CN102513304A - 半导体硅片的清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体硅片的清洗方法，该清洗方法包括：使用清洗液对硅片表面进行旋转清洗，在所述硅片表面形成清洗液层；将振荡器移动至所述硅片的上方，使所述振荡器正常工作时所述清洗液层形成声波能量的波导；与所述振荡器连接的信号发生器向所述振荡器提供信号，信号发生器根据所述硅片旋转增加的圈数按比例提高所述信号发生器的频率。本发明提供的半导体硅片的清洗方法，在信号发生器向振荡器提供信号的过程中，信号发生器根据硅片旋转增加的圈数按比例提高信号发生器的频率，提高了声波能量在硅片表面分布的均匀性，进一步提升了清洗效果。

Description

半导体硅片的清洗方法
技术领域
本发明涉及集成电路工艺技术领域，具体涉及一种半导体硅片的清洗方法。
背景技术
伴随集成电路制造工艺的不断进步，半导体器件的体积正变得越来越小，这导致了非常微小的颗粒也变得足以影响半导体器件的制造和性能，所以，硅片清洗工艺也变得越来越重要。对于这些微小的颗粒，传统的流体清洗方法并不能够非常有效地去除它们。这是由于在半导体硅片表面和清洗液体之间存在着一个相对静止的边界层。当附着在硅片表面的颗粒直径小于边界层厚度时，清洗液体的流动无法对颗粒产生作用。为了改善这个问题，超声波和兆声波被引入了半导体清洗工艺。超声波或兆声波的能量可以在水中产生微小的气泡，当气泡爆开时所产生的震动将有助于剥离那些附着在硅片上的微小颗粒，从而洗净硅片。
众所周知，超声波或兆声波的能量在媒介中是以波状传递的，因此，硅片表面的超声波或兆声波能量会产生不均匀的问题。对于单片式清洗工艺腔，无论使用何种频率的超声波或兆声波振荡器，其能量作用在硅片表面时，根据硅片与振荡器距离的不同而变化，从而使硅片各个位置的颗粒去除效率不同，严重影响了清洗效果。
发明内容
本发明的目的在于提出一种半导体硅片的清洗方法，以解决由于振荡器作用在硅片表面时能量不均等分布影响清洗效果的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种半导体硅片的清洗方法，该清洗方法包括：使用清洗液对硅片表面进行旋转清洗，在所述硅片表面形成清洗液层；将振荡器移动至所述硅片的上方，使所述振荡器正常工作时所述清洗液层形成声波能量的波导；与所述振荡器连接的信号发生器向所述振荡器提供信号，信号发生器根据所述硅片旋转增加的圈数按比例提高所述信号发生器的频率。
优选地，所述信号发生器的频率具有频率基准值，在所述频率基准值的基础上提高频率，从所述频率基准值的70％提高到130％。
优选地，所述信号发生器的频率每次增加值不超过所述频率基准值的0.8％1％。
优选地，以所述频率基准值的输出功率为基准按比例提高所述信号发生器的功率。
优选地，所述信号发生器的输出功率为157-3532瓦特。
优选地，所述信号发生器的频率为200-3000千赫兹。
优选地，所述硅片为单片式清洗。
优选地，所述振荡器为超声波振荡器或兆声波振荡器。
优选地，超声波的所述频率基准值为1000KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为500W。
优选地，所述硅片刚开始清洗时，超声波的频率为700KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为350W。
优选地，所述硅片结束清洗时，超声波的频率为1300KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为650W。
优选地，所述硅片旋转的速度为1200转/分钟，所述硅片的清洗时间为1分钟，所述硅片旋转20圈后，所述信号发生器的频率提高10KHz。
优选地，所述硅片旋转的速度为500-3000转/分钟。
与现有技术相比，本发明提供的半导体硅片的清洗方法，在信号发生器向振荡器提供信号的过程中，信号发生器根据硅片旋转增加的圈数按比例提高信号发生器的频率，使振荡器在硅片的单次清洗过程中产生出不同波长的波形，实现声波能量在硅片表面的均匀分布，提高了清洗效果。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例的半导体硅片的清洗工艺腔的结构剖面示意图；
图2所示为本发明较佳实施例的半导体硅片的清洗方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的半导体硅片的清洗方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的半导体硅片的清洗方法，在信号发生器向振荡器提供信号的过程中，信号发生器根据硅片旋转增加的圈数按比例提高信号发生器的频率，使振荡器在硅片的单次清洗过程中产生出不同波长的波形，实现声波能量在硅片表面的均匀分布，提高了清洗效果。
图1所示为本发明较佳实施例的半导体硅片的清洗方法的步骤流程图。参照图1，本发明实施例提供的半导体硅片的清洗方法，包括：
S11、使用清洗液对硅片表面进行旋转清洗，在所述硅片表面形成清洗液层；
S12、将振荡器移动至所述硅片的上方，使所述振荡器正常工作时所述清洗液层形成声波能量的波导；
S13、与所述振荡器连接的信号发生器向所述振荡器提供信号，信号发生器根据所述硅片旋转增加的圈数按比例提高所述信号发生器的频率。
下面结合图2对上述半导体硅片的清洗方法作进一步的说明。图2所示为本发明较佳实施例的半导体硅片的清洗工艺腔的结构剖面示意图。参照图2，所述清洗工艺腔内设置有振荡器21、与所述振荡器21连接的信号发生器(图中未示出)以及清洗管路24，根据硅片22旋转增加的圈数按比例提高所述信号发生器的频率。所述振荡器21安装在清洗液管路24上，清洗液通过清洗液管路24末端连接的喷嘴27喷洒到硅片22的表面进行清洗，清洗液在硅片22的表面形成清洗液层23，本领普通技术人员应该理解，所述振荡器21不仅仅局限于安装在清洗液管路24上，还可以安装在悬臂上。清洗工艺腔还包括旋转基座25以及固定硅片22的硅片支架26，所述硅片支架26放置在旋转基座25上，在本实施例中，所述硅片22旋转的速度为500-3000转/分钟。
具体地，上述硅片22为单片式清洗，振荡器21为超声波振荡器或兆声波振荡器，在本实施例中，振荡器21为超声波振荡器。
硅片22表面利用清洗液进行旋转式清洗，在所述硅片22的表面形成清洗液层25，振荡器21位于硅片22的上方，使振荡器21在正常工作时清洗液层25形成声波能量的波导，与振荡器21连接的信号发生器向振荡器21提供信号，信号发生器根据硅片22旋转增加的圈数按比例提高信号发生器的频率，信号信号发生器的频率具有频率基准值，在所述频率基准值的基础上提高频率，在本实施例中，从所述频率基准值的70％提高到130％，为了保证超声波能量能够在硅片22表面均匀分布，信号发生器的频率每次增加值不超过所述频率基准值的0.8％-1％，并且，以所述频率基准值的输出功率为基准按比例提高所述信号发生器的功率，以确保每个变化周期内的能量相同，在本实施例中，所述信号发生器的输出功率为157-3532瓦特，所述信号发生器的频率为200-3000千赫兹，在本实施例中，超声波的所述频率基准值为1000KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为500W，具体地，所述硅片22的清洗时间为1分钟，所述硅片22旋转的速度为1200转/分钟，所述硅片22旋转20圈后，所述信号发生器频率的提高10KHz，所述硅片22刚开始清洗时，超声波的频率为700KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为350W，所述硅片22结束清洗时，超声波的频率为1300KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为650W。
通过上述逐渐按比例提高信号发生器的频率，使振荡器21在硅片22的单次清洗过程中产生出不同波长的波形，实现超声波能量在硅片22表面的均匀分布，提高了清洗效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (13)

1.一种半导体硅片的清洗方法，其特征在于，包括：
使用清洗液对硅片表面进行旋转清洗，在所述硅片表面形成清洗液层；
将振荡器移动至所述硅片的上方，使所述振荡器正常工作时所述清洗液层形成声波能量的波导；
与所述振荡器连接的信号发生器向所述振荡器提供信号，信号发生器根据所述硅片旋转增加的圈数按比例提高所述信号发生器的频率。
2.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述信号发生器的频率具有频率基准值，在所述频率基准值的基础上提高频率，从所述频率基准值的70％提高到130％。
3.根据权利要求2所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述信号发生器的频率每次增加值不超过所述频率基准值的0.8％-1％。
4.根据权利要求2所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，以所述频率基准值的输出功率为基准按比例提高所述信号发生器的功率。
5.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述信号发生器的输出功率为157-3532瓦特。
6.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述信号发生器的频率为200-3000千赫兹。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片为单片式清洗。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述振荡器为超声波振荡器或兆声波振荡器。
9.根据权利要求8所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，超声波的所述频率基准值为1000KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为500W。
10.根据权利要求9所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片刚开始清洗时，超声波的频率为700KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为350W。
11.根据权利要求9所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片结束清洗时，超声波的频率为1300KHz，与所述超声波振荡器连接的信号发生器的输出功率为650W。
12.根据权利要求9所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片旋转的速度为1200转/分钟，所述硅片的清洗时间为1分钟，所述硅片旋转20圈后，所述信号发生器的频率提高10KHz。
13.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗方法，其特征在于，所述硅片旋转的速度为500-3000转/分钟。
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