清洁组合物、清洁装置和使用其制造半导体器件的方法与流程

实施例涉及清洁组合物、清洁装置和使用所述清洁组合物和所述清洁装置来制造半导体器件的方法。

背景技术：

随着半导体器件变得高度集成，可以形成精细图案和多层电路结构。

技术实现要素：

实施例可以通过提供清洁组合物来实现，所述清洁组合物包括：表面活性剂；去离子水；以及有机溶剂，其中，表面活性剂以约0.28m至约0.39m的浓度或约0.01至约0.017的摩尔分数包括在清洁组合物中，其中，有机溶剂以约7.1m至约7.5m的浓度或约0.27至约0.35的摩尔分数包括在清洁组合物中。

实施例可以通过提供用于清洁基底的清洁装置来实现，所述清洁装置包括：卡盘，基底在卡盘上是可容置的；喷嘴，构造为将清洁液提供到基底；以及清洁液供应部，构造为将清洁液供应到喷嘴，并且构造为通过搅拌清洁液来产生清洁颗粒，其中，清洁液供应部包括构造为测量清洁液的电导率的电导率仪和构造为当清洁液的电导率降低时冷却清洁液的恒温器。

实施例可以通过提供制造半导体器件的方法来实现，所述方法包括：制备清洁液；使用清洁液来清洁基底；以及干燥基底，其中，制备清洁液的步骤包括将去离子水提供到化学品罐中以及通过在去离子水中混合清洁液的化学品源来产生清洁液，其中，清洁液包括表面活性剂、去离子水和有机溶剂，其中，表面活性剂以约0.004m至约0.04m的浓度或约0.0003至约0.0004的摩尔分数包括在清洁液中，其中，有机溶剂以约0.17m至约0.57m的浓度或约0.005至约0.008的摩尔分数包括在清洁液中。

附图说明

通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员而言将明显，在附图中：

图1示出了根据本公开的示例性实施例的用于制造半导体器件的设备的平面图；

图2示出了图1中所示的清洁装置的示例的示意图；

图3示出了呈现化学溶液和标准清洁1(sc-1)溶液的清洁效率根据工艺颗粒的尺寸的变化的图；

图4示出了图2中所示的化学溶液供应部的示例的示意图；

图5a和图5b示出了图4的清洁颗粒的示例的透视图；

图6示出了呈现具有清洁颗粒的化学溶液的工艺颗粒去除效率和不具有清洁颗粒的化学溶液的工艺颗粒去除效率的图；

图7示出了呈现清洁颗粒对工艺颗粒的初级颗粒去除效率根据清洁颗粒的高度的变化的图；

图8示出了呈现清洁颗粒对工艺颗粒的二级颗粒去除效率根据图4的循环管线和泵中的化学溶液的压强的变化的图；

图9示出了使用图1的设备制造半导体器件的方法的流程图；

图10示出了制备图9的化学溶液的步骤的流程图；

图11示出了图4的清洁颗粒的种子的透视图；

图12示出了呈现化学溶液在第二温度下的电导率和化学溶液在环境温度下的电导率的图；

图13示出了呈现化学溶液的电导率根据化学溶液中有机溶剂的浓度的变化的图；以及

图14示出了呈现清洁颗粒的高度根据图4的循环管线和泵中的化学溶液的压强的变化的图。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的示例性实施例的用于制造半导体器件的设备的平面图。

参照图1，用于制造半导体器件的设备100可以包括湿法清洁设备或湿法蚀刻设备。在实施方式中，设备100可以包括化学机械抛光(cmp)设备。设备100可以包括转位装置(indexapparatus)110、传送装置120、清洁装置130和干燥装置140。

转位装置110可以暂时存储盒子118。盒子118可以使基底w安装于其上(例如，基底w可以在盒子118上是可安装的)。转位装置110可以包括装载口112和运输框架114。装载口112可以容置盒子118。盒子118可以包括前开式晶圆传送盒(foup)。运输框架114中的转位臂116可以装载来自盒子118的基底w，并且可以将基底w传送到传送装置120。另外，转位臂116可以卸载盒子118中的基底w。

传送装置120可以将基底w传送到清洁装置130并传送到干燥装置140。传送装置120可以包括缓冲室122和传送室124。缓冲室122可以设置在运输框架114与传送室124之间。缓冲室122中的缓冲臂123可以容置基底w。转位臂116可以将基底w提供到缓冲臂123上。转位臂116可以将缓冲臂123上的基底w传送到盒子118。传送室124中的传送臂125可以将缓冲臂123上的基底w提供到清洁装置130。另外，传送臂125可以将基底w从清洁装置130传送到干燥装置140。另外，传送臂125可以将基底w从清洁装置130传送到缓冲臂123。

清洁装置130可以设置在传送室124的一侧上。清洁装置130可以清洁和/或蚀刻基底w。在实施方式中，清洁装置130可以湿法清洁基底w。在实施方式中，清洁装置130可以干法清洁基底w。

干燥装置140可以设置在传送室124的另一侧上。干燥装置140可以干燥基底w。例如，干燥装置140可以包括超临界处理装置。在实施方式中，干燥装置140可以包括焙烧器和/或加热器。

在实施方式中，抛光装置可以设置在传送室124的端部处以面对缓冲室122。抛光装置可以抛光基底w。例如，抛光装置可以是cmp装置。

图2示出了图1的清洁装置130的示例。

参照图2，清洁装置130可以包括例如卡盘310、棘爪320、第一臂332和第二臂334、第一喷嘴342和第二喷嘴344、第一去离子水供应部350以及化学溶液供应部360。

卡盘310可以容置基底w。卡盘310可以使基底w旋转。例如，卡盘310可以使基底w以约10rpm至约6000rpm的转速旋转。因此，第一去离子水132或化学溶液134可以通过离心力在基底w上移动，因此，可以清洁基底w。

棘爪320可以围绕基底w。第一去离子水132或化学溶液134可以在从基底w至棘爪320的方向上移动。棘爪320可以有助于防止旋转的基底w上的第一去离子水132或化学溶液134外流。棘爪320可以释放卡盘310下方的第一去离子水132或化学溶液134。棘爪320可以有助于防止基底w的污染。

第一臂332和第二臂334可以分别固定第一喷嘴342和第二喷嘴344。第一喷嘴342可以连接到第一臂332的顶端。第二喷嘴344可以连接到第二臂334的顶端。第一臂332和第二臂334可以分别将第一喷嘴342和第二喷嘴344移动到基底w的中央。

第一喷嘴342和第二喷嘴344可以分别将第一去离子水132和化学溶液134提供到基底w上。例如，第一喷嘴342和第二喷嘴344可以以约1atm至约10atm的压强分别提供第一去离子水132和化学溶液134。第一去离子水132和化学溶液134可以以液滴或喷雾的形式提供。第一去离子水132和化学溶液134可以被提供到基底w的中央。第一去离子水132和化学溶液134可以从中央到边缘清洁基底w。第一去离子水132和化学溶液134可以有助于从基底w去除工艺颗粒136。

第一去离子水供应部350可以将第一去离子水132提供到第一喷嘴342。第一去离子水132可以是清洁溶液和/或蚀刻剂。例如，第一去离子水供应部350可以包括净水器。

化学溶液供应部360可以将化学溶液134提供到第二喷嘴344。化学溶液134可以是蚀刻剂和/或清洁组合物。例如，化学溶液134可以具有约8或更高的ph。如果化学溶液134的ph高于9，则在化学溶液134中工艺颗粒136之间的排斥力可以增大。另外，如果化学溶液134的ph高于9，则在化学溶液134中基底w和工艺颗粒136之间的排斥力可以增大。

例如，化学溶液134可以包括表面活性剂、第二去离子水514(参见图4)和有机溶剂。有机溶剂可以包括例如异丙醇(ipa)、乙醇(etoh)、甲醇(meoh)、二甲基亚砜(dmos)、二甲基甲酰胺(dmf)、乙二醇(eg)、丙二醇(pg)、四氢呋喃(thf)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)或n-乙基-2-吡咯烷酮(nep)。在实施方式中，有机溶剂可以包括例如二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙二醇、丙二醇或n-甲基-2-吡咯烷酮。表面活性剂可以是阴离子表面活性剂。在实施方式中，表面活性剂可以是由式1表示的硫酸盐类化合物。

(r¹-o)a-(r²-o)b-so3nh4(1)

在式1中，a和b可以均独立地为例如0至18的整数。在实施方式中，a和b可以不同时为零。r¹和r²可以均独立地是例如具有1个至18个碳原子的取代或未取代的烷基或亚烷基或者具有6个至14个碳原子的取代或未取代的芳基或亚芳基。在实施方式中，当a为3或更大(例如，3至18)时，(r¹-o)可以无规或以段形式(blockform)重复，当b为3或更大(例如，3至18)时，(r²-o)可以无规或以段形式(blockform)重复。在实施方式中，当a＝1，r¹可以具有16个碳原子并且b＝0时，表面活性剂可以是十六烷基硫酸铵(ch3(ch2)14ch2-o-so3nh4)。在实施例中，当a＝1时，r¹可以具有12个碳原子，b＝3，r²可以具有2个碳原子，表面活性剂可以是十二烷基醚硫酸铵(ch3(ch2)10ch2-o-(ch2ch2-o)3-so3nh4)。表面活性剂可以有助于提高去除工艺颗粒136的效率。

图3示出了呈现根据实施例的化学溶液134和标准清洁1(sc-1)溶液对各种尺寸的工艺颗粒136的清洁效率的图。

参照图3，当工艺颗粒136具有约100nm或更小的尺寸时，化学溶液134的清洁效率(362)可以高于sc-1溶液的清洁效率(364)。例如，对于具有约45nm或更小的尺寸的工艺颗粒136，化学溶液134可以具有约87％的清洁效率(362)，sc-1溶液可具有仅约21％的清洁效率(364)。会以约2atm的高压强来提供sc-1溶液。由于sc-1溶液的高压强，基底w的顶表面会被损坏，从而不期望地产生新的工艺颗粒136。例如，具有约45nm或更小的尺寸的精细和/或小的工艺颗粒136会不容易被去除。另一方面，可以以相对低的压强(例如，约1atm的压强)或以大气压强来提供根据实施例的化学溶液134，并且化学溶液134的表面活性剂可以吸附并去除精细工艺颗粒136。因此，化学溶液134的清洁效率(362)可以高于sc-1溶液的清洁效率(364)。

图4示出了图2的化学溶液供应部360的示例。

参照图4，化学溶液供应部360可以使化学溶液134循环。另外，化学溶液供应部360可以搅拌和/或混合化学溶液134。化学溶液供应部360可以包括源供应部410、去离子水供应部420和清洁液循环器430。

源供应部410可以存储化学品源512。化学品源512可以包括去离子水、表面活性剂和有机溶剂。在实施例中，化学品源512可以包含约30wt％的表面活性剂/有机溶剂和约70wt％的去离子水。例如，表面活性剂在化学品源512中可以具有约0.28m至约0.39m的浓度(例如，或约0.01至约0.017的摩尔分数)，并且有机溶剂在化学品源512中可以具有约7.1m至约7.5m的浓度(例如，或约0.27至约0.35的摩尔分数)。在实施方式中，化学品源512可以包含约70wt％的表面活性剂/有机溶剂和约30wt％的去离子水。化学品源512可以保持在环境温度下(例如，可以保持在约20℃的温度下)。源供应部410可以经由第一供应管线412以及第一源阀414和第二源阀416连接到清洁液循环器430。

去离子水供应部420可以存储第二去离子水514。第二去离子水514可以保持在环境温度下(例如，可以保持在约20℃的温度下)。去离子水供应部420可以经由第二供应管线422以及第一水阀424和第二水阀426连接到清洁液循环器430。

清洁液循环器430可以通过将化学品源512和第二去离子水514混合来产生化学溶液134。例如，可以用第二去离子水514将化学品源512稀释约10倍至约100倍。有机溶剂在化学溶液134中可以具有约0.17m至约0.57m的浓度(例如，或约0.005至约0.008的摩尔分数)。表面活性剂在化学溶液134中可以具有约0.004m至约0.04m的浓度(例如，或约0.0003至约0.0004的摩尔分数)。例如，可以用第二去离子水514将化学品源512稀释约10至约20倍。在实施方式中，有机溶剂在化学溶液134中可以具有约0.4m的浓度。表面活性剂在化学溶液134中可以具有约0.022m的浓度。

清洁液循环器430可以通过使化学溶液134循环来在化学溶液134中产生清洁颗粒418。例如，清洁液循环器430可以在约一个小时内产生清洁颗粒418。清洁液循环器430可以包括第一化学品罐440、循环管线450、泵460、搅拌器470、第二化学品罐480、排出管线490、电导率仪500、恒温器600和控制器700。

第一化学品罐440可以搅拌第二去离子水514和化学品源512。第一化学品罐440可以存储化学溶液134。

循环管线450可以从第一化学品罐440的底部分支并且可以连接到第一化学品罐440的顶部。相似地，循环管线450可以从第二化学品罐480的底部分支并且可以连接到第二化学品罐480的顶部。第一化学品罐440可以经由循环管线450连接到第二化学品罐480。化学溶液134可以从第一化学品罐440和第二化学品罐480的下部沿着循环管线450向第一化学品罐440和第二化学品罐480的上部循环。例如，循环管线450从第一化学品罐440的底部到顶部可以具有约15m或更长的长度。循环阀452可以结合到第一化学品罐440和第二化学品罐480的顶部与泵460之间的循环管线450。循环阀452可以控制循环管线450中的化学溶液134的循环。例如，循环阀452可以是三通阀。循环阀452可以根据来自控制器700的控制信号将循环管线450中的化学溶液134提供到第一化学品罐440和第二化学品罐480中的至少一个。

泵460可以设置在第一化学品罐440与第二化学品罐480之间。泵460可以连接到循环管线450。泵460可以产生针对化学溶液134的循环压强和/或泵送压强。化学溶液134可以以与由泵460产生的循环压强和/或泵送压强成正比的流速来循环。例如，泵460可以以约200kpa或更大的泵送压强来使化学溶液134循环。循环阀452可以划分和/或分配针对化学溶液134的泵送压强。

搅拌器470可以连接到循环管线450在第一化学品罐440中的端部。搅拌器470可以与第一化学品罐440的底部相邻设置。搅拌器470可以平行于第一化学品罐440的底部延伸。例如，搅拌器470可以包括多孔管。例如，搅拌器470可以包括穿孔472。穿孔472可以设置为面对第一化学品罐440的底部的相对侧(例如，面对第一化学品罐440的顶部)。穿孔472可以产生化学溶液134的旋涡流，因此可以有效地搅拌化学溶液134。

搅拌器470可以在化学溶液134中产生清洁颗粒418和/或吸附颗粒。清洁颗粒418可以不同于典型的胶束。通常，当达到临界胶束浓度时，可以产生胶束。另一方面，可以通过降低化学溶液134的溶解度来产生清洁颗粒418。例如，当达到化学溶液134的饱和浓度时，可以产生化学溶液134的清洁颗粒418。当搅拌化学溶液134时，可以改变清洁颗粒418的分布。

第二化学品罐480可以存储备用的化学溶液134。可以通过循环管线450和泵460来使第二化学品罐480中的化学溶液134循环。第二化学品罐480可以包括挡板482。挡板482可以与循环管线450和排出管线490相邻地设置在第二化学品罐480中。挡板482可以在第二化学品罐480中产生化学溶液134的旋涡流，因此可以有效地搅拌化学溶液134。

排出管线490可以将第一化学品罐440和第二化学品罐480连接到第二喷嘴344。排出阀492可以结合到第一化学品罐440和第二化学品罐480与第二喷嘴344之间的排出管线490。排出阀492可以控制化学溶液134的供应。

电导率仪500可以设置在第一化学品罐440中或与第一化学品罐440结合。电导率仪500可以测量化学溶液134的电导率。

恒温器600可以结合到循环管线450。恒温器600可以结合到第一化学品罐440和第二化学品罐480。恒温器600可以控制化学溶液134的温度。例如，恒温器600可以加热和/或冷却化学溶液134。

控制器700可以连接到电导率仪500和恒温器600。控制器700可以利用电导率控制清洁颗粒418的产生和/或生长。另外，控制器700可以控制泵460、第一水阀424和第二水阀426、第一源阀414和第二源阀416以及循环阀452的打开和关闭。

图5a和图5b示出了图4的清洁颗粒418的示例的透视图。

参照图5a和图5b，清洁颗粒418中的每个可以由表面活性剂分子156的自组装形成。表面活性剂分子156可以在每个清洁颗粒418中沿一个方向排列。表面活性剂分子156中的每个可以包括疏水单元155和亲水单元157。疏水单元155可以包括(r¹-o)a-(r²-o)b-，其中，r¹、r²、a和b与上面描述的相同。亲水单元157可以包括亚硫酸根基团(-so3^-)或其盐。疏水单元155可以在一个方向上与亲水单元157结合。

参照图5a，清洁颗粒418可以是六面体，而典型的胶束是球形的。例如，清洁颗粒418可以具有约20μm至约200μm的水平长度l1和竖直长度l2以及约1μm至约10μm的高度t(例如，厚度)。清洁颗粒418的高度t可以沿表面活性剂分子156排列或延伸所沿的方向限定。

参照图5b，清洁颗粒418可以具有六面体或立方体形状。例如，清洁颗粒418的水平长度l1、竖直长度l2和高度t可以都为约20μm至约200μm。清洁颗粒418的水平长度l1、竖直长度l2和高度t在下文中将分别被描述为清洁颗粒418的平均水平长度、平均竖直长度和平均高度。

图6示出了呈现具有清洁颗粒418的化学溶液134的颗粒去除效率(413)和不具有清洁颗粒418的化学溶液134的颗粒去除效率(415)的图。

参照图6，因为清洁颗粒418可以吸附并去除工艺颗粒136，所以具有清洁颗粒418的化学溶液134的颗粒去除效率(413)可以高于不具有清洁颗粒418的化学溶液134的颗粒去除效率(415)。例如，具有清洁颗粒418的化学溶液134可以具有约81.0％的颗粒去除效率，而不具有清洁颗粒418的化学溶液134可以具有约9.8％的颗粒去除效率。

图7示出了呈现清洁颗粒418对工艺颗粒136的初级颗粒去除效率(411)根据清洁颗粒418的高度t的变化的图。

参照图7，随着清洁颗粒418的尺寸增大，清洁颗粒418对工艺颗粒136的初级颗粒去除效率(411)可以增大。例如，具有约10μm的高度t的清洁颗粒418可以具有约20％的初级颗粒去除效率(411)，具有约50μm的高度t的清洁颗粒418可以具有约80％的颗粒去除效率(411)，并且具有约100μm的高度t的清洁颗粒418可具有约90％的初级颗粒去除效率(411)。如果清洁颗粒418的高度t大于清洁颗粒418的水平长度l1和竖直长度l2，则清洁颗粒418会损坏基底w。例如，如果清洁颗粒418具有约200μm或更大的高度t，则基底w会被清洁颗粒418损坏。因此，基底w的产量会降低。

随着化学溶液134被搅拌的速度增大，清洁颗粒418对工艺颗粒136的初级颗粒去除效率(411)可以增大。搅拌化学溶液134的速度可以定义为通过循环管线450的化学溶液134的每分钟流速。例如，当以20升/分钟(lpm)的速度搅拌化学溶液134时，清洁颗粒418对工艺颗粒136的初级颗粒去除效率(411)可以为约60％至约80％。清洁颗粒418可以形成为具有约1μm至约10μm的高度t的六面体。当化学溶液134以小于20lpm的速度被搅拌时，清洁颗粒418对工艺颗粒136的初级颗粒去除效率(411)可以为约60％或更低。当不搅拌化学溶液134时，会难以产生清洁颗粒418。

图8示出了循环管线450和泵460中的化学溶液134对工艺颗粒136的二级颗粒去除效率(417)根据化学溶液134的压强的变化。

参照图8，化学溶液134对工艺颗粒136的二级颗粒去除效率(417)可以与化学溶液134的压强(例如，泵送化学溶液的压强)成正比。随着化学溶液134的压强增大，搅拌化学溶液134的速度增大，因此，清洁颗粒418的高度t可以增大至约1μm至约10μm。因此，随着化学溶液134的压强增大，化学溶液134对工艺颗粒136的二级颗粒去除效率(417)可以增大。例如，当化学溶液134的压强为0kpa时，化学溶液134对工艺颗粒136的二级颗粒去除效率(417)会为约20％或更低。当化学溶液134的压强为100kpa时，化学溶液134对工艺颗粒136的二级颗粒去除效率(417)可以增大至约60％或更高。

在下文中将描述使用设备100制造半导体器件的方法。

图9示出了使用设备100制造半导体器件的方法的流程图。

参照图9，制造半导体器件的方法可以包括清洁方法。制造半导体器件的方法可以包括制备化学溶液134的步骤(s100)、清洁基底w的步骤(s200)和干燥基底w的步骤(s300)。

清洁装置130的化学溶液供应部360可以制备化学溶液134(s100)。制备化学溶液134的步骤(s100)可以包括制备清洁液的步骤。

图10示出了制备图9的化学溶液134的步骤的流程图。

参照图10，制备化学溶液134的步骤(s100)可以包括以下步骤：提供去离子水(s110)、混合化学品源512(s120)、加热化学溶液134(s130)、检测化学溶液134的电导率(s140)、确定化学溶液134的电导率是否降低(s150)、冷却化学溶液134(s160)以及确定化学溶液134的电导率是否饱和(s170)。

去离子水供应部420可以将第二去离子水514提供到第一化学品罐440中(s110)。可以打开第一水阀424或者第一水阀424和第二水阀426。

源供应部410可以将化学品源512提供到第一化学品罐440中，并且可以使化学品源512和第二去离子水514混合(s120)。当关闭第一水阀424和第二水阀426时，可以打开第一源阀414或者第一源阀414和第二源阀416。可以用第二去离子水514将化学品源512稀释约10倍至约100倍。例如，可以用第二去离子水514将化学品源512稀释约10倍至约20倍。

图11示出了图4的清洁颗粒418的种子419的透视图。

参照图4、图10和图11，恒温器600可以通过加热化学溶液134来在化学溶液134中产生清洁颗粒418的种子419(s130)。通过将化学溶液134加热至高于环境温度(例如，约20℃的温度)的第一温度(例如，约26℃的温度)约十分钟，可以在化学溶液134中产生种子419，种子419可以是板形的。种子419的水平长度和竖直长度可以分别大于种子419的高度。种子419的水平长度和竖直长度可以分别为约20μm至约200μm，并且种子419的高度可以为约1μm或更小。可以不限定种子419的高度。在实施方式中，种子419的水平长度和竖直长度以及高度可以都为约1μm或更小。

参照图4和图10，电导率仪500可以检测化学溶液134的电导率(s140)。例如，电导率仪500可以检测化学溶液134的电导率约一分钟至十分钟。化学溶液134的电导率可以根据化学溶液134中的表面活性剂分子156之间或者疏水单元155与亲水单元157之间的结合状态来确定。

控制器700可以确定化学溶液134的电导率是否降低(例如，已经降低)(s150)。例如，随着表面活性剂分子156团聚，化学溶液134的电导率可以降低。当疏水单元155和亲水单元157尚未结合时，化学溶液134的电导率可以为约500μs/cm或更高。一旦疏水单元155和亲水单元157结合或已经结合，化学溶液134的电导率可以为约500μs/cm或更低(例如比约500μs/cm或更高的初始值低)。因此，当化学溶液134中产生种子419时，化学溶液134的电导率可以降低。例如，如果化学溶液134的电导率降低约2％，则控制器700可以确定化学溶液134中已经产生了种子419。

如果确定了在化学溶液134中已经产生了种子419，则恒温器600可以通过冷却化学溶液134来从种子419生长清洁颗粒418(例如，可以促进或另外地提供清洁颗粒418生长的动力)。清洁颗粒418的高度t可以大于种子419的高度。清洁颗粒418可以比种子419具有更大的水平长度l1和竖直长度l2以及更高的高度t。六面体的清洁颗粒418的水平长度l1和竖直长度l2可以分别为约20μm至约200μm，并且清洁颗粒418的高度t可以为约1μm至约10μm。例如，清洁颗粒418的水平长度l1和竖直长度l2可以分别为约30μm，清洁颗粒418的高度t可以为约5μm。在实施方式中，清洁颗粒418可以是立方体，在这种情况下，清洁颗粒418的高度t可以与清洁颗粒418的水平长度l1和竖直长度l2相同。

图12示出了呈现化学溶液134在第二温度下的电导率(610)和化学溶液134在环境温度下的电导率(620)的图。

参照图12，相比于化学溶液134在环境温度(例如，约20℃的温度)下的电导率(620)，化学溶液134在第二温度(例如，约18℃的温度)下的电导率(610)可以更快地降低。一旦化学溶液134冷却，清洁颗粒418就可以从种子419快速生长。如果在例如26℃的第一温度下将化学溶液134保持约两小时，则种子419会不能生长为清洁颗粒418。

再次参照图10，控制器700可以确定化学溶液134的电导率是否饱和(例如，化学溶液134的电导率是否将会降低)(s170)。如果化学溶液134的电导率不是饱和的，则控制器700可以再次执行步骤s140、s150、s160和s170。例如，恒温器600可以将化学溶液134冷却到第二温度以下。

另一方面，如果化学溶液134的电导率饱和，则控制器700可以确定已经产生了清洁颗粒418。一旦化学溶液134的电导率饱和，清洁颗粒418就可以成为六面体或立方体形状。然后，完成化学溶液134的制备。此后，可以在清洁液循环器430中使化学溶液134循环。

图13示出了呈现化学溶液134的电导率根据化学溶液134中有机溶剂的浓度的变化的图。

参照图13，当化学溶液134中有机溶剂的浓度为约0.28m至约0.42m时，化学溶液134的电导率可以在约一小时内饱和。例如，具有浓度为约0.28m的ipa的化学溶液134的电导率(630)可以在约40分钟内饱和。如果化学溶液134中的有机溶剂的浓度低于约0.28m，则不会产生清洁颗粒418或种子419。例如，如果化学溶液134中的有机溶剂的浓度太低，则清洁颗粒418不会在约一小时内形成预定的高度t。具有浓度为约0.42m的ipa的化学溶液134的电导率(640)可以在约60分钟内饱和。如果化学溶液134中的有机溶剂的浓度高于约0.42m，则因为化学溶液134中的有机溶剂的浓度高而不会产生清洁颗粒418或种子419。

图14示出了呈现清洁颗粒418的高度t根据图4的循环管线450和泵460中的化学溶液134的压强的变化的图。

参照图14，清洁颗粒418的高度t可以与化学溶液134的压强成正比。例如，当化学溶液134的压强为0kpa时，清洁颗粒418可以具有约1μm或更小的高度t，并且可以具有约1μm的水平长度l1和竖直长度l2。在实施方式中，清洁颗粒418可以具有约26μm的水平长度l1和竖直长度l2。当化学溶液134的压强为100kpa时，清洁颗粒418可以具有约3μm的高度t和约10μm的水平长度l1和竖直长度l2。当化学溶液134的压强为200kpa时，清洁颗粒418可以具有约5μm的高度t。当化学溶液134的压强为200kpa时，清洁颗粒418可以具有六面体形状。

再次参照图4和图9，清洁装置130可以使用化学溶液134来清洁基底w(s200)。可以以约80％或更高的颗粒去除效率来清洁基底w。

干燥装置140可以干燥化学溶液134(s300)。可以从基底w去除第一去离子水132和/或化学溶液134。

通过总结和回顾，清洁工艺可以去除会污染精细图案的工艺颗粒。标准清洁1(sc-1)溶液在清洁工艺中被广泛用作蚀刻剂。sc-1溶液会包含例如氨水和过氧化氢。sc-1溶液可通过在表面蚀刻后提供排斥力来去除工艺颗粒。由于表面蚀刻，sc-1溶液会导致膜损失。

实施例可以提供能够容易冲洗掉精细工艺颗粒的清洁组合物和装置以及使用该清洁组合物和装置制造半导体器件的方法。

根据本公开的上述和其它示例性实施例，可以提供包括十六烷基硫酸铵表面活性剂和清洁颗粒的清洁组合物。清洁颗粒可以从基底吸附并去除精细工艺颗粒。鉴于标准清洁1(sc-1)溶液，清洁组合物可以提供用于去除精细工艺颗粒的优异的清洁能力。

实施例可提供用于去除工艺颗粒的清洁组合物和清洁装置以及使用所述清洁组合物和所述清洁装置制造半导体器件的方法。

在此已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般性的和描述性的意义来使用和解释，而不是出于限制的目的。考虑到测量问题以及与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的局限性)，如这里使用的“约(大约)”包括陈述的值，并意味着在如由本领域的普通技术人员确定的具体值的可接受偏差范围之内。例如，“约(大约)”可以表示在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％、±5％之内。在一些情况下，如自提交本申请起对于本领域普通技术人员将明显的是，除非另有具体说明，否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式上和细节上的各种改变。