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    在步驟10010中，將超聲波或兆聲波裝置置于晶圓的上表面附近。在步驟10020中，將清洗液，可以是化學(xué)液或摻了氣體的水噴射到晶圓表面以填滿晶圓和聲波裝置之間的間隙。在步驟10030中，卡盤攜帶晶圓開始旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行清洗工藝。在步驟10040中，頻率為f1以及功率水平為p1的電源被應(yīng)用于聲波裝置。在步驟10050中，當(dāng)頻率保持在f1時，電源的功率水平在氣泡內(nèi)氣體和/或蒸汽的溫度達(dá)到內(nèi)爆溫度ti之前，或在時間τ1達(dá)到由公式(11)計算的τi之前，降低到p2。在步驟10060中，氣泡內(nèi)氣體和/或蒸汽溫度降至接近室溫t0或持續(xù)時間達(dá)到τ2后，電源的功率水平恢復(fù)到p1。在步驟10070中，檢查晶圓的清潔度，如果晶圓尚未清潔到所需程度，則重復(fù)步驟10010-10060。或者，可能不需要在每個周期內(nèi)檢查清潔度，取而代之的是，使用的周期數(shù)可能是預(yù)先用樣品晶圓通過經(jīng)驗確定。圖11a至圖11b揭示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的聲波晶圓清洗工藝。本實施例中的聲波晶圓清洗工藝與圖10a-10c所示的實施例中的相類似，差異*存在于步驟10050中。圖11a-11b所示的晶圓清洗工藝在時間段τ2內(nèi)使頻率降至f2，以此來代替保持頻率在f1。功率水平p2應(yīng)該***地低于p1，**好是小5或10倍。半導(dǎo)體晶圓服務(wù)電話？天水半導(dǎo)體晶圓鄭重承諾

    以防止氣泡長大到一個臨界尺寸，從而堵住清洗液在通孔或槽中的交換路徑。圖20a至圖20d揭示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的聲波晶圓清洗工藝有效清洗具有高深寬比的通孔或槽等特征。該晶圓清洗工藝限制由聲能引起振蕩產(chǎn)生的氣泡的尺寸。圖20a揭示了在時間段τ1內(nèi)設(shè)置功率水平為p1及在時間段τ2內(nèi)關(guān)閉電源的電源輸出波形圖。圖20b揭示了對應(yīng)每個氣穴振蕩周期的氣泡體積的曲線圖。圖20c揭示了在每個氣穴振蕩周期氣泡尺寸增大。圖20d揭示了氣泡的總體積vb與通孔、槽或其他凹進(jìn)區(qū)域的體積vvtr的比值r的曲線圖。根據(jù)r＝vb/vvtr＝nvb/vvtr這里，氣泡的總體積vb與通孔、槽或其他凹進(jìn)區(qū)域的體積vvtr的比值r從r0增大到rn，單個氣泡的平均體積在氣穴振蕩一定周期數(shù)n后，在時間τ1內(nèi)增大。rn被控制在飽和點rs之下。rn＝vb/vvtr＝nvb/vvtr氣泡的總體積vb與通孔、槽或其他凹進(jìn)區(qū)域的體積vvtr的比值r從rn減小到r0，單個氣泡的平均體積在冷卻過程中，在時間τ2內(nèi)回到初始大小。參考圖20b所示，在時間段τ1內(nèi)，在超聲波或兆聲波作用于清洗液的情況下，氣泡增大到大體積vn。在這種狀態(tài)下，清洗液的傳輸路徑部分受阻。新鮮的清洗液無法徹底進(jìn)入到通孔或槽的底部和側(cè)壁。與此同時。德陽國內(nèi)12 寸半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)晶圓的基本工藝有哪些？

    因此需要更長的時間τ1。通過縮短時間τ2來提高氣泡的溫度。通常，在本發(fā)明的晶圓清洗工藝中所應(yīng)用的的超聲波或兆聲波的頻率在。圖23揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用于執(zhí)行圖7至圖22所示的晶圓清洗工藝的一示范性的晶圓清洗裝置。該晶圓清洗裝置包括用于承載晶圓23010的晶圓卡盤23014，在清洗過程中由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置23016驅(qū)動晶圓卡盤23014帶著晶圓23010一起旋轉(zhuǎn)。該晶圓清洗裝置還包括噴頭23064，用于輸送如清洗化學(xué)液或去離子水23060等清洗液至晶圓23010。與噴頭23064相結(jié)合的超聲波或兆聲波裝置23062用于傳遞超聲波能或兆聲波能至清洗液。由超聲波或兆聲波裝置23062產(chǎn)生的超聲波或兆聲波通過由噴頭23064噴出的清洗液23060傳遞至晶圓23010。圖24揭示了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行圖7至圖22所示的晶圓清洗工藝的另一實施例的晶圓清洗裝置的剖視圖。該晶圓清洗裝置包括容納清洗液24070的清洗槽24074，用于裝載多片晶圓24010的晶圓盒24076，該多片晶圓24010浸沒在清洗液24070中。該晶圓清洗裝置進(jìn)一步包括設(shè)置在清洗槽24074的壁上的超聲波或兆聲波裝置24072，用于傳遞超聲波能或兆聲波能至清洗液。至少有一個入口(圖中未顯示)用于使清洗槽24074充滿清洗液24070，因此。

    上述步驟7210至7240可以重復(fù)操作以此來縮小內(nèi)爆時間τi的范圍。在知道內(nèi)爆時間τi后，τ1可以在安全系數(shù)下設(shè)置為小于τi的值。以下段落用于敘述本實驗的一實例。假設(shè)圖案結(jié)構(gòu)為55nm的多晶硅柵線，超聲波的頻率為1mhz，使用prosys制造的超聲波或兆聲波裝置，采用間隙振蕩模式(在pct/cn2008/073471中披露)操作以在晶圓內(nèi)和晶圓間獲得更均勻能量分布。以下表2總結(jié)了其他試驗參數(shù)以及**終的圖案損傷數(shù)據(jù)：表2在一個試驗中，當(dāng)τ1＝2ms(或周期數(shù)為2000)時，前面提到的聲波清洗工藝在55nm的特征尺寸下，對圖案結(jié)構(gòu)造成的損傷高達(dá)1216個點。當(dāng)τ1＝(或周期數(shù)為100)時，聲波清洗工藝對相同的圖案結(jié)構(gòu)造成的損傷為0。所以τi為。通過縮小τ1的范圍來做更多的試驗可進(jìn)一步縮小τi的范圍。在上述實驗中，周期數(shù)取決于超聲波或兆聲波的功率密度和頻率。功率密度越大，則周期數(shù)越?。活l率越低，則周期數(shù)越小。從以上實驗結(jié)果可以預(yù)測出無損傷的周期數(shù)應(yīng)該小于2000，假設(shè)超聲波或兆聲波的功率密度大于，頻率小于或等于1mhz。如果頻率增大到大于1mhz或功率密度小于，那么可以預(yù)測周期數(shù)將會增加。知道時間τ1后，τ2也可以基于與上述相似的doe方法來獲得。確定時間τ1。半導(dǎo)體晶圓信息匯總。

    在清洗過程中晶圓24010浸沒在清洗液24070中。在上述實施例中，在晶圓清洗工藝中，如果聲波電源的所有關(guān)鍵工藝參數(shù)，例如功率水平、頻率、通電時間(τ1)、斷電時間(τ2)都預(yù)設(shè)在電源控制器中，而不是實時監(jiān)測，在晶圓清洗過程中，由于一些異常情況，仍然可能發(fā)生圖案結(jié)構(gòu)損傷。因此，需要一種實時監(jiān)測聲波電源工作狀態(tài)的裝置和方法，如果參數(shù)不在正常范圍，則聲波電源應(yīng)該關(guān)閉且需要發(fā)出警報信號并報告。圖25揭示了本發(fā)明的一實施例的使用超聲波或兆聲波清洗晶圓過程中監(jiān)測聲波電源運行參數(shù)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括主機25080、聲波發(fā)生器25082、聲波換能器1003、檢測電路25086和通信電纜25088。主機25080發(fā)送聲波的參數(shù)設(shè)定值到聲波發(fā)生器25082，例如功率設(shè)定值p1、通電時間設(shè)定值τ1、功率設(shè)定值p2、斷電時間設(shè)定值τ2、頻率設(shè)定值和控制指令，例如電源開啟指令。聲波發(fā)生器25082在接收到上述指令后產(chǎn)生聲波波形，并發(fā)送聲波波形到聲波換能器1003來清洗晶圓1010。同時，主機25080發(fā)送的參數(shù)設(shè)定值和聲波發(fā)生器25082的輸出值被檢測電路25086讀取。檢測電路25086將聲波發(fā)生器25082的輸出值和主機25080發(fā)送的參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行比較后。咸陽12英寸半導(dǎo)體晶圓代工。天水半導(dǎo)體晶圓

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    然后采用sems處理晶圓的截面檢測10片晶圓上通孔或槽的清洗狀態(tài)，數(shù)據(jù)如表3所示。從表3可以看出，對于#6晶圓，τ1＝32τ10，清洗效果達(dá)到**佳點，因此**佳時間τ1為32τ10。表3如果沒有找到峰值，那么設(shè)置更寬的時間τ1重復(fù)步驟一至步驟四以找到時間τ1。找到**初的τ1后，設(shè)置更窄的時間范圍τ1重復(fù)步驟一至步驟四以縮小時間τ1的范圍。得知時間τ1后，時間τ2可以通過從512τ2開始減小τ2到某個值直到清洗效果下降以優(yōu)化時間τ2。詳細(xì)步驟參見表4，從表4可以看出，對于#5晶圓，τ2＝256τ10，清洗效果達(dá)到**優(yōu)，因此**佳時間τ2為256τ10。表4圖21a至圖21c揭示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的清洗工藝。該清洗工藝與圖20a-20d所示的相類似，不同在于該實施例中即使氣泡達(dá)到了飽和點rs，電源仍然打開且持續(xù)時間為mτ1，此處，m的值可以是，推薦為2，取決于通孔和槽的結(jié)構(gòu)以及所使用的清洗液。可以通過類似圖20a-20d所示的方法通過實驗優(yōu)化m的值。圖22a至22b揭示了根據(jù)本發(fā)明的利用聲能清洗晶圓的一個實施例。在時間段τ1內(nèi)，以聲波功率p1作用于清洗液，當(dāng)***個氣泡的溫度達(dá)到其內(nèi)爆溫度點ti，開始發(fā)生氣泡內(nèi)爆，然后，在溫度從ti上升至溫度tn(在時間△τ內(nèi))的過程中。天水半導(dǎo)體晶圓鄭重承諾

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