本发明专利技术属于半导体晶圆清洗领域，涉及一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法和装置。本发明专利技术包括超声波清洗工艺结合等离子体清洗工艺的模式，可以根据清洗环境，切换物理清洗与等离子体清洗以获得最节约能量与最大效率的方式开展清洗，节约时间和人力成本，具有巨大经济优势；通过设置多次晶圆检测步骤，可以提高碳化硅晶圆的清洗质量；通过设置等离子体清洗工艺，可以清洗碳化硅晶圆表面的化学污染物和由范德华力吸附的超细微粒污染物。染物和由范德华力吸附的超细微粒污染物。染物和由范德华力吸附的超细微粒污染物。
【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法和装置
[0001]本专利技术属于半导体晶圆清洗领域，涉及一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法和装置。
技术介绍
[0002]碳化硅作为第三代半导体材料具有宽的禁带宽度(3.25 eV)、高的热导率、较高的介质击穿场强、较高的饱和电子速率、低的介电常数以及较高的载流子迁移率。碳化硅所具有的这些独特性质使它在高温大功率电力电子器件、微波功率器件、深紫外光发光器件、单电子光源、生物和化学传感器、微机电和纳机电器件、自旋电子学等众多领域有着极大的应用潜力。尤其是在微机电器件和大功率电子电力器件的加工工艺中常涉及到各种有机与无机的污染物，这些污染物通常包括油污、光刻胶、无机颗粒、金属颗粒和氧化物等杂质组成。在制作过程中，这些污染物的出现会严重影响加工形状和精度，导致芯片内部结构的破坏，降低碳化硅微机电器件和大功率电子电力器件的成品率。
[0003]目前，不论是湿式化学清洗还是干法清洗后的碳化硅晶圆，在晶圆表面还是有少量的颗粒无法清除，同时使用湿式化学清洗，往往会产生很多含有硫酸、双氧水、氨水、盐酸、氟化氢等强酸性的工业废水，处理强酸性的工业废水需要耗费企业大量的资金，不利于国家减排的实现，并且当前碳化硅晶圆表面的清洁度和缺陷检测基本使用离线的方式检测，离线检测的方法大大降低了工作效率，且容易增加工艺步，从而引入新的污染物。因此，我们急需一种可以实现在线清洗后检测和调控晶圆的方法和装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种将超声波清洗工艺结合等离子体清洗工艺的模式，节约时间和人力成本，晶圆的清洗质量好的基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法和装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，包括以下步骤：A、对晶圆进行超声波清洗工艺；B、采用干燥工艺对晶圆的表面干燥；C、检测晶圆表面污染分布情况并判断晶圆是否满足清洁度阈值，若否则转入步骤D，若是则结束晶圆清洗；D、对晶圆的表面进行等离子体清洗工艺；E、检测晶圆表面清洁度并判断经过等离子体清洗工艺后的晶圆是否满足清洁度阈值，若否则转入步骤D，若是则结束晶圆清洗。
[0006]优选的，所述步骤A具体包括以下步骤：将晶圆放置在超声波清洗室内，对超声波清洗室内通入超纯水并使得超纯水水面没过晶圆，对超声波清洗室通入超声信号进行晶圆超声波清洗。
[0007]优选的，所述步骤B具体包括以下步骤：采用红外干燥方式烘干晶圆表面水分子。
[0008]优选的，所述步骤D具体包括以下步骤：在等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室内载入待处理晶圆，微波在等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室产生聚焦等离子体球，采用氩气清洗，相对移动等离子体球清洗晶圆表面。
[0009]优选的，所述步骤D中，判断等离子体清洗工艺清洗后的晶圆表面清洁度并检测晶圆内外是否有局部缺陷，如若无缺陷则转入步骤E，有缺陷则采用激光调控工艺对晶圆内外局部缺陷进行调控。
[0010]优选的，所述激光调控工艺具体包括：根据检测到的晶圆内的局部缺陷位置，采用飞秒激光去除晶圆内的污染物以及对晶圆内的局部缺陷调控；根据检测到的晶圆表面的局部缺陷位置，通入SiCl4-CH4-H2气体，采用飞秒激光在晶圆表面的局部缺陷位置产生晶圆的晶体，实现晶圆表面的局部缺陷调控。
[0011]本专利技术还包括一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的装置，包括超声波清洗室、真空烘干室以及等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室，所述真空烘干室设置在所述超声波清洗室顶部，所述等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室设置在所述真空烘干室顶部；还包括升降部件，所述升降部件设置在所述装置上，所述升降部件带动晶圆在超声波清洗室、真空烘干室以及等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室之间进行清洗操作。
[0012]优选的，所述超声波清洗室包括清洗室本体、装载有晶圆的抛动清洗篮、超声波发生组件，所述超声波发生组件设置在所述清洗室本体底部，所述抛动清洗篮设置在所述清洗室内，所述清洗室本体上部设置有用于通入超纯水的进水口，所述清洗室本体下部设置有用于排出超纯水的出水口。
[0013]优选的，所述真空烘干室包括烘干室本体、原子力显微镜以及清洁度检测仪，所述烘干室本体上设置有红外发生器，所述原子力显微镜、清洁度检测仪分别设置在所述烘干室本体上部两侧，用以对晶圆表面进行检测。
[0014]优选的，所述等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室包括调控室本体、飞秒激光器、偏压板、微波发生组件以及用于检测晶圆内外的检测组件，所述偏压板设置在调控室本体上部，所述检测组件设置在所述调控室本体顶部，所述微波发生组件与所述调控室本体连接并在所述调控室本体内聚焦等离子体球，所述飞秒激光器发出的飞秒激光脉冲通过设置在调控室本体上的光学窗口进入调控室本体内。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术包括超声波清洗工艺结合等离子体清洗工艺的模式，可以根据清洗环境，切换物理清洗与等离子体清洗以获得最节约能量与最大效率的方式开展清洗，节约时间和人力成本，具有巨大经济优势；通过设置多次晶圆检测步骤，可以提高碳化硅晶圆的清洗质量；通过设置等离子体清洗工艺，可以清洗碳化硅晶圆表面的化学污染物和由范德华力吸附的超细微粒污染物。
附图说明
[0016]图1为本专利技术装置的超声波清洗室示意图。
[0017]图2为本专利技术装置的真空烘干室示意图。
[0018]图3为本专利技术装置的等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室示意图；
图4为本专利技术装置晶圆移动位置示意图。
[0019]图5为本专利技术方法具体工作的流程示意图。
[0020]图中标号说明：1、清洗室本体；101、进水口；102、超声功率检测计；103、抛动清洗篮；104、晶圆；105、出水口；106、超声波换能器；107、电缆；108、超声波发生器；2、烘干室本体；201、清洁度检测仪；202、原子力显微镜；3、调控室本体；301、飞秒激光器；302、偏压板；303、三销钉；304、微波电源；305、波导；306、等离子体球；307、反射式高能电子衍射仪；308、X射线衍射仪。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0022]参照图1-5所示，一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，包括以下步骤：A、对晶圆104进行超声波清洗工艺。
[0023]B、采用干燥工艺对晶圆104的表面干燥。
[0024]C、检测晶圆104表面污染分布情况并判断晶圆104是否满足清洁度阈值，若否则转入步骤D，若是则结束晶圆104清洗。
[0025]D、对晶圆104的表面进行等离子体清洗工艺。
[0026]E、检测晶圆104表面清洁度并判断经过等离子体清洗工艺后的晶圆104是否满足清洁度阈值，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、对晶圆进行超声波清洗工艺；B、采用干燥工艺对晶圆的表面干燥；C、检测晶圆表面污染分布情况并判断晶圆是否满足清洁度阈值，若否则转入步骤D，若是则结束晶圆清洗；D、对晶圆的表面进行等离子体清洗工艺；E、检测晶圆表面清洁度并判断经过等离子体清洗工艺后的晶圆是否满足清洁度阈值，若否则转入步骤D，若是则结束晶圆清洗。2.如权利要求1所述的基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括以下步骤：将晶圆放置在超声波清洗室内，对超声波清洗室内通入超纯水并使得超纯水水面没过晶圆，对超声波清洗室通入超声信号进行晶圆超声波清洗。3.如权利要求1所述的基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下步骤：采用红外干燥方式烘干晶圆表面水分子。4.如权利要求1所述的基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括以下步骤：在等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室内载入待处理晶圆，微波在等离子体清洗-缺陷检测-激光调控室产生聚焦等离子体球，采用氩气清洗，相对移动等离子体球清洗晶圆表面。5.如权利要求1所述的基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，其特征在于，所述步骤D中，判断等离子体清洗工艺清洗后的晶圆表面清洁度并检测晶圆内外是否有局部缺陷，如若无缺陷则转入步骤E，有缺陷则采用激光调控工艺对晶圆内外局部缺陷进行调控。6.如权利要求5所述的基于超声波-等离子体复合清洗晶圆的方法，其特征在于，所述激光调控工艺具体包括：根据检测到的晶圆内的局部缺陷位置，采用飞秒激光去除晶圆内的污染物以及对晶圆内的局部缺陷调控；根据检测到的晶圆表面的局部缺陷位置，通入SiCl4-CH...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃俊钧，张涛，郝稳，
申请(专利权)人：苏州富怡达超声波有限公司，
类型：发明
国别省市：
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