CN101927242B - 半导体硅片的清洗方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种利用超声波或兆声波装置清洗半导体衬底的方法，包括利用一个硅片夹夹住半导体衬底，将一套超声波或兆声波装置置于半导体衬底附近，喷射化学液体到半导体衬底及半导体衬底与超声波或兆声波装置之间的间隙中，在清洗过程中，硅片夹旋转的同时，控制半导体衬底或超声波或兆声波装置沿顺时针或逆时针方向转动，从而改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

Description

半导体硅片的清洗方法和装置

技术领域

本发明是关于半导体硅片的清洗方法和装置的。更确切地说，是关于在清洗过程中，硅片旋转的同时，通过改变一个超声波或兆声波装置与硅片表面的相对距离，使得硅片表面的超声波或兆声波能量密度分布均匀，从而有效地去除硅片表面的颗粒而不会损伤表面元件结构。

背景技术

半导体器件是在半导体硅片上经过一系列不同的加工步骤形成晶体管和互连线而成的。为了使晶体管终端能和硅片连在一起，需要在硅片的介质材料上做出导电的（例如金属）槽、孔及其他类似的结构作为器件的一部分。槽和孔可以在晶体管之间、内部电路以及外部电路传递电信号和能量。

在形成互连元素时，半导体硅片可能需要掩膜、刻蚀和沉积等工艺来形成半导体器件所需要的电子回路。特别是多层掩膜和等离子体刻蚀工艺可以在半导体硅片的电介质层形成凹陷区域的图案，用于充当互连线的槽和通孔。为了去除刻蚀或光刻胶灰化过程中在槽和通孔中产生的颗粒和污染，必须进行一个湿法清洗步骤。特别地，随着器件制造节点不断接近和小于65nm，槽和通孔的侧壁损失是维护临界尺寸的关键。为了减少或消除侧壁损失，应用温和的，稀释的化学试剂，或有时只用去离子水非常重要。然而，稀释的化学试剂或去离子水往往不能有效地去除槽和通孔内的颗粒。所以为了有效地去除颗粒，需要用到机械装置如超声波或兆声波装置。超声波或兆声波装置将为硅片表面提供机械力，能量密度及其分布是控制机械力不损伤硅片表面而又能有效地去除颗粒的关键因素。

在美国专利No.4,326,553中提到可以运用兆声波能量和喷嘴结合来清洗半导体硅片。流体被加压，兆声波能量通过兆声传感器施加到流体上。特定形状的喷嘴喷射出像带状的液体，在硅片表面上以兆声波频率振动。

在美国专利No.6,039,059中提到一个能量源通过振动一根细长的探针将声波能量传递到流体中。在一个例子中，流体喷射到硅片正反两面，而将一根探针置于靠近硅片上表面的位置。另一个例子中，将一根短的探针末端置于靠近硅片表面的位置，在硅片旋转过程中，探针在硅片表面移动。

在美国专利No.6,843,257B2中提到一个能量源使得一根杆绕平行于硅片表面的轴振动。杆的表面被刻蚀成曲线树枝状，如螺旋形的凹槽。

为整个硅片表面提供适量的、均匀的兆声波能量是清洗工艺的关键。如果兆声波能量没有均匀地施加到硅片表面上，得到较少兆声波能量的硅片部分将不会被清洗干净，颗粒和污染将会遗留在这部分硅片表面，而得到过多超声波能量的硅片部分，由于气泡内爆产生高温高压的微喷射，致使表面的器件结构可能被损坏。

为了高效且对结构低损伤地去除硅片或衬底表面的颗粒和污染，需要有一种好的方法来控制兆声波在硅片表面的能量密度分布。

发明内容

本发明介绍的一种方法是在清洗过程中，将兆声波装置朝向旋转的硅片正面，并且随着硅片的不断旋转，连续改变兆声波装置和硅片之间的距离。通过将兆声波装置绕一个平行于硅片正面的轴顺时针和/或逆时针地转动，从而改变兆声波和硅片之间的距离。

本发明介绍的另一种方法是在清洗过程中，将兆声波装置朝向旋转的硅片正面，并且随着硅片的不断旋转，连续改变兆声波装置和硅片之间的距离。通过将硅片表面绕一个平行于兆声波装置表面的轴顺时针和/或逆时针地转动，从而改变兆声波和硅片之间的距离。

本发明介绍的另一种方法是在清洗过程中，将兆声波装置朝向旋转的硅片背面，并且随着硅片的不断旋转，连续改变兆声波装置和硅片之间的距离。通过将兆声波装置绕一个平行于硅片背面的轴顺时针和/或逆时针地转动，从而改变兆声波和硅片之间的距离。

本发明介绍的另一种方法是在清洗过程中，将兆声波装置朝向旋转的硅片背面，并且随着硅片的不断旋转，连续改变兆声波装置和硅片之间的距离。通过将硅片绕一个平行于兆声波装置表面的轴顺时针和/或逆时针地转动，从而改变兆声波和硅片之间的距离。

附图说明

图1A-1D描述了一个典型的硅片清洗装置；

图2描述了一个典型的硅片清洗工艺；

图3A-3B描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图4A-4E描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图5A-5C进一步地描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图6描述了一种清洗方法；

图7描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图8描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图9描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图10描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图11描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图12描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图13描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图14描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图15A-15C描述了另一个典型的硅片清洗装置；

图16A-16G描述了超声波或兆声波传感器的各种形状。

具体实施方式

图1A到图1B展示了利用兆声波仪器对硅片进行清洗的常见装置。硅片清洗装置包括硅片1010，由旋转传动装置1016控制旋转的硅片夹1014，传输清洗液化学试剂或去离子水1032的喷嘴1012，及兆声波装置1003。兆声波装置1003由压电式传感器1004及与其配对的声学共振器1008组成。传感器1004通电后作用如振动，而共振器1008会将高频声能量传递到液体中。由兆声波能量产生的清洗液的振动使硅片1010表面的颗粒松动，进而通过由喷嘴1012提供的流动液体1032将其从硅片表面移除。

如图1C所示，为了得到最少的反射能量，反射波r1（从水膜上表面射出）的相位必需与反射波R2（从水膜下表面射出）的相位相反，这样水膜厚度应等于：

d=nλ/2,n=1,2,3........    (1)

这里，d是水膜的厚度或是兆声波装置1003与硅片1010之间的距离，n是一个整数，而λ是兆声波在水中的波长。例如，当兆声波的频率是937.5K Hz，λ=1.6mm时，d=0.8mm,1.6mm,2.4mm等等。

图1D所示为间距d与由图1A中所示传感器1002测得的兆声波能量密度之间的关系。在间距增大到0.4mm的过程中，可得到从谷值0.28w/cm2到峰值1.2w/cm2的多个能量密度值，并能在间距增大到0.8mm(0.5λ)时得到一个完整的周期。精确稳定地控制间距是能在硅片表面保持均匀的兆声波能量分布的关键。

然而，实际上很难精确地保持一个均匀的间距，特别是当硅片处于旋转模式时。如图2所示，如果硅片夹1014的轴心线不是百分之百垂直于兆声波装置2003表面，兆声波装置与硅片表面2010的间距会从硅片边缘向硅片中心不断减小。据1D所示的数据，这将引起从硅片边缘向硅片中心兆声波能量分布的不均匀。

如图3A和3B所示，引起间距变化的另一个原因可能是由于硅片夹的旋转轴不垂直于硅片表面3010。旋转时硅片摆动，图3B所示为从图3A所示状态旋转180度之后的状态。硅片边缘处的间距从图3A所示的最大值减小到图3B所示的最小值。这将导致当兆声波装置作用到硅片上时，硅片表面的兆声波能量密度分布不均匀。所有这些不均匀的能量分布将导致硅片表面的器件结构损伤及硅片清洗不均匀。

为了克服在硅片夹旋转过程中由间距变化引起的能量分布不均匀，本发明揭示了一种如图4A-4E所示的方法。在清洗过程中，当硅片夹4014旋转时，通过控制马达4006来改变兆声波装置4003和硅片4010之间的距离。控制单元4088用来以马达4016的速度为基准控制马达4006的速度。硅片4010或硅片夹4014旋转的同时，控制单元4088将命令马达4006驱动兆声波装置4003绕轴4007沿顺时针和/或逆时针方向转动。硅片4010或硅片夹4014每旋转一圈，对应的马达4006的旋转角增量是，

$\underset{\·}{\mathrm{\Δ}}\underset{\·}{\mathrm{\α}}=0.5\mathrm{\λ}/\left(\mathrm{FN}\right)---\left(2\right)$

这里，F是兆声波装置4003的宽度，λ是超声波或兆声波的波长，N是从2到1000之间的整数。

硅片夹4014旋转N圈后，兆声波装置转动角度为0.5nλ/F,这里n是从1开始的整数。

更进一步的细节如图6所示，当硅片或硅片夹每旋转一圈改变间距时，在硅片的相同位置兆声波能量密度从P1变到P2。当间距增大到兆声波的半波长时，能量密度变化了从P1到P11的一个周期。周期的起点取决于兆声波装置与硅片特定位置的距离，然而当距离增大到兆声波的半波长时，硅片的每一部分都将得到一个完整周期的能量密度。换句话说，当兆声波装置向上移动到兆声波的半波长时（频率为937.5kHz时为0.8mm），即使是由于图2，图3A和图3B中提到的原因导致兆声波装置和硅片之间的距离不均匀，硅片的每一部分也将得到一个完整周期的能量密度。这将保证硅片的每个点都得到同量的兆声波能量密度，包括同样的平均能量密度，同样的最大能量密度和同样的最小能量密度。操作过程如下所述：

工艺过程1（兆声波频率：f=937.5kHz，在去离子水中的波长λ=1.6mm）：

步骤1：以速度ω旋转硅片，ω的范围从10rpm到1500rpm。

步骤2：将兆声波装置移动到离硅片距离为d的位置，d的范围从0.5到5mm。

步骤3：打开喷嘴喷射去离子水或化学试剂，然后开启兆声波装置。兆声波装置的能量密度范围是0.1～1.2w/cm²，首选范围是0.3～0.5w/cm²。

步骤4：硅片夹4014每旋转一圈，将兆声波装置4003沿顺时针方向转动0.5λ/(FN)的角度，这里N是从2到1000的整数。

步骤5：继续步骤4的操作，直到兆声波装置顺时针转动的角度达到0.5nλ/F，这里n是从1开始的整数。

步骤6：硅片夹4014每旋转一圈，将兆声波装置4003沿逆时针方向转动0.5λ/(FN)的角度，，这里N是从2到1000的整数。

步骤7：继续步骤6的操作，直到兆声波装置逆时针转动的角度达到0.5nλ/F，这里n是从1开始的整数。

步骤8：重复步骤4到7，直到硅片清洗完成。

步骤9：关闭兆声波装置，停止喷射去离子水或化学试剂，使硅片干燥。

工艺过程2（兆声波频率：f=937.5kHz，在去离子水中的波长λ=1.6mm）：

步骤1：以速度ω旋转硅片，ω的范围从10rpm到1500rpm

步骤2：将兆声波装置移动到离硅片距离为d的位置，d的范围从0.5到5mm。

步骤3：打开喷嘴喷射去离子水或化学试剂，然后开启兆声波装置。兆声波装置的能量密度范围是0.1～1.2w/cm²，首选范围是0.3～0.5w/cm²。

步骤4：硅片夹每旋转一圈，将兆声波装置沿顺时针方向转动0.5λ/(FN)的角度，这里N是从2到1000的整数。

步骤5：继续步骤4的操作，直到兆声波装置顺时针转动的角度达到0.5nλ/F，这里n是从1开始的整数。

步骤6：关闭兆声波装置，停止喷射去离子水或化学试剂，使硅片干燥。

传感器的频率可以设置在超声波和兆声波范围内，频率的高低取决于被清洗的颗粒的尺寸。颗粒尺寸越大，用到的频率越低。超声波的范围在20kHz到200kHz之间，而兆声波的范围在200kHz到10MHz之间。为了去除相同基底或硅片表面不同尺寸的颗粒，也需要连续或同时交替改变机械波的频率。如果一个双重的波频率被使用，高频率f₁应该是低频率f₂的整数倍，而传感器旋转的角度范围应该是0.5λ₂n/F，硅片夹每旋转一圈传感器旋转角度的增大或减小值应为这里λ₂是频率为f₂的低频波对应的波长，λ₁是频率为f₁的高频波对应的波长，N为从2到1000之间的整数，n为从1开始的整数。

以下所述为利用化学试剂去除颗粒和污染的一个例子:

有机物去除：H₂SO₄:H₂O₂=4:1

有机物去除：Ozone:H2O=50:1000,000

颗粒减少：NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5

金属污染去除：HCl:H₂O₂:H₂O=1:1:6

氧化物去除：HF:H₂O=1:100

图5A到5C所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图4所示装置相似，不同之处在于增加了转动装置5009。硅片5010或硅片夹5014旋转的同时，控制单元5088对马达5006和5009进行控制，进而改变兆声波装置5003和硅片5010之间的距离d。硅片5010或硅片夹5014旋转时，控制单元5088命令马达5006来控制兆声波装置5003绕轴5007沿顺时针或逆时针方向转动，同时命令马达5009来控制兆声波装置5003绕轴5011沿顺时针或逆时针方向旋转。硅片5010或硅片夹5014每旋转一圈，马达5006的旋转角增量为，

$\underset{\·}{\mathrm{\Δ}}\underset{\·}{\mathrm{\α}}=0.5\mathrm{\λ}/\left(\mathrm{FN}\right)---\left(3\right)$

这里，F是兆声波装置5003的宽度，λ是超声波或兆声波的波长，N为从2到1000之间的整数。

硅片夹5014旋转N圈后，兆声波装置5003总共旋转角度为0.5nλ/F，这里的n为从1开始的整数。

硅片5010或硅片夹5014每旋转一圈，马达5009的旋转角增量为，

$\underset{\·}{\mathrm{\Δ}}\underset{\·}{\mathrm{\β}}=0.5\mathrm{\λ}/\left(\mathrm{LN}\right)---\left(4\right)$

这里，L为兆声波装置的长度，λ是超声波或兆声波的波长，N为从2到1000之间的整数。

硅片夹5014旋转N圈后，兆声波装置5003总共转动角度为0.5nλ/L，这里的n为从1开始的整数。

图7所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图4所示装置相似，不同之处在于硅片7010旋转的同时，硅片夹7014在马达7006的控制下绕轴7007沿顺时针和逆时针方向转动。更具体地说，控制单元7088命令马达7006来控制硅片夹7014绕轴7007沿顺时针和逆时针方向转动，进而改变兆声波装置7003和硅片7010之间的距离d。

图8所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图7所示装置相似，不同之处在于硅片8010旋转的同时，增加另一个马达8009来控制硅片夹8014绕轴8011沿顺时针和逆时针方向转动。更具体地说，控制单元8088命令马达8006和8009来控制硅片夹8014分别绕轴8007和轴8011沿顺时针和逆时针方向转动，进而改变兆声波装置8003和硅片8010之间的距离d。

图9所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图4所示装置相似，不同之处在于兆声波装置9003被放置在硅片9010背面，并在马达9006的控制下绕轴9007沿顺时针和逆时针方向转动。马达9006与硅片夹9014连在一起。控制单元9088命令马达9006来控制兆声波装置9003绕轴9007沿顺时针和逆时针方向转动，进而改变兆声波装置9003和硅片9010背面之间的距离d。兆声波穿过水膜9034和硅片9010传递到硅片9010正面和水膜9032。喷嘴9015提供去离子水或化学试剂来维持兆声波装置9003和硅片9010背面之间的水膜9034。这个装置的优点在于，可以减小或消除可能由兆声波引起的对硅片9010正面器件结构的损伤。

图10所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图9所示装置相似，不同之处在于硅片8010旋转的同时，增加另一个马达10009来控制硅片夹10014绕轴10011沿顺时针和逆时针方向转动。更具体地说，控制单元10088命令马达10006和10009来控制硅片夹10014同时绕轴10007和轴10011沿顺时针和逆时针方向转动，进而改变兆声波装置10003和硅片10010之间的距离d。

图11所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图4所示装置相似，不同之处在于压电式传感器11004表面与硅片11010表面之间有个夹角α。共振器11008与压电式传感器11004相连，兆声波穿过共振器11008和去离子水膜或化学试剂膜11032传递到硅片上。工艺过程1，2和3可以应用到这里。

图12所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图11所示装置相似，不同之处在于增加了一个旋转装置12009。控制单元12088通过控制马达12006和12009来改变兆声波共振器12008和硅片之间的距离d。更具体地说，硅片12010或硅片夹12014每旋转一圈，控制单元12088命令马达12006来控制兆声波共振器12008绕轴12007沿顺时针和逆时针方向转动，同时命令马达12009来控制兆声波共振器12008绕轴12011沿顺时针和逆时针方向转动。

图13所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图4所示装置相似，不同之处在于硅片13010正面朝下，而一排喷嘴13018朝向硅片13010正面。兆声波穿过水膜13032和硅片13010本身传递到硅片13010正面。一排喷嘴13018将化学液体或去离子水喷射到硅片13010正面。

图14所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。这个装置与图4所示装置相似，不同之处在于这里增加了马达14014和丝杆14005。硅片14010和硅片夹14014旋转时，控制单元14088命令马达14006来控制兆声波装置14003绕轴14007沿顺时针和逆时针方向转动，同时命令马达14040控制兆声波装置14003上下移动。硅片14010和硅片夹14014每旋转一圈，马达14040控制兆声波装置14003向上或向下移动：

$\underset{\·}{\mathrm{\Δ}}z=0.5\mathrm{\λ}/N---\left(5\right)$

这里λ是超声波或兆声波的波长，N为从2到1000之间的整数。

硅片14010或硅片夹14014旋转N圈后，兆声波装置14003上移0.5nλ，这里的n为从1开始的整数。

图15所示为按照本发明将兆声波仪器运用到硅片清洗装置的另一个实例。在清洗过程中，硅片夹旋转的同时，通过马达15006来改变兆声波装置15003和硅片15010之间的距离。控制单元15088以马达15016的速度为基准，进而控制马达15006的速度。硅片15010和硅片夹15014旋转的同时，控制单元15088命令马达15006来控制兆声波装置15003绕轴15011沿顺时针和逆时针方向转动。硅片15010和硅片夹15014每旋转一圈，马达15006的旋转角增量为，

$\underset{.}{\mathrm{\Δ}}\underset{.}{\mathrm{\γ}}=0.5\mathrm{\λ}/\left(\mathrm{MN}\right)---\left(6\right)$

这里，M是轴15011和兆声波装置15003中心位置的距离，λ是超声波或兆声波的波长，N为从2到1000之间的整数。

硅片夹15014旋转N圈后，兆声波装置15003上移0.5nλ/M，这里的n为从1开始的整数。

图16A到图16G所示为按照本发明兆声波装置的顶视图。图4所示的兆声波装置可以由不同形状的兆声波装置16003替代，即图16A所示的三角形或馅饼形，图16B所示的矩形，图16C所示的八角形，图16D所示的椭圆形，图16E所示的可以覆盖一半硅片的半圆形，图16F所示的四分之一圆形，图16G所示的可以覆盖整片硅片的圆形。对于16G所示的例子，由于兆声波装置覆盖了整个硅片，硅片或硅片夹在清洗过程中不需要旋转。换句话说，硅片和兆声波装置之间的距离如前所述是变化的，而硅片和硅片夹不旋转。

根据一个实例，在超声波或兆声波装置或半导体衬底表面沿顺时针或逆时针方向转动的过程中，改变超声波或兆声波装置和半导体衬底或硅片之间的垂直距离。垂直距离的改变通过移动超声波或兆声波装置或硅片夹来实现。根据一个实例，半导体衬底旋转，例如，半导体衬底的夹具与半导体衬底一起旋转。并且硅片夹旋转的同时，超声波或兆声波装置或半导体衬底也沿顺时针或逆时针方向转动，并改变超声波或兆声波装置与半导体衬底之间的垂直距离。从而实现了一个较好的均匀的兆声波能量密度分布。

尽管本专利已经对一些具体装置，例子和应用进行了描述，但是本发明并不排除那些显而易见的各种修改和变化。

Claims (26)

1.一种利用超声波或兆声波装置清洗半导体衬底的方法，包含：

利用一个硅片夹夹住半导体衬底；

将一套超声波或兆声波装置置于接近半导体衬底的位置；

利用至少一个喷嘴将化学液体喷射到半导体衬底及半导体衬底与超声波或兆声波装置之间的间隙中；

通过改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的角度，从而改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的垂直距离，其中在硅片夹夹住半导体衬底旋转的同时，超声波或兆声波装置或半导体衬底也绕一轴顺时针或逆时针方向转动以改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的垂直距离，所述轴平行于超声波或兆声波装置或者半导体衬底的表面。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底正面的位置；并且通过将超声波或兆声波装置绕平行于半导体衬底正面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转硅片夹，并在硅片夹旋转的同时，改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

沿垂直于半导体衬底的方向移动超声波或兆声波装置，或沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动硅片夹。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底背面的位置；并且通过将超声波或兆声波装置绕平行于半导体衬底背面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转硅片夹，并在硅片夹旋转的同时，改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

沿垂直于半导体衬底的方向移动超声波或兆声波装置，或沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动硅片夹。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底正面的位置；并且通过将半导体衬底正面绕平行于超声波或兆声波装置表面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转硅片夹，并在硅片夹旋转的同时，改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

沿垂直于半导体衬底的方向移动超声波或兆声波装置，或沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动硅片夹。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底背面的位置；并且通过将半导体衬底背面绕平行于超声波或兆声波装置表面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转硅片夹，并在硅片夹旋转的同时，改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，更进一步地包含：

沿垂直于半导体衬底的方向移动超声波或兆声波装置，或沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动硅片夹。

14.利用超声波或兆声波装置清洗半导体衬底的装置，包含：

一个夹着半导体衬底的硅片夹；

一套置于半导体衬底附近的超声波或兆声波装置；

至少有一个喷嘴将化学液体喷射到半导体衬底及半导体衬底与超声波或兆声波装置之间的间隙中；

控制单元和传动装置通过改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的角度，从而改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的垂直距离，其中在硅片夹夹住半导体衬底旋转的同时，超声波或兆声波装置或半导体衬底也绕一轴顺时针或逆时针方向转动以改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的垂直距离，所述轴平行于超声波或兆声波装置或者半导体衬底的表面。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底正面的位置；并且控制单元和传动装置通过将超声波或兆声波装置绕平行于半导体衬底正面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，进一步包含一个驱动硅片夹绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转的马达，并且硅片夹旋转的同时，控制单元和传动装置改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，进一步包含一个由控制单元控制的第二传动装置，第二传动装置驱动超声波或兆声波装置沿垂直于半导体衬底的方向移动，或驱动硅片夹沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动。

18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底背面的位置，并且控制单元和传动装置通过将超声波或兆声波装置绕平行于半导体衬底背面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，进一步包含一个驱动硅片夹绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转的马达，并且硅片夹旋转的同时，控制单元和传动装置改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，进一步包含一个传动装置驱动超声波或兆声波装置沿垂直于半导体衬底的方向移动，或驱动硅片夹沿垂直于超声波或兆声波装置表面的方向移动。

21.如权利要求14所述的装置，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底正面的位置；并且控制单元和传动装置通过将半导体衬底绕平行于超声波或兆声波装置表面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，进一步包含一个驱动硅片夹绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转的马达，并且硅片夹旋转的同时，控制单元和传动装置改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

23.如权利要求21所述的装置，其特征在于，进一步包含一个由控制单元控制的第二传动装置，第二传动装置驱动超声波或兆声波装置沿垂直于半导体衬底的方向移动，或驱动硅片夹沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动。

24.如权利要求14所述的装置，其特征在于，超声波或兆声波装置置于朝向并靠近半导体衬底背面的位置；并且控制单元和传动装置通过将半导体衬底绕平行于超声波或兆声波装置表面的轴顺时针或逆时针地转动来改变间隙的大小。

25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，进一步包含一个驱动硅片夹绕垂直于半导体衬底表面的轴旋转的马达，并且硅片夹旋转的同时，控制单元和传动装置改变半导体衬底和超声波或兆声波装置之间的距离。

26.如权利要求24所述的装置，其特征在于，进一步包含一个由控制单元控制的第二传动装置，第二传动装置驱动超声波或兆声波装置沿垂直于半导体衬底的方向移动，或驱动硅片夹沿垂直于超声波或兆声波装置的方向移动。