CN111524791A - 用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法及半导体清洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法及半导体清洗设备，所述方法包括：根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆传输兆声波。通过本方法，可以在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。

Description

用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法及半导体清洗设备
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法及半导体清洗设备。
背景技术
在半导体制程进入后道，金属层间通过介质层和阻挡层相互分隔，在需要金属连接的地方通过光刻、刻蚀形成连通通孔，称为via孔，via孔中填充金属以实现不同金属层间的连通。无论是金属层还是via孔的形成，均需要进行刻蚀步骤。在每层金属填充前均需要对刻蚀或热处理后的残渣进行清洁以及对沟槽侧壁、边角的损坏进行修复，随着半导体技术的发展，晶体管尺寸的不断缩小，后道互连清洗需要解决的关键问题是如何实现先进制程中涉及的高和极高深宽比的通孔(SuperVia)的清洗。
随着集成电路制程的不断发展，影响芯片良率的颗粒也越来越小，颗粒越小则越难清洗；同时，65nm及以下芯片的栅电极与电容结构越来越脆弱，所以在清洗中避免损伤芯片微结构的难度也在不断加大。以40nm后道Cu互连清洗为例，现有的清洗工艺步骤为EKC575+DIW+UDHF+DIW+N2，分别用于去除刻蚀残留和副产物、氧化层、去除晶圆表面的EKC575、进行介质层微刻蚀、清洗UDHF残留以及N2干燥。
通过上述化学药液采用溶解、反应的方式来去除晶圆表面的刻蚀残留。很显然对于具有高和极高深宽比的通孔结构的清洗，上述方式无法将去除后的残留物质从孔状结构中带出，且会造成晶圆表面的损伤。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法及半导体清洗设备，以解决现有技术中在对晶圆进行清洗时，存在的无法有效去除晶圆的通孔结构中的颗粒污染物，以及在清洗过程中对晶圆表面造成损伤的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供的一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，包括：
预设清洗工艺与工作模式的对应关系，所述工作模式包括调制周期以及与所述调制周期对应的预设占空比；
根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗；
如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比；
执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆传输兆声波。
兆声波调制周期的取值范围为100微秒至100毫秒，所述兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
可选地，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，所述阶段对应兆声波占空比也依次递减。
可选地，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个所述阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
可选地，所述根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆发射兆声波，包括：
根据确定的所述兆声波清洗模式控制兆声波功率放大器对兆声波信号发生器产生的电信号进行调节，使换能器基于调节后的电信号生成对应的兆声波并向所述晶圆传输。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗装置，所述装置包括：
判断模块，用于根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗；
模式确定模块，用于如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比；
传输模块，用于执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆传输兆声波。
可选地，兆声波调制周期的取值范围为100微秒至100毫秒，所述兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
可选地，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，所述阶段对应兆声波占空比也依次递减。
可选地，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个所述阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
可选地，所述传输模块，用于：
根据确定的所述兆声波清洗模式控制兆声波功率放大器对兆声波信号发生器产生的电信号进行调节，使换能器基于调节后的电信号生成对应的兆声波并向所述晶圆传输。
第三方面，本发明实施例提供一种半导体清洗设备，包括：工艺腔室、清洗液组件、兆声波组件、控制器，其中，
所述工艺腔室用于容纳晶圆；
所述清洗液组件用于向所述晶圆输送清洗液；
所述兆声波组件用于向所述晶圆传输兆声波；
所述控制器，用于根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗；如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比；执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方控制所述清洗液组件向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式控制所述兆声波组件向所述晶圆发射兆声波。
可选地，兆声波调制周期的取值范围为100微秒至100毫秒，所述兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
可选地，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，所述阶段对应兆声波占空比也依次递减。
可选地，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个所述阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
可选地，所述兆声波组件包括：兆声波信号发生器、兆声波功率放大器、换能器，其中，
所述兆声波信号发生器用于产生电信号；
所述兆声波功率放大器用于调剂兆声波调制周期和所述兆声波调制周期对应的占空比；
所述换能器用于将所述兆声波功率放大器发出的电信号转换为兆声波信号并向所述晶圆传输。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。这样，在对晶圆进行清洗的过程中，可以在对晶圆表明输送清洗液的同时，通过确定的兆声波清洗模式对晶圆进行清洗，以消除声波沿晶圆表面的传播，消除对敏感结构的剪切应力，同时，还可以通过兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，实现对在晶圆表明产生的兆声波声场的均匀性和声能密度进行有效控制，从而在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法的流程示意图；
图2为一种半导体清洗设备的构造的示意图；
图3为本发明一种半导体清洗设备的构造的示意图；
图4为本发明另一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法的流程示意图；
图5为本发明一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法及半导体清洗设备。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，该方法的执行主体可以为半导体清洗设备的控制器，也可以是具备电流调整机制的半导体清洗设备，还可以是半导体清洗设备的服务器，该服务器可以是独立的服务器，也可以是由多个服务器组成的服务器集群。该方法具体可以包括以下步骤：
在S102中，根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗。
如图2所示，以半导体清洗设备为40nm后道Cu互连清洗设备为例，该半导体清洗设备由药液管路、机械运动臂、晶圆夹持装置以及旋转电机组成，此外，该半导体设备还可以包括药液回收排放单元、气流流向压力控制件以及一些附属部件组成。
晶圆由晶圆夹持装置夹持或释放，由旋转电机带动晶圆夹持装置以一定速度和加速度旋转或升降运动，运动的速度和时间可以在工艺配方(recipe)中编辑，药液管路可以绑在机械运动臂，可以对着机械运动臂的摆动，实现对晶圆不同位置的清洗。
清洗过程可以包括5个步骤，第一步可以是通过EKC575对晶圆进行介质清洗，以去除刻蚀残留和副产物、氧化层等，第二步可以是通过DIW去除晶圆表明的EKC575的残留，第三步可以是通过UDHF清洗进行介质层微刻蚀，第四步可以是通过DIW去除晶圆的UDHF残留，最后一步是通过N2进行干燥。对应的工艺配方可以如下表1所示。
表1
Figure BDA0002470263900000071
可以根据上述工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，例如，如果当前清洗步骤为步骤1，即当前需要通过EKC575对晶圆进行介质清洗，则此时需要进行兆声波清洗。
此外，可以根据晶圆的不同，预设不同的工艺配方，上述工艺配方为一种可选地、可实现的工艺配方，在实际应用场景中，工艺配方可以有多种，本发明实施例对此不作具体限定。
在S104中，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式。
其中，兆声波清洗模式可以包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比。不同的兆声波清洗模式包括的兆声波调制周期的时长、调制开始时间和调制结束时间可以不同，例如，清洗模式a包括的兆声波调制周期可以是清洗步骤开始后的第2秒到第10秒，清洗模式b包括的兆声波调制周期可以是清洗步骤开始后的第1秒到第3秒。同样的，不同的清洗模式中调制周期对应的兆声波占空比也可以相同或不同，兆声波占空比可以是在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。
在S106中，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。
其中，晶圆可以包括多个深宽比大于预设深宽比阈值的通孔。
优先地，如图3所示，在半导体清洗设备中，还可以配置有兆声波组件，兆声波组件可以用于产生兆声波信号并对兆声波信号进行调剂，例如，兆声波组件可以包括兆声波信号发生器、兆声波功率放大器、阻抗匹配器以及换能器。换能器可以通过兆声波线缆与阻抗匹配器形成完整电回路。在半导体清洗设备开启时，根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液，同时，可以根据当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，确定对应的兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，然后可以通过兆声波信号发生器产生电信号，在兆声波调制周期内，兆声波功率放大器可以基于兆声波调制周期对应的兆声波占空比对电信号进行调节，换能器可以基于调节后的电信号生成对应的兆声波信号，从而在晶圆表面通过兆声波对药液液膜进行振动。
例如，以半导体清洗设备为40nm后道Cu互连清洗设备为例，该半导体清洗设备的清洗过程可以包括5个步骤，分别为步骤1：通过EKC575对晶圆进行介质清洗，步骤2：通过DIW去除晶圆表明的EKC575的残留，步骤3：通过UDHF清洗进行介质层微刻蚀，步骤4：通过DIW去除晶圆的UDHF残留，步骤5：通过N2进行干燥。预设的工艺配方可以如下表2所示。
表2
Figure BDA0002470263900000081
如图3所示，半导体清洗设备在启动后，首先是换能器随加载清洗液的摆臂(即药液摆臂)在晶圆中心附近摆动，在摆动过程中，清洗液可以对晶圆的表面进行清洗，其中，清洗液的流量等参数可以根据工艺需求进行设定。例如，清洗液的流量可以为500-1500mL/min，旋转电机的卡盘转速可以为400-1000rpm，步骤1的清洗时间可以为30-150s。
在当前清洗步骤为上述表2中的步骤1时，兆声波信号发生器可以基于预设功率(如70-100W中任意一个指定功率)发出电信号，控制器可以在与步骤1对应的兆声波清洗模式中的兆声波调制周期(即100μs-100ms)内，控制兆声波功率放大器该清洗模式中的兆声波占空比(如30-80％间的一个指定数值)对电信号进行调节。在当前清洗步骤为步骤2，DIW的流量可以为1-2L/min，清洗时间可以为20-40s，以移除晶圆表面残留的清洗液。在当前清洗步骤为步骤3时，UDHF的流量可以为500-1500mL/min，清洗时间可以为20-40s，对应的兆声波调制周期可为100μs-100ms，兆声波占空比可以为30-80％中的任意一个指定数值，可以与步骤1对应的兆声波占空比不同。在当前清洗步骤为步骤4时，DIW的流量可以为1-2L/min，清洗时间可以为20-40s。在当前清洗步骤为步骤5时，可以基于N2的干燥处理，干燥时间可以为20-40s，旋转电机的卡盘转速可以为1200-1800rpm。
本发明实施例提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，通过根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。这样，在对晶圆进行清洗的过程中，可以在对晶圆表明输送清洗液的同时，通过确定的兆声波清洗模式对晶圆进行清洗，以消除声波沿晶圆表面的传播，消除对敏感结构的剪切应力，同时，还可以通过兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，实现对在晶圆表明产生的兆声波声场的均匀性和声能密度进行有效控制，从而在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。
实施例二
如图4所示，本发明实施例提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，该方法具体可以包括以下步骤：
在S402中，根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗。
上述S402的具体处理过程可以参见上述实施例一中S102的相关内容，在此不再赘述。
在S404中，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式。
其中，兆声波清洗模式可以包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，兆声波调制周期的取值范围可以为100微秒至100毫秒，兆声波占空比的取值范围可以为30％至8％。
兆声波清洗模式可以包括：
模式一：兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个阶段对应相同的兆声波占空比。
模式二：兆声波调制周期分为多个阶段，阶段的时长依次递减，每个阶段对应相同的兆声波占空比。
模式三：兆声波调制周期分为多个阶段，阶段的时长依次递减，阶段对应兆声波占空比也依次递减。
优选的，兆声波清洗模式可以包括：
模式一：兆声波调制周期可以分为三个时长相同的阶段，每个阶段对应的兆声波占空比均为50％。例如，兆声波调制周期包括300μs，可以将兆声波调制周期划分为3个时长相等的阶段，即每个阶段的时长可以为100μs，每个阶段对应的兆声波占空比可以均为50。
模式二：兆声波调制周期分为三个阶段，三个阶段的时长依次为兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个阶段对应的兆声波占空比均为40％。
模式三：兆声波调制周期分为三个阶段，三个阶段的时长依次为兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
例如，以半导体清洗设备为40nm后道Cu互连清洗设备为例，该半导体清洗设备的清洗过程可以包括5个步骤，分别为步骤1：通过EKC575对晶圆进行介质清洗，步骤2：通过DIW去除晶圆表明的EKC575的残留，步骤3：通过UDHF清洗进行介质层微刻蚀，步骤4：通过DIW去除晶圆的UDHF残留，步骤5：通过N2进行干燥。预设的工艺配方及工艺配方中的清洗步骤对应的兆声波清洗模式可以如下表3所示。
表3
Figure BDA0002470263900000111
假设当前清洗步骤为通过EKC575对晶圆进行介质清洗的步骤，根据上表3所示的工艺配方及工艺配方中的清洗步骤对应的兆声波清洗模式，可以确定与该步骤对应的兆声波清洗模式为模式三，即兆声波调制周期分为三个阶段，三个阶段的时长依次为兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个阶段对应的兆声波占空比依次为50％、30％、20％，假设兆声波调制周期为300μs，则每个阶段的时长可以分别为0-120μs，120μs-220μs，220μs-300μs，且每个阶段对应的兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
在S406中，根据确定的兆声波清洗模式控制兆声波功率放大器对兆声波信号发生器产生的电信号进行调节，使换能器基于调节后的电信号生成对应的兆声波并向晶圆传输。
本发明实施例提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，通过根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。这样，在对晶圆进行清洗的过程中，可以在对晶圆表明输送清洗液的同时，通过确定的兆声波清洗模式对晶圆进行清洗，以消除声波沿晶圆表面的传播，消除对敏感结构的剪切应力，同时，还可以通过兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，实现对在晶圆表明产生的兆声波声场的均匀性和声能密度进行有效控制，从而在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。
实施例三
以上为本发明实施例提供的用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，基于同样的思路，本发明实施例还提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗装置，如图5所示。
该用于半导体清洗设备中的晶圆清洗装置包括：判断模块501、模式确定模块502和传输模块503，其中：
判断模块501，用于根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗；
模式确定模块502，用于如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比；
传输模块503，用于执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆传输兆声波。
在本发明实施例中，兆声波调制周期的取值范围为100微秒至100毫秒，所述兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
在本发明实施例中，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，所述阶段对应兆声波占空比也依次递减。
在本发明实施例中，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个所述阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
在本发明实施例中，所述传输模块503，用于：
根据确定的所述兆声波清洗模式控制兆声波功率放大器对兆声波信号发生器产生的电信号进行调节，使换能器基于调节后的电信号生成对应的兆声波并向所述晶圆传输。
本发明实施例提供一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗装置，通过根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。这样，在对晶圆进行清洗的过程中，可以在对晶圆表明输送清洗液的同时，通过确定的兆声波清洗模式对晶圆进行清洗，以消除声波沿晶圆表面的传播，消除对敏感结构的剪切应力，同时，还可以通过兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，实现对在晶圆表明产生的兆声波声场的均匀性和声能密度进行有效控制，从而在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。
实施例四
本实施例提供一种半导体清洗设备，该半导体清洗设备包括：工艺腔室、清洗液组件、兆声波组件、控制器，其中，
工艺腔室可以用于容纳晶圆。
清洗液组件可以用于向晶圆输送清洗液。
兆声波组件可以用于向晶圆传输兆声波。
控制器，可以用于根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则所述工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式可以包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方控制清洗液组件向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式控制兆声波组件向晶圆发射兆声波。
本发明实施例提供一种半导体清洗设备，通过根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。这样，在对晶圆进行清洗的过程中，可以在对晶圆表明输送清洗液的同时，通过确定的兆声波清洗模式对晶圆进行清洗，以消除声波沿晶圆表面的传播，消除对敏感结构的剪切应力，同时，还可以通过兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，实现对在晶圆表明产生的兆声波声场的均匀性和声能密度进行有效控制，从而在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。
实施例五
本发明实施例提供又一种半导体清洗设备。该半导体清洗设备包含了上述实施例四的半导体清洗设备的全部功能单元，并在其基础上，对其进行了改进，改进内容如下：
晶圆可以包括多个深宽比大于预设深宽比阈值的通孔。
兆声波调制周期的取值范围可以为100微秒至100毫秒，兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
兆声波清洗模式可以包括：
模式一：兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：兆声波调制周期分为多个阶段，阶段的时长依次递减，每个阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：兆声波调制周期分为多个阶段，阶段的时长依次递减，阶段对应兆声波占空比也依次递减。
兆声波清洗模式还可以包括：
模式一：兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：兆声波调制周期分为三个阶段，三个阶段的时长依次为兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：兆声波调制周期分为三个阶段，三个阶段的时长依次为兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
兆声波组件可以包括：兆声波信号发生器、兆声波功率放大器、换能器，其中，兆声波信号发生器可以用于产生电信号，兆声波功率放大器可以用于调剂兆声波调制周期和兆声波调制周期对应的占空比，换能器用于将兆声波功率放大器发出的电信号转换为兆声波信号并向晶圆传输。
其中，换能器可以为具有微共振腔阵列结构的兆声波换能器。
控制器，还可以用于：根据确定的兆声波清洗模式控制兆声波功率放大器对兆声波信号发生器产生的电信号进行调节，使换能器基于调节后的电信号生成对应的兆声波并向晶圆传输。
本发明实施例提供一种半导体清洗设备，通过根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗，如果判断结果为是，则根据工艺配方，确定当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与兆声波调制周期对应的兆声波占空比，执行当前清洗步骤，在根据工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的兆声波清洗模式向晶圆传输兆声波。这样，在对晶圆进行清洗的过程中，可以在对晶圆表明输送清洗液的同时，通过确定的兆声波清洗模式对晶圆进行清洗，以消除声波沿晶圆表面的传播，消除对敏感结构的剪切应力，同时，还可以通过兆声波调制周期以及兆声波调制周期对应的兆声波占空比，实现对在晶圆表明产生的兆声波声场的均匀性和声能密度进行有效控制，从而在实现对晶圆的清洗的同时，避免对晶圆造成损伤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于半导体清洗设备中的晶圆清洗方法，包括：
根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗；
如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比；
执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆传输兆声波。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，兆声波调制周期的取值范围为100微秒至100毫秒，所述兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，所述阶段对应兆声波占空比也依次递减。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个所述阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述兆声波清洗模式向所述晶圆传输兆声波，包括：
根据确定的所述兆声波清洗模式控制兆声波功率放大器对兆声波信号发生器产生的电信号进行调节，使换能器基于调节后的电信号生成对应的兆声波并向所述晶圆传输。
6.一种半导体清洗设备，包括：工艺腔室、清洗液组件、兆声波组件、控制器，其中，
所述工艺腔室用于容纳晶圆；
所述清洗液组件用于向所述晶圆输送清洗液；
所述兆声波组件用于向所述晶圆传输兆声波；
所述控制器，用于根据预设的工艺配方，判断当前清洗步骤是否需要进行兆声波清洗；如果判断结果为是，则根据所述工艺配方，确定所述当前清洗步骤对应的兆声波清洗模式，所述兆声波清洗模式包括兆声波调制周期以及与所述兆声波调制周期对应的兆声波占空比；执行所述当前清洗步骤，在根据所述工艺配方控制所述清洗液组件向晶圆表面输送清洗液的同时，根据确定的所述兆声波清洗模式控制所述兆声波组件向所述晶圆发射兆声波。
7.根据权利要求6所述的半导体清洗设备，其特征在于，兆声波调制周期的取值范围为100微秒至100毫秒，所述兆声波占空比的取值范围为30％至8％。
8.根据权利要求7所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为多个时长相同的阶段，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式二：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，每个所述阶段对应相同的兆声波占空比；
模式三：所述兆声波调制周期分为多个阶段，所述阶段的时长依次递减，所述阶段对应兆声波占空比也依次递减。
9.根据权利要求8所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述兆声波清洗模式包括：
模式一：所述兆声波调制周期分为三个时长相同的阶段，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为50％；
模式二：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，每个所述阶段对应的兆声波占空比均为40％；
模式三：所述兆声波调制周期分为三个阶段，三个所述阶段的时长依次为所述兆声波调制周期的40％、33％、27％，三个所述阶段对应兆声波占空比依次为50％、30％、20％。
10.根据权利要求6-9任一项所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述兆声波组件包括：兆声波信号发生器、兆声波功率放大器、换能器，其中，
所述兆声波信号发生器用于产生电信号；
所述兆声波功率放大器用于调剂兆声波调制周期和所述兆声波调制周期对应的占空比；
所述换能器用于将所述兆声波功率放大器发出的电信号转换为兆声波信号并向所述晶圆传输。
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