JP5442705B2 - 半導体ワークピースを処理する溶液調製装置及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- 各々の半導体ワークピースを処理する化学薬品溶液調製装置であって下記を含有する。
a)所定の化学薬品を温度T_0に加熱する少なくとも一つの部材;
b)各々の化学薬品を輸送及び制御する、複数のポンプ及びフロー制御器;
c)所定の処理チャンバ中の半導体ワークピースへ容器にて新たに混合された化学薬品溶液を分注する前に、予熱された化学薬品が導入され、混合され、制御された滞留時間t_rにて化学薬品溶液混合物に反応する、少なくとも一つの所定の混合容器;ここで、t_rは使用の時点における化学薬品溶液混合物の活性及び温度を制御する;
d)各々の化学薬品を前記混合容器へ時間tにて導入するフラグを設定するソフトウエア制御システム;
e)処理チャンバのための、前記混合容器からの少なくとも一つの化学薬品供給ラインに結合した、少なくとも一つの化学薬品分注ノズル; - 請求項1記載の化学薬品溶液調製装置であって、
前記フロー制御器は、流速を1分当たり0.25〜5リットルに設定する。 - 請求項1記載の化学薬品溶液調製装置であって、
前記混合容器は、PVDF、PFA、PTFE、PEEKポリマー、又は水晶にて形成される。 - 請求項1記載の化学薬品溶液調製装置であって、
前記混合容器は下記を有する。
a)容器本体;
b)ガス排気バルブ;
c)化学薬品溶液混合物を分注ノズルに導くための、0.5〜12psiの範囲の固定圧にてガスを供給する圧力規制ガス源に接続された注入口;
d)複数の化学薬品フロー注入口;
e)前記化学薬品溶液混合物の合計体積を制御する、複数の液体水位センサー;
f)容器圧力をモニターする圧力センサー;
g)化学薬品溶液混合物の温度をモニターする温度センサー; - 請求項1記載の化学薬品溶液調製装置であって、
前記混合容器の体積は、0.5〜6リットルである。 - 請求項1記載の化学薬品溶液調製装置であって、
前記ソフトウエア制御システムは下記を有する。
a)ユーザー入力値t_rを読み込む機能;
b)処理における現時点の場所及び状態に基づいて前記化学薬品溶液混合物により半導体ワークピースが処理され始める確定時間t_fを予想する先行機能;
c)t_iが、所望の量の化学薬品溶液混合物にて前記混合容器を充填するのに必要な時間である場合、t=t_f−t_r−t_iとする機能;
d)前記時間tにて前記混合容器への充填工程を開始する機能;
e)前記時間tにて請求項4における前記ガス排気バルブを開く機能;
f)時間t+t_i+t_rにて、前記ガス排気バルブを閉じ、且つ前記容器を前記加圧ガス源へ接続する機能;
g)t_dが、前記混合容器から半導体ワークピースへ前記化学薬品溶液混合物を分注するために必要な時間であり、t_pが次の分注のパージ時間である場合、時間t_f+t_d+t_pにて、ガス排気バルブを開き、且つ前記容器を前記加圧ガス源に非接続とする機能; - 請求項1記載の化学薬品溶液調製装置であって、
前記混合容器の水平面に対し、前記少なくとも一つの化学薬品分注ノズルは、前記化学薬品溶液混合物の満杯ラインの上部に位置する。 - 各々の半導体ワークピースを処理するための化学薬品溶液調製の方法であって下記を含有する。
a)異なる初期温度にて使用される化学薬品溶液混合物の温度対時間曲線を算出する;
b)洗浄システムにおける各々の化学薬品溶液混合物の所望の処理時間にてダミー列を使用して一群の処理を実行し、前記化学薬品溶液混合物の分注完了時から、洗浄システムの同じ処理チャンバにて処理される隣接するワークピース間に前記化学薬品溶液混合物が再び分注される時までの最小時間t_minを抽出する;全ての処理チャンバにわたり最小のt_minを選択する;
c)与えられた洗浄工程において、所望の化学薬品濃度、使用時点における温度T、化学薬品供給比q、及び分注される化学薬品の量Q、に基づいて前記装置の処理パラメータを決定する;これらのパラメータはT_0、t_r、t_i、t_f、及びt_dを含有し、ここでT_0は個々の化学薬品における加熱された容器の温度であり、t_rは化学薬品溶液が混合容器中に存在する時間であって使用時における化学薬品混合物の活性及び温度を制御する時間であり、t_iは所望量の前記化学薬品溶液混合物で前記混合容器を充填するのに要する時間であり、t_fは、流れの位置及び処理状態に基づいて、半導体ワークピースが前記化学薬品溶液混合物により処理される時間であり、t_dは前記混合容器から半導体ワークピースへ前記化学薬品溶液混合物を分注するのに要する時間である。
d)制御ソフトウエアにおける前記化学薬品溶液混合物のこれらの処理パラメータを設定する;
e)ソフトウエアを制御して処理パラメータを有効にし、パラメータが無効の場合はエラーを戻して新しい入力を要求する;
f)半導体ワークピースを処理する;
g)前記混合容器の圧力放出バルブを開き状態にする;
h)半導体ワークピースが処理され、各々の化学薬品による前記混合容器の充填工程が、t=t_f−t_r−t_iにて開始する;
i)半導体ワークピースの処理が進行し、各々の化学薬品による前記混合容器の充填工程がt=t_f−t_rにて停止し、前記容器における前記化学薬品溶液混合物の体積はQである;
j)半導体ワークピースの処理が進行し、前記化学薬品溶液混合物による処理の受け入れ準備がなされる際、前記混合容器の前記圧力放出バルブを閉じ、前記混合容器が固定圧力の加圧ガスに開放され、且つ、容器中の前記化学薬品溶液混合物がt=t_fにて分注を開始する;
k)半導体ワークピースの処理が進行し、容器中の前記化学薬品溶液混合物が分注をt=t_f+t_dにて完遂し、前記化学薬品溶液混合物の合計体積はQであり、パージがt_pの間継続する;
l)半導体ワークピースの処理が進行し、前記混合容器の前記圧力放出バルブが開き、前記混合容器がt=t_f+t_d+t_pにて加圧ガスに対して閉じる;
m)半導体ワークピースが、次の処理ステップのために準備される;
n)ステップ(f)−(m)が各々のワークピースにおいて繰り返される; - 請求項8記載の方法において、前記化学薬品溶液混合物の寿命を制御するためにt_rを使用する。
- 請求項8記載の方法において、分注点において前記化学薬品溶液混合物のTを制御するためにt_rを使用する;Tを制御して、前記化学薬品溶液混合物の有効成分の反応性を制御する。
- 請求項8記載の方法において、分注点において前記化学薬品溶液混合物の有効成分の収率を制御するためにt_rを使用する。
- 請求項8記載の方法において、分注点において前記化学薬品溶液混合物の許容される異なるTにてt_r及びT_0を変化させる。
- 請求項8記載の方法において、分注点において前記化学薬品溶液混合物の有効成分の許容される異なる収率にてt_r及びT_0を変化させる。
- 請求項8記載の方法において、前記化学薬品溶液混合物の有効成分のT、反応性、及び収率の組み合わせ効果を最適化し、半導体ワークピースの最適処理結果を達成するためにt_rを使用する。
- 請求項8記載の方法において、t_r+t_i+t_d+t_fの合計がt_min未満である。
- 請求項8記載の方法において、t_rは0.5〜10分の範囲である。
- 請求項8記載の方法において、Qは0.5〜5リットルの範囲である。
- 請求項8記載の方法において、異なる処理チャンバにわたるt_rの固定により、異なる処理チャンバにわたる分注点での前記化学薬品溶液混合物のTを等しくさせる。
- 請求項8記載の方法において、異なる処理チャンバにわたるt_rの固定により、異なる処理チャンバにわたる分注点での前記化学薬品溶液混合物の化学薬品活性を等しくさせる。
- 請求項8記載の方法において、異なる処理チャンバにわたるt_rの固定により、一群の処理済み半導体ワークピース間の洗浄効果における変化を最小にする。
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