CN1849182A - 用过饱和清洁溶液进行强超声波清洁 - Google Patents

Abstract

一种用强超声波清洁一个或多个基片同时又能减少了声能对一个或多个基片的破坏的方法和系统。基片可支撑在操作室中，并且与清洁溶液相接触，该清洁溶液包括有二氧化碳溶解在其中的清洁液，二氧化碳溶解在清洁液中的量应使二氧化碳气体在操作室内的环境下处于过饱和状态。然后将强超声波能传输到基片上。清洁溶液保护基片不被声能所破坏。另一方面，本发明提供了一种实施本方法的系统。本发明不限于二氧化碳，也可以与任何其它的气体结合使用，只要这种气体能够溶解在清洁液中，用来保护基片，使其不会因为施加强超声波/声能而被破坏。

Description

用过饱和清洁溶液进行强超声波清洁

相关申请的交叉引用

本申请要求于2003年6月11日提交的美国临时申请60/477602的优先权，其全文通过参考引用于此。

技术领域

本发明一般涉及用于基片加工/制造的方法、设备和系统，具体涉及利用外加强超声波(megasonic)能量来清洁半导体晶片的方法、设备和系统。

背景技术

在半导体的制造中，半导体器件在称为晶片的圆形薄片状物件上产生。一般来说，每个晶片含有多个半导体器件。自从工业化开始至今，都一直认识到最大程度地减少生产过程中对这些晶片表面的污染的重要性。此外，随着半导体器件由于终端产品的需要变得越来越小型化和复杂化，清洁的要求变得更加严格。这是由两个原因所造成的。

第一，因为器件变得越来越小，晶片上的污染点将会在器件表面积中占据更大的百分比。这增加了器件失效的可能性。因此，为了维持每个晶片上正常功能器件的可接受的输出水平，必须实施和实现的清洁要求提高了。

第二，因为器件变得越来越复杂，制造这些器件所需的原料、时间、设备和加工步骤也变得更复杂、价格更高。结果使制造每个晶片所需的成本增加。为了维持可接受的收益水平，对于制造商来说必须提高每个晶片上的正常功能器件的数目。一种提高此产出的方法是减少由于污染而失效的器件的数目。这样，就期望提高清洁度要求。

工业上在加工过程中提高晶片的清洁度的方法是在清洁步骤中对晶片的表面引入强超声波能量。引用强超声波能量能够提高在清洁步骤中从半导体器件上去除颗粒的能力。但是，业已发现，应用强超声波能量也会破坏被清洁的半导体器件。用在强超声波清洁过程中的清洁溶液的组成，包括任何溶解在清洁溶液中的气体的量和组成，会影响清洁的效率以及对晶片造成的破坏程度。根据现有技术的教导，含有过饱和含量的气体的溶液不利于用在晶片的清洁过程中。

例如，根据美国专利第5800626(“626专利”)号的教导，清洁溶液应该部分饱和，例如用60-98％的气体，以便实现最好的清洁效果。根据′626专利的教导，为了保持较好的清洁性能，较低的饱和限度60％是所期望的。′626专利中还教导了溶液中有太多的气体会造成硅表面的缺陷。因此，清洁溶液的饱和度不应该超过98％。

根据美国专利第6167891号(“891专利”)的教导，100％饱和的溶液提供最佳的清洁效率。依据′891专利，不饱和溶液和过饱和溶液清洁效率明显下降。′891专利将过饱和条件下清洁效率较差归咎于溶液中过量的气泡的形成，这些气泡在强超声波能量到达晶片表面前就将其吸收了。′891专利还教导：对于加热的清洁溶液，则溶液在被加热之前必须先在低温下进行部分脱气处理，以避免温度升高时出现过饱和。

根据美国专利第5849091(“091专利”)的教导，覆盖晶片表面的空气/液体界面对于加强清洁是至关重要的。但是，专利′091的发明人教导了形成空气/液体界面的最好的方法是将气体直接注入到覆盖晶片表面的清洁溶液中。

根据美国专利第6039814(“814专利”)的教导，清洁溶液中的小气泡会阻断声波的传输，从而导致清洁效率的下降。′814专利还教导了气泡会在晶片表面上产生缺陷。气泡的来源是溶解在清洁溶液中的气体。因此，根据′814专利的教导，清洁溶液中溶解的气体浓度应至少低于5ppm，优选低于3ppm。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种清洁基片的方法和系统。

本发明的另一个目的是提供一种清洁基片同时又减少和/或消除由声能引起的破坏的方法和系统。

而本发明的另一个目的是提供一种用强超声波能量来清洁基片的方法和系统，其基片可用于包括多晶硅、金属或电介质材料的敏感线条和沟槽结构。

本发明的另一个目的是提供一种清洁基片同时又提高每个晶片上可操作半导体器件的产率的方法和系统。

这些目的和其它的目的可通过本发明来实现，本发明的一个方面是清洁至少一块基片的方法，其包括：(a)将一块基片放置在一操作室中，该操作室具有一处于第一温度、其第一气体处于第一分压的气态环境；(b)将一溶液供入该操作室中，以使溶液与基片接触，该溶液包括一清洁液和以在该第一温度及第一分压下过饱和的浓度溶解在清洁液中的第一气体；以及(c)在所述基片与溶液接触的同时，将声能施加在基片上以清洁基片。

第一气体优选能够保护基片不被声能所破坏的气体，诸如二氧化碳。清洁液可以是常规的半导体溶液，诸如去离子水、RCA溶液、稀酸、稀碱或半水溶剂(semi-aqueous solvent)。进一步优选的是还包含溶解在清洁液中的第二气体的溶液，这种气体要可以促进从基片上去除颗粒，比如氮气(N₂)、氧气、氦气和氩气。对于操作室内的温度和第二气体的分压下，第二气体溶解在清洁液中的量可以是也可以不是达到过饱和浓度的量。

在一个优选的实施方式中，第一气体是二氧化碳，液体是去离子水。溶液可以通过在操作室以外的环境中将CO₂溶解在去离子水中来产生，诸如在膜接触器中。此实施例中，在CO₂溶解在去离子水中的过程中，膜接触器中的气态环境优选保持在这样的温度和CO₂分压，在这个温度和分压下，在膜接触器中溶解到去离子水中的CO₂的量对于膜接触器内的温度和分压来说是等于或小于达到饱和浓度所需的量。溶解在液体中的二氧化碳的量可以在50ppm至2000ppm的范围内，最优选的在约1000ppm。

虽然溶解在去离子水中的CO₂的量相对于膜接触器内的CO₂分压和温度来说等于或小于达到饱和浓度所需的量，溶解在去离子水中的CO₂的这个量对于操作室中的CO₂分压和温度是处于过饱和状态的。

一旦在膜接触器中生成所需的浓度后，将溶液供入操作室中，以使其与一个或多个待清洁的基片接触。因为溶液中CO₂的量在操作室内气体环境的分压和温度下是过饱和的，CO₂有从溶液中逸出而进入操作室气氛中的趋势。因此，优选在有足够多的CO₂从溶液中逸出并导致溶解在去离子水中的CO₂浓度降低到在该操作室内的温度和CO₂分压下为饱和浓度之前，完成将声能作用于基片的步骤。

优选的操作室环境是包括空气或N₂的气态环境，且处于室温和大气压下。更优选的是作用于基片的声能是强超声波能量，而基片是半导体晶片。

还优选的是声能通过溶液传输并到达基片上。因为CO₂的保护效应，本发明的方法可用来在半导体晶片的清洁步骤中应用强超声波能量，而对含有包括多晶硅、金属或电介质材料的敏感线条和凹槽结构的晶片只有最小限度的破坏。

本发明的方法还可用来在非浸入型和浸入型操作室中清洁基片，并可用在单片基片加工和批量基片加工中。当用在非浸入型操作室中，基片可以基本水平的方向支撑。在此实施方式中，优选将溶液供入到操作室中，从而在基片的至少一个表面上形成溶液层。然后优选将声能通过溶液传输到达基片上。作为对比，当使用浸入型操作室时，基片将浸渍在溶液中。

另一方面，本发明是清洁至少一个半导体晶片的方法，其包括：(a)在一个操作室中放置一个半导体晶片；(b)将溶液供入到操作室中，以使溶液与基片接触，该溶液包括清洁液和溶解在清洁液中的第一和第二气体，其中，第一气体有助于从晶片上去除颗粒，第二气体用来保护晶片以使其避免被声能所破坏；以及(c)将声能通过溶液作用到达晶片上，以清洁晶片。

在再一个方面，本发明是用来清洁至少一块基片的系统，其包括：一操作室，该操作室具有处于第一温度、第一气体处于第一分压的气态环境；在操作室中用来支撑至少一块基片的支架；用于将第一气体以在该第一温度和第一分压下过饱和的浓度溶解在清洁液中、从而形成溶液的装置；用于将溶液供入操作室中从而使溶液与支架所支撑的基片相接触的装置；用于将声能传输到支架所支撑的基片上的声能源；以及一当基片处于支架上、溶液已供入到操作室中并且与基片接触时适于激活声能源的控制器，声能在有足够多的第一气体从溶液中逸出、并使溶解在液体中的第一气体的浓度降低到在该第一温度和第一分压下为饱和浓度之前通过溶液并到达基片上。

附图说明

图1是依据本发明实施方式的强超声波清洁系统的示意图。

图2是依据本发明实施方式的非浸入型一次晶片强超声波清洁设备的左视图。

图3是图2所示设备的左视剖面图。

图4A是具有采用现有技术的强超声波清洁方法清洁而被破坏的蚀刻线条的半导体晶片表面的显微图。

图4B是具有采用依据本发明的实施方式清洁而未被破坏的蚀刻线条的半导体晶片表面的显微图。

具体实施方式

所述的本发明的强超声波清洁方法的实施方式具有几个方面，任何一个单独的方面都不能独立得到所需的效果。不对所附的权利要求所限定的本方法的范围加以限制，下面将讨论本发明的更显著的特点。

通过应用强超声波能量对半导体晶片进行有效地清洁，需要溶解在清洁溶液中的气体的浓度合适。但是，与现有技术所教导的相反，使用其中溶解气体的浓度过饱和的清洁溶液能够得到最佳的清洁效果，同时又不会对晶片造成破坏。所述的本发明的方法对于使用浸入型或非浸入型清洁技术来清洁晶片都是有效的。待清洁的一个或多个晶片可以浸渍在清洁溶液中，或者另选地，通过施涂之类的方法将清洁溶液以薄膜的形式施涂到晶片表面上。

参考图1，对依据本发明的实施方式的强超声波清洁系统10进行说明。强超声波清洁系统10包括CO₂气体源20、氮气(N₂)源30、清洁液源40、膜接触器50、操作室60和强超声波能源70。当强超声波能源70与操作室60的底部相耦联时，本发明并不限制强超声波能源70相对于操作室60的任何具体方向，只要强超声波能源60能够向操作室60内所支撑的半导体晶片(未显示)提供强超声波能量即可。

在使用强超声波清洁系统10依据本发明的实施方式来清洁半导体晶片中，如常用的包括去离子水的半导体溶液、RCA溶液、稀酸、稀碱或半水溶剂之类的清洁液首先从清洁液源40中流出，并沿着管路41流向膜接触器。其它清洁液也可用在本发明中，包括但不限于RCA清洁流体。同时，CO₂气体源20中产生CO₂气体，并沿着管路21流向膜接触器50，N₂气体源30中产生N₂气体，并沿着管路3 1流向膜接触器50。膜接触器50的作用在于使CO₂气体和N₂气体溶解在清洁液中，形成清洁溶液。应该注意到，本发明虽然具体描述了CO₂和N₂溶解在清洁液中，但是本发明并不限于此。气体中的一种优选能够有助于去除颗粒的一类气体，诸如氮气(N₂)、氧气(O₂)、氦气(He)、氩气(Ar)和其它气体。其它气体优选能够保护半导体晶片不会因为暴露在声能中而被破坏的一类气体。此类气体优选的例子是CO₂。而且，虽然可以使用膜接触器使气体溶解在清洁液中，也可以使用其它能将气体溶解在液体中的已知方法和设备。

在CO₂和N₂气体溶解在清洁液中时，膜接触器50中维持着温度和压力都受控的气态环境。

对膜接触器50中的气态环境的温度和CO₂和N₂的分压加以控制，以使在膜接触器50中比在操作室60所维持的气态环境下溶解在清洁液中的CO₂气体和N₂气体要多。这样，当膜接触器50中溶解在清洁液中CO₂和N₂的量等于或低于膜接触器50内气态环境的温度和压力所对应的饱和浓度时，溶解在清洁液中的CO₂和N₂的量超过操作室60内气态环境的温度和分压所对应的饱和浓度。

例如，考虑膜接触器50的气态环境中只含有体积比为1∶1的N₂和CO₂，而操作室60的气态环境中只含有空气。假设两种气态环境都为大气压和室温，膜接触器50的气态环境中CO₂的分压比操作室60的气态环境中CO₂的分压高。因此，在平衡状态下，暴露在膜接触器50的气态环境中的溶解在清洁液中的CO₂浓度将会被暴露在操作室60的气态环境中的溶解在清洁液中的CO₂浓度高。对于溶解的N₂也是相同的原理。

在所需量的CO₂和N₂气体溶解在清洁液中，以形成所需的清洁溶液后，将清洁溶液经管路5 1引入操作室60中。在进入操作室60后，清洁溶液与固定在其中的晶片(或多个晶片)接触。操作室60优选含有压力为大气压、温度为室温的气体。因此，当清洁溶液到达操作室60时，溶解在清洁溶液中的一种或多种溶解气体(即，CO₂气体或N₂气体)的浓度大大超过饱和浓度。这样，超过操作室60中气态环境的温度和各分压所对应的饱和浓度的溶解气体有从清洁液中逸出的趋势。但是，晶片加工/清洁(如下文所述)优选在足够多的气体从清洁液中逸出而使清洁液中气体的量重新回到饱和浓度之前进行。

在一个优选的实施方式中，清洁液中CO₂的浓度为1000ppm，这比大气压和室温下的空气中CO₂的饱和浓度大1000倍。实验表明此浓度的CO₂能够产生非常有效的清洁效果，而同时在与应用强超声波能量结合使用时不会对晶片造成破坏。

一旦清洁溶液进入操作室60，并与操作室60中的半导体晶片(或多个晶片)接触后，强超声波能源70即被激活。取决于所采用的操作室的类型，一个或多个半导体晶片可以浸入在清洁溶液中，或者，在使用一次晶片操作室的情况下，可以将一层清洁溶液施涂到一个或多个清洁的晶片表面上。本发明并不限制操作室的具体类型。另外，也不限制强超声波能源的任何具体形状和/或方向。例如，强超声波能源可以是盘形的、长棒形的、三角形的或其它形状的。本发明甚至可与紫外应用和其它形式的声能应用结合起来使用。

一旦被激活，产生强超声波能源70并传输强超声波声能，穿过清洁溶液到达待清洁的半导体晶片(或多个晶片)。溶解在清洁溶液中的CO₂(和或N₂)的作用在于饱和晶片，使其避免被传输到晶片表面的强超声波能量所破坏。结果，强超声波能量可在晶片带有敏感性后，例如在用包括多晶硅、金属或电介质的材料蚀刻线条或凹槽后，在清洁步骤中作用到半导体晶片上。

通过比较图4A和图4B，说明了使用过饱和量的CO₂作为一种溶解在清洁溶液中的气体的优点。图4A和图4B表示了用显微镜观察到的敏感线条结构被破坏的程度。图4A表示的是使用具有饱和浓度的空气的清洁溶液对晶片所造成的破坏。虽然清洁的效率大约为99％，但是晶片被明显地破坏。图4B表示的是依据本发明的实施方式使用具有过饱和浓度的CO₂的清洁溶液对晶片所造成的破坏。清洁效率仍然约为99％，但是晶片没有被破坏。在图4A和4B中所示的清洁晶片的过程中，强超声波条件是完全相同的，不同的是溶解气体的浓度，清洁溶液也是相同的。

如上文所讨论的，本发明可与各种类型的操作室结合实施，包括一次晶片操作室或不连续操作室和/或浸入型操作室或非浸入型操作室。为了说明，将讨论一次晶片非浸入型操作室，应该理解本发明的原理同样适用于不连续型浸入式加工槽。

图2显示了依据本发明所制成的一次晶片非浸入型强超声波能量清洁设备101。如图1中所述产生的清洁溶液经流体出口214流向晶片106，在晶片表面上形成一薄层。或者，也可以将清洁溶液施涂到晶片106的底面上。流体出口214可与流体管路51(图1)由流体管线耦联在一起。强超声波能量清洁设备101包括一个穿过加工槽101的壁100插入的加长探针104。加工槽101形成一个操作室，晶片106可以依据本发明在其中进行加工。如图所示，探针104固定在容器101一侧的外部。一个如三明治结构一样适合于夹在探针104和槽壁100之间的O型圈102给加工槽101提供适当的密封。

一个包含在室120内的热交换元件134与探针104在声学上和机械上耦联。室120中还包含与热交换元件134在声学上耦联的压电式换能器140。固定器141与电连接器142、154和126连接在换能器140和声能源(未显示)之间。室120固定着一个冷却剂的进口管124和一个冷却剂的出口管122，并且在电连接器154和126上有一个开口。室120被一个带有开口132的环形盘118所闭合，开口132处是探针104。盘118依次与槽101相连接，在加工槽101内，支撑台或基座108与探针104平行，并且靠近探针。基座108可以是各种形式，所示的排列包括一个由多个辐条108b所支撑的轮缘108a，辐条108b与支撑在轴110上的中心108c相连接，轴110延伸穿过加工槽101的底壁。在槽101外部，轴110与马达112相连。

加长探针104优选由相对惰性的、没有被污染的材料如石英所制成，它用来有效地传输声能。虽然使用石英探针能够满足大部分清洁溶液的需要，但是含有氢氟酸的清洁溶液会蚀刻石英。因此，由兰宝石金刚砂、氮化硼、玻璃碳、玻璃碳涂敷的石墨或其它合适的材料所制成的探针也可以用来取代石英。而且，石英可采用能抵抗HF的材料涂敷，诸如金刚砂或玻璃碳。

探针104包括固态的、加长的、细长型或探针型清洁部分104a，和基座或尾部104b。探针104的截面可以是圆形的，并且最好其清洁部分104a的直径小于尾部104b的直径。在一个优选的实施方式中，尾部104b的端面的面积是104a部分的尖面的面积的25倍。可期望直径较小的圆柱形棒或清洁部分104a用来集中沿着探针104a长度方向的强超声波能。但是，棒104a的直径应该足够承受由经探针传输的强超声波能所引起的机械振动。较佳地，棒104a的半径应该等于或小于作用于它的能量频率的波长。此结构产生所需的恒定的表面波行为，将能量反射到与探针接触的液体中。实际上，在沿着棒长的空间位置上，棒的直径有着非常微小的扩大和缩小。在一个优选的实施方式中，棒104a的半径大约为0.2英寸，在波长约为0.28英寸的情况下运行。这一构造使沿着探针长度的方向每英寸产生3-4个波长。

较佳地，探针清洁部分104a足够长，以使晶片106的整个表面在晶片清洁的过程中暴露在探针104中。在一个优选的实施方式中，因为晶片106在探针104的下方旋转，所以清洁部分104b的长度最好足以使其至少到达晶片106的中心部分。因此，当晶片106在探针104下方旋转时，晶片106的整个表面都能够通过探针104的下方。探针104即使没有到达晶片106的中心，它也有可能取得令人满意的效果，这是因为探针尖的强超声波振动可以给晶片中心提供一些搅拌。探针104的长度也可以由所需波长的数值来决定。通常，探针长度随着施加于探针104的能量的波长的增加值而变化。较佳地，探针清洁部分104a每英寸包括三到四个所施加能量的波长。在此实施方式中，探针清洁部分104a以英寸计的长度与所需的波长除以三至四之间的一个数所得到的数值相等。因为换能器的变化，因此需要调节换能器140以得到所需的波长，使其在最有效的状态下工作。

位于槽101外部的探针尾部104b张开，其直径比清洁部分104a的直径大，在图2-3所示的实施方式中，探针尾部的直径慢慢增加直到接触到圆柱型截面104。尾部末端104d的表面积大，有利于超声波能量的可大量传输，这些能量随后集中在直径较小的部分104a中。

在使用中，清洁溶液(如图1所示的方式产生)从喷嘴214中喷出，喷涂到晶片的上表面上，同时使探针104带有声能。除了将清洁溶液从喷嘴中喷涂到晶片106上以外，另一种可选的方式是使槽101中注满清洁溶液。在喷涂的方法中，液体在探针104的较低部分和邻近的旋转晶片106的上表面之间形成弯月面216。弯月面216润湿了探针截面的较低部分。被截面的润湿部分所限定的弧面的大小根据使用在清洁溶液中的液体的性质、用于建造探针104材料以及晶片106和探针104的低边之间的垂直距离而变化。

清洁溶液提供一种介质，通过这种介质探针104内的强超声波能量被传输到晶片表面上，以去除掉颗粒。通过连续的流动喷洒和晶片106的旋转冲洗掉这些被去除掉的颗粒。当液体流被切断时，通过离心力可以起到一定的干燥作用，同时清洁溶液从晶片106上被甩出。或者，可以将本发明的清洁溶液或其它清洁介质施加到晶片的与强超声波能源所处位置相对的面上。在此实施方式中，优选施加到晶片上的超声波能量应具有足够的功率，也能够清洁晶片的所述相对的面。

如上所述，应用强超声波能量处理/清洁晶片的步骤要在足够多的CO₂和/或N₂气体从清洁溶液中逸出而使这些气体在清洁溶液中的量回到饱和浓度之前进行。溶解在清洁溶液中的CO₂(和/或N₂)处于过饱和浓度，是为了保护要清洁的晶片，使其不会被传输到晶片表面的强超声波能量所破坏。所有的功能都由经过适当编程的处理器/控制器来完成。

虽然本发明已经进行了充分详细的描述和说明，使本领域技术人员能够较容易的制造和使用本发明，但是各种不背离本发明的精神和范围的替代、修改和改进也应该是显而易见的。特别地，本发明不受限于两种气体被引入到清洁液体中，但是本发明包含只有一种气体相对于操作室中的环境来说是以过饱和的浓度溶解在清洁液中的实施方式。而且，其它的气体也可存在于清洁液中，和/或清洁液是液体的混合。

Claims (33)

1.一种清洁至少一块基片的方法，它包括：

(a)将基片放置在一具有气态环境的操作室中，该气态环境具有第一温度和第一气体的第一分压；

(b)将一溶液供入所述操作室中，以使溶液与基片接触，所述溶液包含清洁液和以在所述第一温度和第一分压下过饱和的浓度溶解在所述清洁液中的第一气体；

(c)在所述基片与溶液接触的同时，将声能施加在基片上以清洁基片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在从溶液中逸出足够多的第一气体，从而降低了溶解在清洁液中的第一气体的浓度，使其达到在第一温度和第一分压下的饱和浓度之前，完成步骤(c)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一气体是二氧化碳。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳在清洁液中的过饱和浓度在50ppm至2000ppm范围内。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳在清洁液中的过饱和浓度约为1000ppm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一气体选自氮气、氧气、氦气和氩气。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液经过下列步骤生成：在具有第二温度和第一气体的第二分压的气态环境下提供清洁液，将第一气体溶解在清洁液中，溶解在清洁液中的所述第一气体的量等于或小于在第二温度和第二分压下达到饱和浓度所需的量。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一气体通过膜接触器溶解在清洁液中。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基片是半导体晶片，步骤(b)-(c)在对晶片进行包括多晶硅、金属或电介质材料的线条或凹槽的蚀刻后进行。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液还包括溶解在清洁液中的第二气体。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一气体保护基片不被声能所破坏，第二气体有助于从基片上去除颗粒。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二气体在操作室中气态环境的第一温度和第二气体分压下以过饱和的浓度溶解在清洁液中。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声能是强超声波能。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作室处于或接近于大气压。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作室中的气态环境包括空气。

16.如权利1所述的方法，其特征在于，所述晶片可以基本上水平的方向支撑在操作室中。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，将溶液供入到操作室中，从而在基片的至少一个表面上形成一层溶液，声能通过溶液传输并到达基片。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基片浸入到溶液中。

19.如权利要求18所述的方法，包括多个浸入到溶液中的基片。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述声能通过溶液传输并到达基片。

21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在从溶液中逸出足够多的第一气体，从而降低了溶解在清洁液中的第一气体的浓度，使其达到在第一温度和第一分压下的饱和浓度之前，完成步骤(c)；所述溶液经过下列步骤生成：在具有第二温度和第一气体的第二分压的气态环境下提供所述液体，将第一气体溶解在清洁液中，溶解在清洁液中的所述第一气体的量等于或小于在第二温度和第二分压下达到饱和浓度所需的量；第一气体是二氧化碳；溶液还包括溶解在清洁液中的第二气体，以便于从基片上去除颗粒；步骤(b)-(c)是在基片进行了金属线刻蚀后进行；操作室中的气态环境包括空气；操作室中的气态环境的压力为大气压或接近于大气压。

22.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洁液选自常用的半导体溶液，诸如去离子水、RCA溶液、稀酸、稀碱或半水溶剂。

23.一种清洁至少一个半导体晶片的方法，它包括：

(a)在一操作室中放置半导体晶片；

(b)将一溶液供入到所述操作室中，使溶液与基片接触，所述溶液包含清洁液和溶解在清洁液中的第一和第二气体，其中，所述第一气体有助于从所述晶片上去除颗粒，所述第二气体用来保护所述晶片不被声能所破坏；

(c)将声能通过所述溶液施加到晶片上以清洁晶片。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一气体选自氮气、氧气、氦气和氩气。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第二气体是二氧化碳。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述操作室包括第一温度和二氧化碳的第一分压的气态环境，所述二氧化碳在第一温度和第一分压下以过饱和的浓度溶解在清洁液中。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳在具有第二温度和二氧化碳的第二分压的环境下溶解在液体中，其中所述二氧化碳溶解在清洁液中的量应使其等于或小于在第二温度和第二分压下达到饱和浓度所需的量。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，在从溶液中逸出足够多的二氧化碳，从而降低了溶解在清洁液中的二氧化碳的浓度，使其达到在第一温度和第一分压下的饱和浓度之前，完成步骤(c)。

29.一种用于清洁至少一块基片的系统，它包括：

一具有气态环境的操作室，所述气态环境具有第一温度和第一气体的第一分压；

用于在所述操作室中支撑至少一块基片的支架；

用于将所述第一气体以在所述第一温度和第一分压下过饱和的浓度溶解在清洁液中从而形成溶液的装置；

用于将所述溶液供入到所述操作室中以使溶液与由所述支架所支撑的基片接触的装置；

用于将声能传输到由所述支架所支撑的基片上的声能源；

当基片置于所述支架上，且所述溶液已供入到操作室中并与基片接触时适于激活声能源的控制器，所述声能在从所述溶液中逸出足够多的第一气体以使溶解在所述液体中的第一气体的浓度降低到在所述第一温度和第一分压下的饱和浓度之前，通过溶液到达基片。

30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述第一气体是二氧化碳。

31.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述用于溶解的装置具有第二温度和第一气体的第二分压的气态环境，其中所述第一气体溶解在液体中的量应使其等于或小于在第二温度和第二分压下达到饱和浓度所需的量。

32.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述用于溶解的装置是膜接触器。

33.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述第一气体用于保护基片而使其不被声能所破坏。

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