器的頻率，提高了聲波能量在硅片表面分布的均勻性，進(jìn)一步提升了清洗效果。
文檔編號B08B3/12GK102513304SQ201110457590
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張晨騁 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司