CN110473773B - 晶圆清洗方法及晶圆清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶圆清洗方法,其中,包括:向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,使所述二相流发生装置喷出纳米气泡水喷雾;利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗。本发明还提供了一种晶圆清洗设备。根据本发明的晶圆清洗方法,其采用纳米气泡水作为二相流清洗过程中的液相,使二相流发生装置生成的每个微小液滴中,充满了纳米级的气泡,在该气泡与晶圆表面接触时,通过气泡破裂产生的局部爆破,增大了对晶圆表面附着的颗粒的冲击力,提高了晶圆的清洗效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体清洗技术领域,具体涉及一种晶圆清洗方法及晶圆清洗设备。
背景技术
集成电路半导体制造工艺中,清洗占据重要一环,随着制程的演进,纳米尺度的细小颗粒和金属离子愈加难以去除,成为制约晶圆产品良率的瓶颈。随着颗粒尺寸的减小,晶圆表面的残留污染数量急剧增加,而晶圆图形尺寸的减小,又制约清洗时不能施加太大的能量。55nm节点以下,大流量氮气吹洗对晶圆图形造成的损伤愈发严重,兆声清洗由于能量方向不好控制,也较难进入实际应用。
气液二相流清洗具有对晶圆损伤小,细小颗粒去除效果高的优点,是常用的清洗方式。该清洗方式通过气体将液体打散并加速,形成微纳米级别的均匀液滴,通过液滴对晶圆表面的冲击可以有效去除晶圆表面的颗粒和金属离子。
然而,二相流清洗常用的气源一般为氮气,水源一般为水或SC1溶液(氨水溶液和双氧水溶液的混合溶液),在气液二相流清洗中,作为清洗的能量仅仅来自氮气将水或SC1溶液打散时产生的能量,在面对附着强度较高的颗粒污染和金属离子残留,其清洗效果依然有限。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种晶圆清洗方法及晶圆清洗设备。
为了实现上述目的,本发明提供一种晶圆清洗方法,包括:
向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,使所述二相流发生装置喷出纳米气泡水喷雾;
利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗。
可选地,所述向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水的步骤包括:
向纳米气泡水发生装置中通入用于产生所述纳米气泡水的气体和液体,利用所述纳米气泡水发生装置将进入其内部的气体和液体加压混合,生成所述纳米气泡水;
将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的至少一部分通入所述二相流发生装置的进液口。
可选地,所述将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的至少一部分通入所述二相流发生装置的进液口的步骤包括:
将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的一部分通入所述二相流发生装置的进液口,将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的另一部分重新通入所述纳米气泡水发生装置。
可选地,所述将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的至少一部分通入所述二相流发生装置的进液口的步骤包括:
将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的第一部分通入所述二相流发生装置的进液口,将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的第二部分重新通入所述纳米气泡水发生装置,将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的第三部分排出;
其中,所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径和所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径均小于预定阈值,且所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径大于所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径;所述纳米气泡水的第三部分的气泡直径大于或等于所述预定阈值。
可选地,所述纳米气泡水发生装置将通入其内部的气体和液体加压混合的过程中,施加的压力在0.5MPa-2.0MPa之间,向所述纳米气泡水发生装置中通入的气体的流量在0.4L/min-0.6L/min之间,向所述纳米气泡水发生装置中通入的液体的流量在1.9L/min-2.1L/min之间,以使所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的气液体积比在0.04-0.10之间。
可选地,在所述利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗的步骤之后,还包括:
向所述晶圆表面喷射浸润液体,利用所述浸润液体对所述晶圆表面进行浸润;
向所述晶圆表面喷射干燥气体,对所述晶圆进行干燥。
可选地,在利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗、向所述晶圆表面喷射浸润液体以及向所述晶圆表面喷射干燥气体的过程中,均控制所述晶圆转动。
可选地,所述向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,使所述二相流发生装置喷出纳米气泡水喷雾的步骤包括:
向所述二相流发生装置的所述进液口通入所述纳米气泡水,所述纳米气泡水的流量在0.06L/min-0.15L/min之间;
同时,向所述二相流发生装置的进气口通入用于生成所述纳米气泡水喷雾的气体,该气体的流量在6L/min-12L/min之间。
本发明还提供一种晶圆清洗设备,其中,包括:纳米气泡水发生装置以及二相流发生装置,其中,
所述纳米气泡水发生装置用于生成纳米气泡水;
所述二相流发生装置包括:第一进液口、第一进气口和喷雾口,其中,所述第一进液口与所述纳米气泡水发生装置连通,所述第一进气口与用于生成纳米气泡水喷雾的气源连通;
所述二相流发生装置用于将通入其内部的所述纳米气泡水和气体加压混合,生成纳米气泡水喷雾,并通过所述喷雾口将所述纳米气泡水喷雾喷出。
可选地,所述纳米气泡水发生装置包括:纳米气泡水生成腔和纳米气泡水缓冲腔,所述纳米气泡水生成腔具有第二进液口、第二进气口和第一出液口;所述纳米气泡水缓冲腔具有第三进液口、第二出液口和第三出液口,所述第二出液口与所述第一进液口连通,以将所述纳米气泡水缓冲腔中的所述纳米气泡水的第一部分通入所述二相流发生装置;
所述第二进液口与用于生成所述纳米气泡水的水源连通,所述第二进气口与用于生成所述纳米气泡水的气源连通,所述第一出液口与所述第三进液口连通,所述第三出液口与所述第二进液口连通,以将所述纳米气泡水缓冲腔中的所述纳米气泡水的第二部分通入所述纳米气泡水生成腔;
其中,所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径和所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径均小于预定阈值,且所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径大于所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径。
可选地,所述纳米气泡水缓冲腔还具有第四出液口和排气口;所述第二出液口的高度小于所述第三出液口的高度,所述第三出液口的高度小于所述第四出液口的高度,所述第四出液口的高度小于所述排气口的高度,所述第四出液口用于将所述纳米气泡水缓冲腔中的所述纳米气泡水的第三部分排出所述纳米气泡水发生装置;
其中,所述纳米气泡水的第三部分的气泡直径大于或等于所述预定阈值。
可选地,所述晶圆清洗设备还包括:夹持装置、浸润液体喷淋装置以及喷气装置,其中,
所述夹持装置用于夹持所述晶圆;
所述浸润液体喷淋装置用于向所述晶圆表面喷射浸润液体,利用所述浸润液体对所述晶圆表面进行浸润;
所述喷气装置用于向所述晶圆表面喷射干燥气体,对所述晶圆进行干燥;
所述二相流发生装置的喷雾出液口、所述浸润液体喷淋装置的出液口以及所述喷气装置的出气口均朝向所述夹持装置。
可选地,所述晶圆清洗设备还包括:驱动装置,所述驱动装置与所述夹持装置相连,用于驱动所述夹持装置转动。
可选地,所述二相流发生装置的第一出液口处、所述浸润液体喷淋装置的出液口处以及所述喷气装置的出气口处均设置有开关阀。
可选地,所述晶圆清洗设备还包括:第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂;
所述二相流发生装置设置在所述第一机械臂上,所述第一机械臂中设置有第一输液管路和第一输气管路,所述第一进液口通过所述第一输液管路与所述纳米气泡水发生装置连通;所述第一进气口通过所述第一输气管路与用于生成所述纳米气泡水喷雾的气源连通;
所述浸润液体喷淋装置包括:浸润液供给源和设置在所述第二机械臂中的第二输液管路,所述第二输液管路与所述浸润液供给源连通;所述浸润液体喷淋装置的出液口位于所述第二机械臂朝向所述晶圆的一端;
所述喷气装置包括:干燥气源和设置在所述第三机械臂中的第二输气管路,所述第二输气管路与所述干燥气源连通;所述喷气装置的出气口位于所述第三机械臂朝向所述晶圆的一端。
可选地,所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述第三机械臂均能够在驱动装置的驱动下升降和/或转动。
本发明具有以下有益效果:
本发明的晶圆清洗方法和晶圆清洗设备采用纳米气泡水作为二相流清洗过程中的液相,利用二相流发生装置喷出的纳米气泡水喷雾对晶圆进行清洗,使二相流发生装置生成的每个微小液滴中,充满了纳米级的气泡,因此,在该气泡与晶圆表面接触时,通过气泡破裂产生的局部爆破,增大了对晶圆表面附着的颗粒的冲击力,提高了晶圆的清洗效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例提供的晶圆清洗方法的流程图之一;
图2为本发明实施例提供的二相流发生装置的结构示意图;
图3为发明实施例提供的生成纳米气泡水的流程图;
图4为本发明实施例提供的晶圆清洗方法的流程图之二;
图5为本发明实施例提供的纳米气泡水发生装置的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的晶圆清洗设备中机械臂的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明实施例提供一种晶圆清洗方法,图1为本发明实施例提供的晶圆清洗方法的流程图之一,如图1所示,晶圆清洗方法包括以下步骤:
S110、向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,使二相流发生装置喷出纳米气泡水喷雾。
S120、利用纳米气泡水喷雾对晶圆进行清洗。
具体地,气泡是气体和液体的分界面上存在的一种特殊气体状态,纳米气泡是直径在五十微米(μm)以下微小气泡。
图2为本发明实施例提供的二相流发生装置的结构示意图,如图2所示,二相流发生装置20包括纳米气泡水喷雾生成腔21以及与纳米气泡水喷雾生成腔21连通的第一进液口211、第一进气口212以及喷雾口213。将纳米气泡水通入第一进液口211,且将用于生成纳米气泡水喷雾的气体(该气体具体可以为氮气)通入第一进气口212,通入纳米气泡水喷雾生成腔21中的气体和纳米气泡水充分混合后,形成尺寸均匀的含有纳米气泡的雾化液滴,即纳米气泡水喷雾。纳米气泡水喷雾从喷雾口213中呈锥形喷向晶圆,对晶圆的表面进行清洗。
采用本发明实施例的晶圆清洗方法,其以纳米气泡水作为二相流清洗过程中的液相,利用二相流发生装置喷出的纳米气泡水喷雾对晶圆进行清洗,使二相流发生装置生成的每个微小液滴中,充满了纳米级的气泡,因此,在该气泡与晶圆表面接触时,通过气泡破裂产生的局部爆破,增大了对晶圆表面附着的颗粒的冲击力,从而提高了晶圆的清洗效果。
图3为发明实施例提供的生成纳米气泡水的流程图,如图3所示,向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水的步骤包括:
S111、向纳米气泡水发生装置中通入用于产生纳米气泡水的气体和液体,利用纳米气泡水发生装置将进入其内部的气体和液体加压混合,生成纳米气泡水。
具体地,向纳米气泡水发生装置中通入的气体和液体分别为氮气和超纯水,纳米气泡水发生装置将通入其内部的气体和液体进行混合,并施加压力,得到气液混合物。之后,对气液混合物进行降压,压力的降低使得气体在水中的溶解度降低,从而使溶于液体中的气体由于压力被释放而在液体中形成纳米气泡。其中,将用于产生纳米气泡水的气体的流量设置在0.4L/min-0.6L/min之间,具体可以设置为0.5L/min;将用于产生纳米气泡水的液体的流量设置在1.9L/min-2.1L/min之间,具体可以设置为2L/min,以使生成的纳米气泡水的气液体积比在0.04-0.10之间,进而形成含有丰富微纳米气泡的纳米气泡水。
S112、将纳米气泡水发生装置生成的纳米气泡水的至少一部分通入二相流发生装置的进液口。
在一些具体实施例中,步骤S112包括:
将纳米气泡水发生装置生成的纳米气泡水的一部分通入二相流发生装置的进液口,将纳米气泡水发生装置生成的纳米气泡水的另一部分重新通入纳米气泡水发生装置。
具体地,气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比,例如,气泡直径为1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min,而直径10μm的气泡在水中的上升速度为3mm/min,后者是前者的1/2000。因此,生成的纳米气泡水,靠近液面的部分的气泡直径较大,靠近底部的部分的气泡直径较小。基于此,可以在纳米气泡水发生装置中设置高度不同的出液口,使纳米气泡水靠近液面的部分重新通入纳米气泡水发生装置;而纳米气泡水靠近底部的部分则通入二相流发生装置,作为二相流发生装置的供液,以保证通入二相流发生装置的纳米气泡水中的纳米气泡的直径尽量小。
在另一些具体实施例中,步骤S112可以包括:
将纳米气泡水发生装置生成的纳米气泡水的第一部分通入二相流发生装置的进液口,将纳米气泡水发生装置生成的纳米气泡水的第二部分重新通入纳米气泡水发生装置,将纳米气泡水发生装置生成的纳米气泡水的第三部分排出。其中,纳米气泡水的第一部分的气泡直径和纳米气泡水的第二部分的气泡直径均小于预定阈值,且纳米气泡水的第二部分的气泡直径大于纳米气泡水的第一部分的气泡直径。纳米气泡水的第三部分的气泡直径大于或等于预定阈值。即只选取气泡直径较小的部分用于生成纳米气泡水喷雾,气泡直径稍大但是也符合最低要求的部分可以重新用于生成新的纳米气泡水。对于气泡直径不符合最低要求的部分则可以直接排出。具体地,预定阈值可以根据实际的工艺需要确定,例如50微米。
图4为本发明实施例提供的晶圆清洗方法的流程图之二,如图4所示,晶圆清洗方法包括以下步骤:
S210、控制晶圆转动。
在本步骤中,可以利用夹持装置对晶圆进行夹持,并带动晶圆旋转,在晶圆转动过程中,执行步骤S220-S240。
S220、利用纳米气泡水喷雾对晶圆进行清洗。
在本步骤中,可以采用上述实施例中步骤S110的方式,向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,从而利用二相流发生装置形成纳米气泡水喷雾。其中,纳米气泡水的流量在0.06L/min-0.15L/min之间。另外,在向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水的同时,还向二相流发生装置的进气口通入用于生成纳米气泡水喷雾的气体,该气体的流量在6L/min-12L/min之间。
S230、向晶圆表面喷射浸润液体,利用浸润液体对晶圆表面进行浸润。浸润液体包括超纯水。
S240、向晶圆表面喷射干燥气体,对晶圆进行干燥。干燥气体包括氮气。
需要说明的是,在步骤S210与步骤S220之间也可以向晶圆表面喷射浸润液体,以增加清洗效果。
优选地,采用如表1所示的清洗菜单进行晶圆清洗。
表1清洗菜单:
基于与晶圆清洗方法相同的发明构思,本发明实施例还提供一种晶圆清洗设备。
图5为本发明实施例提供的纳米气泡水发生装置的结构示意图,如图2以及图5所示,晶圆清洗设备包括:纳米气泡水发生装置10以及二相流发生装置20,其中,纳米气泡水发生装置10用于生成纳米气泡水。二相流发生装置20包括:第一进液口211、第一进气口212和喷雾口213,其中,第一进液口211与纳米气泡水发生装置10连通,第一进气口212与用于生成纳米气泡水喷雾的气源(具体可以为氮气源)连通。二相流发生装置20用于将通入其内部的纳米气泡水和气体加压混合,生成纳米气泡水喷雾,并通过喷雾口213将纳米气泡水喷雾喷出。
具体地,二相流发生装置20包括纳米气泡水喷雾生成腔21以及与纳米气泡水喷雾生成腔21连通的第一进液口211、第一进气口212以及喷雾口213。将纳米气泡水通入第一进液口211,且将用于生成纳米气泡水喷雾的气体通入第一进气口212,在纳米气泡水喷雾生成腔21中,通入的气体和纳米气泡水充分混合,形成尺寸均匀的含有纳米气泡的雾化液滴,即纳米气泡水喷雾。使纳米气泡水喷雾从喷雾口213中呈锥形喷向晶圆,对晶圆的表面进行清洗。
采用本发明实施例的晶圆清洗设备,其以纳米气泡水作为二相流清洗过程中的液相,利用二相流发生装置20喷出的纳米气泡水喷雾对晶圆进行清洗,使二相流发生装置20生成的每个微小液滴中,充满了纳米级的气泡,因此,在该气泡与晶圆表面接触时,通过气泡破裂产生的局部爆破,增大了对晶圆表面附着的颗粒的冲击力,提高了晶圆的清洗效果。
在一些具体实施例中,纳米气泡水发生装置10包括:纳米气泡水生成腔11和纳米气泡水缓冲腔12,纳米气泡水生成腔11具有第二进液口111、第二进气口112和第一出液口113;纳米气泡水缓冲腔12具有第三进液口122、第二出液口121和第三出液口123,第二出液121口与第一进液口211连通,以将纳米气泡水缓冲腔12中的纳米气泡水的第一部分通入二相流发生装置20。
第二进液口111与用于生成纳米气泡水的水源连通,第二进气口112与用于生成纳米气泡水的气源连通,第一出液口113与第三进液口122连通,第三出液口123与第二进液口111连通,以将纳米气泡水缓冲腔12中的纳米气泡水的第二部分通入纳米气泡水生成腔11。其中,纳米气泡水的第一部分的气泡直径和纳米气泡水的第二部分的气泡直径均小于预定阈值,且纳米气泡水的第二部分的气泡直径大于纳米气泡水的第一部分的气泡直径。
具体地,纳米气泡水缓冲腔12的腔体可以采用不锈钢或聚偏氟乙烯(PVDF)材质制成,纳米气泡水缓冲腔12的容积为5L。纳米气泡水生成腔11包括混合部以及生成部。用于生成纳米气泡水的液体和气体进入纳米气泡水生成腔11后,进入混合部中加压混合,得到气液混合物。气液混合物经连接管道进入生成部,生成部对气液混合物进行降压,压力的降低使得气体在液体中的溶解度降低,从而使溶于液体中的气体由于压力被释放而在液体中形成纳米气泡。
在一些具体实施例中,纳米气泡水缓冲腔12还具有第四出液口125和排气口124。第二出液口121的高度小于第三出液口123的高度,第三出液口123的高度小于第四出液口125的高度,第四出液口125的高度小于排气口124的高度,第四出液口125用于将纳米气泡水缓冲腔12中的纳米气泡水的第三部分排出纳米气泡水发生装置10。其中,纳米气泡水的第三部分的气泡直径大于或等于上述预定阈值。其中,预定阈值可以根据实际需要确定,从而将含有过大气泡的纳米气泡水直接排出纳米气泡水发生装置。
具体地,由于气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比,因此,生成的纳米气泡水靠近液面的部分的气泡直径较大,靠近底部的部分的气泡直径较小。由于本实施例中第二出液口121的高度小于第三出液口123的高度,第三出液口123的高度小于第四出液口125的高度,第四出液口125的高度小于排气口124的高度,因此,第三出液口123可以使纳米气泡水缓冲腔12中纳米气泡水的第二部分重新通入纳米气泡水生成腔11,以减小其气泡直径。第四出液口125可以将纳米气泡水缓冲腔12中纳米气泡水的第三部分排出纳米气泡水发生装置10。第二出液口121可以将纳米气泡水缓冲腔12中纳米气泡水的第一部分通入二相流发生装置20,作为二相流发生装置的供液。排气口124可以将上述过程中产生的多余气体(如较大的气泡破裂后产生的气体)排掉。采用上述方式设置的第二出液口、第三出液口以及第四出液口、可以保证进入二相流发生装置20中的液体中的气泡足够小,有利于在二相流发生装置20中生成纳米气泡水喷雾。其中,纳米气泡水发生装置10的工艺参数(例如,排气时间、压力等)由预设的电气程序进行控制。
图6为本发明实施例提供的晶圆清洗设备中机械臂的示意图,如图6所示,所述晶圆清洗设备还包括:夹持装置30、浸润液体喷淋装置40以及喷气装置50,其中,夹持装置30用于夹持晶圆70。浸润液体喷淋装置40用于向晶圆70表面喷射浸润液体,利用浸润液体对晶圆70表面进行浸润。喷气装置50用于向晶圆70表面喷射干燥气体,对晶圆70进行干燥。二相流发生装置20的喷雾口213、浸润液体喷淋装置40的出液口以及喷气装置50的出气口均朝向夹持装置30,从而向夹持装置30所夹持的晶圆70喷射纳米气泡水喷雾、浸润液体和气体。
在一些具体实施例中,晶圆清洗设备还可以包括:驱动装置,驱动装置与夹持装置30相连,用于驱动夹持装置30转动,从而使晶圆清洗设备能够对晶圆70表面各处进行全面、均匀的清洗。
进一步地,二相流发生装置20的第一出液口213处、浸润液体喷淋装置40的出液口处以及喷气装置50的出气口处均可以设置有开关阀。
具体地,晶圆清洗设备还可以包括控制器,控制器与各个开关阀连接,用于根据清洗菜单,向开关阀发出控制指令,以控制开关阀的开关或调节开关阀的开度。当然,开关阀也可以由操作员根据清洗菜单手动控制,在此不做限制。
在一些具体实施例中,晶圆清洗设备还包括:第一机械臂61、第二机械臂62和第三机械臂63。
二相流发生装置20设置在第一机械臂61上,第一机械臂61中设置有第一输液管路611和第一输气管路612,第一进液口211通过第一输液管路611与纳米气泡水发生装置10连通;第一进气口212通过第一输气管路612与用于生成纳米气泡水喷雾的气源连通。
浸润液体喷淋装置40包括:浸润液供给源和设置在第二机械臂62中的第二输液管路621,第二输液管路621与浸润液供给源连通。浸润液体喷淋装置40的出液口位于第二机械臂62朝向晶圆70的一端。
喷气装置50包括:干燥气源和设置在第三机械臂63中的第二输气管路631,第二输气管路631与干燥气源连通。喷气装置50的出气口位于第三机械臂63朝向晶圆70的一端。
在一些具体实施例中,第一机械臂61、第二机械臂62和第三机械臂63均能够在驱动装置的驱动下升降和/或转动,从而使二相流发生装置20的出液口、浸润液体喷淋装置40的出液口、喷气装置50的喷气口在晶圆70上方运动,实现对晶圆70进行全面、均匀的清洗。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种晶圆清洗方法,其特征在于,包括:
向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,使所述二相流发生装置喷出纳米气泡水喷雾;
所述向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水的步骤包括:向纳米气泡水发生装置中通入用于产生纳米气泡水的气体和液体,利用所述纳米气泡水发生装置将进入其内部的气体和液体加压混合,生成所述纳米气泡水;
将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的第一部分通入二相流发生装置的进液口,将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的第二部分重新通入所述纳米气泡水发生装置,将所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的第三部分排出;
利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗;其中,
所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径和所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径均小于预定阈值,且所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径大于所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径;所述纳米气泡水的第三部分的气泡直径大于或等于所述预定阈值。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,所述纳米气泡水发生装置将通入其内部的气体和液体加压混合的过程中,施加的压力在0.5MPa-2.0MPa之间,向所述纳米气泡水发生装置中通入的气体的流量在0.4L/min-0.6L/min之间,向所述纳米气泡水发生装置中通入的液体的流量在1.9L/min-2.1L/min之间,以使所述纳米气泡水发生装置生成的所述纳米气泡水的气液体积比在0.04-0.10之间。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,在所述利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗的步骤之后,还包括:
向所述晶圆表面喷射浸润液体,利用所述浸润液体对所述晶圆表面进行浸润;
向所述晶圆表面喷射干燥气体,对所述晶圆进行干燥。
4.根据权利要求3所述的晶圆清洗方法,其特征在于,在利用所述纳米气泡水喷雾对所述晶圆进行清洗、向所述晶圆表面喷射浸润液体以及向所述晶圆表面喷射干燥气体的过程中,均控制所述晶圆转动。
5.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,所述向二相流发生装置的进液口通入纳米气泡水,使所述二相流发生装置喷出纳米气泡水喷雾的步骤包括:
向所述二相流发生装置的所述进液口通入所述纳米气泡水,所述纳米气泡水的流量在0.06L/min-0.15L/min之间;
同时,向所述二相流发生装置的进气口通入用于生成所述纳米气泡水喷雾的气体,该气体的流量在6L/min-12L/min之间。
6.一种晶圆清洗设备,其特征在于,包括:纳米气泡水发生装置以及二相流发生装置,其中,
所述纳米气泡水发生装置用于生成纳米气泡水;
所述二相流发生装置包括:第一进液口、第一进气口和喷雾口,其中,所述第一进液口与所述纳米气泡水发生装置连通,所述第一进气口与用于生成纳米气泡水喷雾的气源连通;
所述二相流发生装置用于将通入其内部的所述纳米气泡水和气体加压混合,生成纳米气泡水喷雾,并通过所述喷雾口将所述纳米气泡水喷雾喷出;其中,
所述纳米气泡水发生装置包括:纳米气泡水生成腔和纳米气泡水缓冲腔,所述纳米气泡水生成腔具有第二进液口、第二进气口和第一出液口;所述纳米气泡水缓冲腔具有第三进液口、第二出液口和第三出液口,所述第二出液口与所述第一进液口连通,用于将所述纳米气泡水缓冲腔中的所述纳米气泡水的第一部分通入所述二相流发生装置;
所述第二进液口与用于生成所述纳米气泡水的水源连通;所述第二进气口与用于生成所述纳米气泡水的气源连通;所述第一出液口与所述第三进液口连通;所述第三出液口与所述第二进液口连通,用于将所述纳米气泡水缓冲腔中的所述纳米气泡水的第二部分通入所述纳米气泡水生成腔;
其中,所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径和所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径均小于预定阈值,且所述纳米气泡水的第二部分的气泡直径大于所述纳米气泡水的第一部分的气泡直径。
7.根据权利要求6所述的晶圆清洗设备,其特征在于,所述纳米气泡水缓冲腔还具有第四出液口和排气口;所述第二出液口的高度小于所述第三出液口的高度,所述第三出液口的高度小于所述第四出液口的高度,所述第四出液口的高度小于所述排气口的高度,所述第四出液口用于将所述纳米气泡水缓冲腔中的所述纳米气泡水的第三部分排出所述纳米气泡水发生装置;
其中,所述纳米气泡水的第三部分的气泡直径大于或等于所述预定阈值。
8.根据权利要求6所述的晶圆清洗设备,其特征在于,所述晶圆清洗设备还包括:夹持装置、浸润液体喷淋装置以及喷气装置,其中,
所述夹持装置用于夹持所述晶圆;
所述浸润液体喷淋装置用于向所述晶圆表面喷射浸润液体,利用所述浸润液体对所述晶圆表面进行浸润;
所述喷气装置用于向所述晶圆表面喷射干燥气体,对所述晶圆进行干燥;
所述二相流发生装置的喷雾口、所述浸润液体喷淋装置的出液口以及所述喷气装置的出气口均朝向所述夹持装置。
9.根据权利要求8所述的晶圆清洗设备,其特征在于,所述晶圆清洗设备还包括:驱动装置,所述驱动装置与所述夹持装置相连,用于驱动所述夹持装置转动。
10.根据权利要求8所述的晶圆清洗设备,其特征在于,所述二相流发生装置的第一出液口处、所述浸润液体喷淋装置的出液口处以及所述喷气装置的出气口处均设置有开关阀。
11.根据权利要求8所述的晶圆清洗设备,其特征在于,所述晶圆清洗设备还包括:第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂;
所述二相流发生装置设置在所述第一机械臂上,所述第一机械臂中设置有第一输液管路和第一输气管路,所述第一进液口通过所述第一输液管路与所述纳米气泡水发生装置连通;所述第一进气口通过所述第一输气管路与用于生成所述纳米气泡水喷雾的气源连通;
所述浸润液体喷淋装置包括:浸润液供给源和设置在所述第二机械臂中的第二输液管路,所述第二输液管路与所述浸润液供给源连通;所述浸润液体喷淋装置的出液口位于所述第二机械臂朝向所述晶圆的一端;
所述喷气装置包括:干燥气源和设置在所述第三机械臂中的第二输气管路,所述第二输气管路与所述干燥气源连通;所述喷气装置的出气口位于所述第三机械臂朝向所述晶圆的一端。
12.根据权利要求11所述的晶圆清洗设备,其特征在于,所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述第三机械臂均能够在驱动装置的驱动下升降和/或转动。
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