CN111659665B - 硅片的清洗方法及硅片的清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片的清洗方法及硅片的清洗设备，包括以下步骤：步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成混合液；步骤2：将抛光后的硅片浸入清洗溶液中，并伴随循环清洗及超声波振动,进行清洁；步骤3：当清洗时间达到设定时间后取出硅片，再将清洗溶液加热至设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗。本发明硅片的清洗方法采用降温清洗，达到了清洗硅片表面微粒子的功效同时相对地降低表面的粗糙度。

Description

硅片的清洗方法及硅片的清洗设备

技术领域

本发明涉及硅片的清洗技术领域，尤其是涉及一种硅片的清洗方法及硅片的清洗设备。

背景技术

相关技术中，硅片经过抛光后，硅片的表面会存在抛光残留物，为了清除硅片表面的残留物需要对硅片进行清洗，清洗方式主要是使用高温SC1（氨水/双氧水/超纯水）对硅片表面进行微蚀刻。化学槽内SC1清洗溶液为碱性溶液，由于Zeta电位（Zeta potential，剪切面(Shear Plane)的电位）的影响，使得溶液中的微粒子表面带电荷与硅片表面电荷相互排斥，避免硅片上微粒子再次吸附于硅片表面而达到清洗硅片的目的。其中，蚀刻硅片表面的速率与反应温度成正比，温度越高蚀刻速率越快，表面的粗糙程度随著增加。

现有清洗机都是采用恒温清洗方法，采用该恒温方式可以清除硅片表面的微粒子，但同时还会造成硅片表面的粗糙度增加。根据目前硅片加工技术看，抛光衬底或外延衬底表面粗糙度基本在纳米级别，甚至到14或7nm级别，对硅片表面的粗糙度要求越来越小。若硅片衬底表面粗糙度增大会造成外延层雾化缺陷，若表面粗糙程度足够大，甚至会产生Pit（洞或坑）以及外延橘皮等现象，严重影响外延片的表面质量。

在SC1清洗硅片时，如何在清除掉硅片表面的微粒子时，同时也能避免表面粗糙度的增加，是目前急需要解决的问题。

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。为此，本发明提出一种硅片的清洗方法，所述清洗方法可达到清洗硅片表面微粒子的功效同时相对地降低表面的粗糙度。

本发明还提出一种硅片的清洗设备，所述清洗设备按照上述清洗方法清洗硅片。

根据本发明实施例的硅片的清洗方法，包括以下步骤：

步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；

步骤2：将抛光后的硅片浸入所述SC1清洗溶液中，伴随循环过滤及超声波振动，进行清洁；

步骤3：当清洗时间达到设定时间后，取出所述硅片，

再将所述清洗溶液加热至所述设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗。

根据本发明实施例的硅片的清洗方法，通过在硅片清洗之前，先将清洗溶液加热到设定温度后停止加热，再将硅片放入清洗溶液中清洗，该清洗溶液自然冷却状态，在硅片清洗的过程中伴随着过滤及超声波振动，当清洗时间达到设定时间时取出硅片，在硅片的整个清洗过程中，结合超声波清洗，不仅可清洁硅片表面的微粒子且降低其表面粗糙度。

根据本发明的一些实施例，所述设定温度为65℃~70℃。

根据本发明的一些实施例，所述设定时间为4~7min。

根据本发明的一些实施例，所述SC1清洗溶液中氨水：双氧水：超纯水的体积配比为范围为1:4:50～1:2:25。

根据本发明的一些实施例，在所述步骤2后采用冷却装置辅助降温，降温速率为2~4℃/min。

在本发明的一些实施例中，所述步骤2中，当所述清洗时间达到设定时间的20%~40%时，开启所述冷却装置。

在本发明的一些实施例中，所述步骤2中，当所述清洗溶液的温度降到预设温度时，开启所述冷却装置，其中所述预设温度为58℃~60℃。

根据本发明的一些实施例，还包含以下步骤：

步骤4：补充清洗溶液，依据上一批次清洗所述硅片的尺寸和数量，来补充氨水和双氧水，使得每一批次清洗前容纳槽内SC1清洗溶液的体积配比都处于设定范围内。

在本发明的一些实施例中，所述步骤4中，所述SC1清洗溶液中氨水、双氧水分别存储在两个缓冲罐内，所述缓冲罐通过管道与所述容纳槽连通，所述管道上设有阀门，通过控制阀门的开启时间控制相应的补充量。

根据本发明实施例的清洗设备，所述清洗设备采用上述清洗方法清洗硅片，所述清洗设备包括：清洗器，所述清洗器具有用于容纳清洗溶液的容纳槽；循环泵，所述循环泵的进口与所述容纳槽连通；过滤器，所述过滤器的进口与所述循环泵的出口连通，所述过滤器的出口与所述容纳槽连通；加热器，所述加热器设在所述容纳槽和所述过滤器之间的管路上；超声波设备，所述超声波设备设在所述容纳槽内，温度检测装置，所述温度检测装置用于实时检测所述清洗溶液的温度。

根据本发明实施例的清洗设备，采用上述清洗方法对硅片进行清洗，不仅能清洁硅片表面的微粒子，且能降低清洗后其表面的粗糙度。

在本发明的一些实施例中，所述加热器缠绕或贴合在所述管路的外表面上。

在本发明的一些实施例中，还包括：冷却装置，所述冷却装置设置在所述清洗器的下端，用于冷却所述清洗溶液。

在本发明的一些实施例中，所述清洗设备还包括控制***，所述控制***包括信息捕捉***，所述信息捕捉***用于捕捉放入所述容纳槽内的硅片数量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的硅片的清洗方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的硅片的清洗设备的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的硅片的清洗方法和恒温清洗方法的温度和时间的曲线图；

图4是根据本申请实施例的硅片清洗方法的三个实施例和对比例的粗糙度的对比分析。

附图标记：

清洗设备100，

清洗器1，容纳槽11，

循环泵2，过滤器3，加热器4，超声波设备5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的硅片的清洗方法。

需要说明一下，在半导体技术领域，硅片加工制程如切割、清洗、抛光等工序，都处于无尘室中进行，该无尘室处于恒温恒湿状态，温度一般为22℃~25℃。

如图1所示，根据本发明实施例的硅片的清洗方法，包括：

步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；

步骤2：将抛光后的硅片放入SC1清洗溶液中，并伴随循环过滤及超声波振动,进行清洁；

步骤3：当清洗时间达到设定时间后取出所述批次的硅片。

SC1清洗溶液对硅片表面去除微粒子的原理：硅片表面由于双氧水的氧化作用生成一层氧化膜（约6nm），呈亲水性，硅片表面的氧化膜及硅片会被氨水微蚀刻，使得其氧化膜包裹的微粒子落入清洗溶液中。在清洗溶液中，由于硅片表面电位为负，与溶液中大部分粒子间都存在排斥力，尤其在Zeta电位下，进一步地阻止溶液中粒子向硅片表面吸附，同时循环过滤也进一步地降低溶液中微粒子的浓度，达到清洗硅片的目的。

因为微粒子的去除率与硅片表面的蚀刻量有关，为了去除微粒子，必须进行一定量的蚀刻。关键是如何控制抛光后硅片表面的蚀刻程度（恰好对硅片表面的氧化膜完全蚀刻）。一方面要蚀刻包裹微粒子的氧化膜，达到清除硅片表面微粒子的目的，同时尽量不要微蚀刻到硅片表面，影响其表面粗糙度。

为达到上述的目的，在本申请首先将SC1清洗溶液的温度加热到设定温度后停止加热，然后在清洗溶液中放入硅片，并且在清洗过程中伴随着过滤及超声波振动，因为清洗过程处于无尘室内，停止加热后该清洗溶液的温度就会自然降低。因硅片表面的蚀刻速率与反应温度成正比，在清洗过程中，清洗溶液的温度持续降低，则前期反应温度高，清洗溶液对硅片表面的蚀刻速率较快，后期反应温度低对其表面的蚀刻速率稍慢。本申请采用降温清洗的方法一定程度上降低对硅片表面的蚀刻程度，同时利用超声波产生的机械力可将附着在硅片表面的已蚀刻微粒子振动移除，在Zeta电位的作用下，清洗溶液中的微粒子与硅片表面电荷相互排斥，且因清洗过程中一直伴随着循环过滤，减少了清洗溶液中微粒子的数量，有效地避免微粒子再次吸附在硅片表面，达到进一步清洁硅片表面的目的。

具体的，在降温清洗的方法中，SC1清洗溶液微蚀刻硅片表面的氧化膜，不仅微蚀刻小颗粒，也微蚀刻大颗粒与其表面的接触部分，伴随着循环过滤及超声波的振动，可以很容易地移除表面上的大颗粒及小颗粒，满足清洗微颗粒功效。本申请文件采用降温清洗的方法，从设定温度（如65℃～70℃）到现有恒温清洗的温度（60℃左右）的时间内，反应温度高使得硅片表面的蚀刻速率快，快速地把硅片表面的微粒子移除到清洗溶液中，去除率可达到90%以上，则会造成清洗溶液中微粒子增多，清洗过程中，在PH10～11环境下利用Zeta电位，使得硅片表面上电荷与清洗溶液中的微粒子表面带电荷相互排斥，避免清洗溶液中的微粒子重新吸附在硅片表面上，为更好地达到清洁硅片表面微粒子效果，清洗过程中循环过滤，将微粒子过滤掉，而大量的微粒子需要经过一定时间的循环过滤，才可降低清洗溶液中的微粒子数量，为了减少对硅片表面的蚀刻，采取降温的方法。所以，本申请采用降温清洗的方法，满足清洗微粒子功效，且微刻蚀速率随着降温而减少，一定程度上降低硅片表面的粗糙度，提高硅片表面的品质水平，更好的满足客户的需求。

上述硅片清洗完成后，再依照上述步骤1-3对下一批硅片进行清洗，即再将清洗溶液加热至设定温度，对下一批抛光后的硅片依照上述步骤进行清洗。

可选地，设定温度为65~70℃。如设定温度可以为65℃、66℃、67℃、68℃、69℃或70℃等，即为清洗溶液的反应温度，反应温度越高，蚀刻速率越快，则可以保证硅片在清洗初期快速地蚀刻硅片表面上的微粒子，再通过超声波振动将微粒子从硅片表面振动移除，为达到满足清除微粒子功效提供关键步骤。

可选地，设定时间为4~7min。如设定时间可以为4min、5min、6min或7min等。由此可以保证硅片具有较好的蚀刻效果，不仅移除硅片表面的微粒子，满足清洗微粒子的功效，且可降低表面粗糙度。发明人通过大量的实验发现，设定时间小于4min，虽然硅片表面的微粒子去除率比较高，但是短时间内由于清洗溶液中微粒子数量比较多，即使PH10~11环境下利用zeta电位电荷排斥原理，也避免不了溶液中的微粒子再次吸附于硅片表面上，无法达到清洁硅片表面的目的，若设定时间大于7min，清洗时间比较长，会造成硅片表面蚀刻程度比较严重，增加了硅片表面的粗糙度，引起硅片后续制程中产生大量缺陷。

可选地，氨水、双氧水和超纯水的体积配比可以为1:4:50～1:2:25。SC1清洗溶液是由氨水、双氧水和超纯水组成的混合液，由于双氧水的作用，硅片表面形成一层自然氧化膜，呈亲水性，硅片表面的自然氧化膜和硅被氨水腐蚀，硅片表面的微粒子便落入清洗溶液中。采用上述配比的SC1清洗溶液，利用氨水的腐蚀作用，可以将硅片表面的微粒子移除到溶液中，以满足对硅片表面清洁的效果。

在本发明的一些实施例中，在步骤2后采用冷却装置辅助降温，其降温速率为2~4℃/min。由此，采用冷却装置可以快速地降低清洗的反应温度，避免后期反应温度高，在一定设定时间内会造成硅片表面具有较高的蚀刻度，从而有利于降低硅片清洗后的表面粗糙度。冷却装置可以在整个降温过程中一直处于开启状态，也可以在选定的时间段内处于开启状态。

进一步地，步骤2中，当清洗时间达到设定时间的20%~40%时，开启冷却装置。本发明的一些实施例中，当清洗时间达到设定时间的20%、30%或40%时，开启冷却装置。在开启冷却装置之前，反应温度较高，可快速地将硅片氧化层内的小颗粒部分及大颗粒与硅片表面接触的部分微蚀刻，伴随着超声波的机械力作用，会及时地把硅片表面的微粒子移除，去除率可达到90%以上。为减小硅片氧化层表面进一步微蚀刻，开启冷却装置，降低反应温度，随之蚀刻硅片表面的速率也降低，结果大幅降低硅片表面粗糙度。此外，在开启冷却装置时，由于此时硅片表面的微粒子90%以上已移除到清洗溶液内，造成清洗溶液中微粒子比较多，通过持续地循环过滤，大幅降低了清洗溶液中微粒子的数量，从根本上避免了溶液中微粒子吸附到硅片表面，且在zeta电位作用下，更好地达到清除硅片表面微粒子功效，提高硅片表面的品质。

当然，本发明不限于此，步骤2中，还可以当所述清洗溶液的温度降到预设温度时，开启所述冷却装置，其中所述预设温度为58℃~60℃。发明人通过大量的试验发现，当清洗溶液的温度从设定温度（65℃~70℃）降到58℃（或59℃、60℃）过程中，反应温度高，可更快速地将硅片氧化层内的微粒子完全微蚀刻，伴随着超声波的振动作用，及时地把硅片表面的微粒子移除，去除率可达到95%以上。稍后开启冷却装置，持续地循环过滤及时地减少清洗溶液中微粒子的数量，同时在Zeta电位作用下，避免溶液中微粒子再次吸附到硅片表面上；反应温度降低，也使得蚀刻速率也降低，结果大幅地降低硅片表面粗糙度，提高硅片的表面质量。

在本发明的一些实施例中，取出硅片后，关闭超声波清洗模式（停止超声波振动）直至下一批硅片放入清洗溶液中后开启超声波清洗模式（启动超声波振动）。可以理解的是，上一批硅片清洗结束取出后，关闭超声波清洗模式，清洗溶液加热，待清洗溶液加热到设定温度并放入硅片后再次开启超声波清洗模式，可以降低超声波设备5的工作时间，提高超声波清洗设备100的寿命。

当然，本发明不限于此，在本发明的另一些实施例中，清洗硅片的过程中，超声波清洗模式开启至所有硅片清洗结束后关闭。可以理解的是，在第一批硅片放入清洗溶液后开始开启超声波清洗模式，在第一批硅片清洗结束取出后不关闭超声波清洗模式，加热清洗溶液至设定温度进行下一批硅片的清洗，直至所有的硅片清洗结束后再关闭超声波清洗模式，可以简化硅片清洗过程的操作。

在本发明的一些实施例中，清洗方法还包括：

步骤4：补充清洗溶液，依据上一批次清洗硅片的尺寸和数量，来补充氨水和双氧水，使得每一批次清洗前容纳槽内SC1清洗溶液的体积配比都处于设定范围内。在硅片清洗过程中,清洗溶液中各种化学品浓度会随着蚀刻反应的进行而消耗造成浓度降低，从而降低清洗效果，为了保证硅片的清洗效果，在一批硅片清洗结束后，向清洗溶液中补入氨水和双氧水以使每一批次清洗前容纳槽内SC1清洗溶液的体积配比都处于设定范围内。

具体地，在补入氨水及双氧水时，根据上一批硅片的尺寸和数量进行补充。硅片数量越多，消耗的化学品的量越多，硅片的数量越少，消耗的化学品的量越少。相同尺寸的硅片消耗的化学品的量相同且固定，相同尺寸的多片硅片消耗化学品的量为单片硅片消耗化学品的量与硅片数量的乘积，其中单片硅片消耗化学品的量可以在工艺调试初期根据实际硅片刻蚀前后的厚度变化量推算或根据PH值来判定清洗溶液中化学品的浓度，通过上述两种方法计算单片硅片化学品的消耗量，从而得出需要补充化学品的补充量，其中，消耗量等于补充量。其中涉及到的两种计算方法属于现有技术，在此不详述。

例如，容纳槽11内可以放置两盒硅片，每盒可以放置25片，在工艺调试初期，可以对8寸或12寸放置50片、40片、25片、10片、5片情况，分别推算需要补液多少，建立补液量和硅片数的一个曲线，根据该曲线，可以估算放置不同片数硅片，需要补液的量。

每次清洗结束后，根据本次清洗硅片的数量和尺寸，依照补液量和硅片数的曲线图，估算需要加入补液量，采用该补液方法，即使不具备浓度分析功能的清洗设备100也可以获得很稳定的SC1清洗溶液，不需要每一次清洗结束后通过测量硅片的消耗厚度或消耗硅片的重量等数据来反推计算补液量。

进一步地，步骤4中，SC1清洗溶液中氨水和双氧水分别存储在两个缓冲罐内，缓冲罐通过管道与容纳清洗溶液的容纳槽11连通，管道上设有阀门，在补入氨水和双氧水时，通过控制阀门的开启时间控制相应的补充量。其中阀门开启相同时间流出的化学品的量相同，开启阀门的时间与化学品的补充量成正比，通过控制开启阀门的时间来控制补充化学品的量更简单且易操作，并且能保证补入化学品量的准确性。更进一步地，缓冲罐位于容纳槽11的上方。在阀门开启后，缓冲罐内的化学品可以在重力的作用下从管道内流出到容纳槽11，可以省略在管道上设置泵，有利于节省成本。

在本发明的一些实施例中，通常采用两种方式来确认上一批次清洗硅片的尺寸及数量。本申请的硅片的清洗设备中包括控制***，所述控制***具有输入界面，在硅片清洗前需输入硅片的数量，由此可以简单直观的获取硅片的数量，再根据补液量与硅片数的曲线图，获取本次需要补入的补液量。或所述的控制***包括信息捕捉***，该信息捕获***可以自动捕获清洗设备100的容纳槽11内的硅片数量，简化人为输入，提高生产效率。

下面参考图2描述根据本发明实施例的用于硅片的清洗设备100，该清洗设备100可以利用上述清洗方法清洗硅片。

如图2所示，根据本发明实施例的清洗设备100包括清洗器1、循环泵2、过滤器3、加热器4、超声波设备5和温度检测装置。

具体而言，清洗器1具有容纳槽11，容纳槽11用于容纳清洗溶液，硅片放置在容纳槽11内进行清洗。循环泵2的进口与容纳槽11连通，过滤器3的进口与循环泵2的出口连通，过滤器3的出口与容纳槽11连通，循环泵2可将容纳槽11内的清洗溶液经过过滤器3之后再次循环回容纳槽11内，在循环的过程中，过滤器3过滤清洗溶液中的微粒子，降低清洗溶液内微粒子的数量。

加热器4设在容纳槽11和过滤器3之间的管路上，在清洗硅片之前，开启加热器4，当加热至设定温度后关闭加热器4。当然，本发明不限于此，只要能使得清洗溶液加热到设定温度即可，如加热器4还可以设在循环泵2和容纳槽11之间或者循环泵2和过滤器3之间。

可选地，如图2所示，超声波设备5设在容纳槽11内以便于对硅片清洗。

温度检测装置用于实时检测清洗溶液的温度。温度检测装置可以检测清洗溶液的温度，从而在温度达到设定温度例如65~70℃时，加热器4停止加热，避免清洗溶液温度过高而影响硅片的表面质量。

需要说明的是，循环泵2在清洗过程中一直保持开启状态以保证能及时地清除清洗溶液中的微粒子，满足清洁微粒子的功效。

如图3所示，示出了恒温清洗方法和本申请硅片的清洗方法中温度和时间的关系图，在每个清洗周期内，采用本申请的硅片的清洗方法即自然降温，其中设定温度为65~70℃，采用恒温清洗方法中的温度设定为60℃。

通过大量的试验发现，本申请硅片的清洗方法采用降温清洗，当清洗溶液的温度降为60℃时，硅片表面微粒子的去除率可达到95%以上，基本完成硅片表面的微蚀刻。本申请的清洗方法在清洗温度低于60℃后，一方面通过循环过滤及时地降低溶液中的微粒子数量，达到满足清洗硅片表面微粒子功效，另一方面清洗溶液的温度持续地降低，降低了蚀刻速率，相对地降低硅片表面的粗糙度，提高硅片表面的品质水平，更好的满足客户的需求。

经发明人多次试验及结果分析发现，采用本申请硅片的清洗方法相比恒温清洗方法，硅片表面的粗糙度可降低30~40%，降低硅片微蚀刻的程度，从根本上提高后续制程的良率。

根据本发明实施例的用于清洗硅片的清洗设备100，利用上述清洗方法对硅片进行清洗，可以保证对硅片的清洗效果，且可以降低清洗后硅片表面的粗糙度。

在本发明的一些实施例中，清洗设备100还包括冷却装置，冷却装置设置在清洗器的下端，用于冷却清洗溶液。其中冷却装置可以为冷冻机，冷冻机可以在整个降温过程中使用，也可以在降温后期使用。当冷冻机在清洗溶液的降温后期使用时，在清洗初期，温度相对较高，反应速率快，能快速地将硅片表面的小颗粒及与其接触的大颗粒部分微刻蚀，伴随超声波振动，及时地把表面的微粒子移除；在清洗后期，通过冷冻机快速降低清洗溶液的温度，降低了反应速率，避免清洗溶液对硅片表面的进一步刻蚀，从而可以更好的保证硅片表面的品质，提高硅片的表面质量。

下面以一个具体示例描述本申请硅片的清洗方法。

实施例1：

清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液，该批需要清洗的硅片（8寸）的数量为25×4片，在清洗前，将清洗溶液温度加热到设定温度65℃后停止加热，将该批硅片放入清洗溶液中，同时伴随着超声波振动及循环过滤，该设定时间达到7min后，取出硅片，测量该批次硅片的表面粗糙度Ra1。

实施例2：

清洗同样数量的硅片，在清洗前，将清洗溶液加热到同样的设定温度后停止加热，将该批硅片放入清洗溶液中，同时伴随着超声波振动和循环过滤，清洗设定时间同样为7min，具体为在清洗3min后开启冷却装置辅助降温，降温速率为2℃/min待达到设定时间7min后，取出硅片，测量该批次硅片的表面粗糙度为Ra2。

实施例3：

清洗同样数量的硅片，在清洗前，将清洗溶液加热到同样的设定温度后停止加热，将该批硅片放入清洗溶液中，同时伴随着超声波振动和循环过滤，清洗设定时间同样为7min，具体为在清洗过程中自然降温到60℃时开启冷却装置辅助降温，降温速率为2℃/min待达到设定时间7min后，取出硅片，测量该批次硅片的表面粗糙度为Ra3。

对比例：

采用同样的清洗溶液，同样数量的硅片，清洗设定时间相同，在清洗过程中，保持清洗溶液温度恒定为60℃，将硅片放入清洗溶液中清洗，设定时间7min后，测量该批次硅片的表面粗糙度为Ra4。

上述三个实施例的结果，具体见图4所示的四个批次硅片表面粗糙度(roughness)的分布图，该分布图很直观的看出实施例1-3的表面粗糙度数值比较集中,与对比例相比，采用本申请的硅片的清洗方法所得到的硅片的表面粗糙度明显地降低。

在本发明的一些实施例中，加热器4缠绕或贴合在管路的外表面上。由此可以提高加热器4对管路内清洗溶液的加热效率。其中加热器4可以为加热电阻丝，加热电阻丝缠绕在管路上。

当然本发明不限于此，加热器4可以包括：壳体和加热元件，管路穿设在壳体内，加热元件设在壳体内，加热元件与管路贴合。壳体可以起到固定加热元件和管路的作用，保证加热元件和管路之间的换热效果。

在本发明的一些实施例中，还包括两个缓冲罐，两个缓冲罐分别用于容纳氨水和双氧水，两个缓冲罐均与容纳槽11通过管道连通，管道上设有阀门。由此可以向容纳槽11内如氨水和双氧水，保证清洗溶液的浓度。其中，在补入氨水和双氧水时，通过控制阀门的开启时间控制溶液的补充量。其中阀门开启相同时间流出的化学品的量相同，开启阀门的时间与化学品的补充量成正比，通过控制开启阀门的时间来控制补充化学品的量更简单且容易操作，并且能保证补入化学品量的准确性。

进一步地，缓冲罐位于容纳槽11的上方。在阀门开启后，缓冲罐内的化学品可以在重力的作用下从管道内流出到容纳槽11，可以省略在管道上设置泵，有利于节省成本。

在本发明的一些实施例中，清洗设备还包括控制***，控制***包括信息捕捉***，所述信息捕捉***用于捕捉放入容纳槽内的硅片数量。信息捕捉***可以直接获得容纳槽11内硅片的数量，简化工序，提高效率，根据补液量与硅片数量的关系图，直接向容纳槽11内补充相应的化学品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种硅片的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；

步骤2：将抛光后的硅片浸入所述SC1清洗溶液中，伴随循环过滤及超声波振动，进行清洁；

步骤3：当清洗时间达到设定时间后，取出所述硅片，

再将所述清洗溶液加热至所述设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗，在所述步骤2后采用冷却装置辅助降温，降温速率为2~4℃/min，其中，所述步骤2中，当所述清洗时间达到设定时间的20%~40%时，开启所述冷却装置或当所述清洗溶液的温度降到预设温度时，开启所述冷却装置，其中所述预设温度为58℃~60℃。

2.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述设定温度为65℃~70℃。

3.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述设定时间为4~7min。

4.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述SC1清洗溶液中氨水：双氧水：超纯水的体积配比为范围为1:4:50～1:2:25。

5.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，还包含以下步骤：

步骤4：补充清洗溶液，依据上一批次清洗所述硅片的尺寸和数量，来补充氨水和双氧水，使得每一批次清洗前容纳槽内SC1清洗溶液的体积配比都处于设定范围内。

6.根据权利要求5所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤4中，所述SC1清洗溶液中氨水和双氧水分别存储在两个缓冲罐内，所述缓冲罐通过管道与所述容纳槽连通，所述管道上设有阀门，通过控制阀门的开启时间控制相应的补充量。

7.一种硅片的清洗设备，其特征在于，所述清洗设备采用权利要求1-6中任一项所述的清洗方法清洗硅片，所述清洗设备包括：

清洗器，所述清洗器具有用于容纳清洗溶液的容纳槽；

循环泵，所述循环泵的进口与所述容纳槽连通；

过滤器，所述过滤器的进口与所述循环泵的出口连通，所述过滤器的出口与所述容纳槽连通；

加热器，所述加热器设在所述容纳槽和所述过滤器之间的管路上；

超声波设备，所述超声波设备设在所述容纳槽内，

温度检测装置，所述温度检测装置用于实时检测所述清洗溶液的温度。

8.根据权利要求7所述的硅片的清洗设备，其特征在于，所述加热器缠绕或贴合在所述管路的外表面上。

9.根据权利要求7所述的硅片的清洗设备，其特征在于，还包括：

冷却装置，所述冷却装置设置在所述清洗器的下端，用于冷却所述清洗溶液。

10.根据权利要求7所述的硅片的清洗设备，其特征在于，所述清洗设备还包括控制***，所述控制***包括信息捕捉***，所述信息捕捉***用于捕捉放入所述容纳槽内的硅片数量。

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