| 主权项 |
1.一种高效能臭氧水清洗半导体晶圆之系统,系用 以配合半导晶圆进行连续式大量清洗之系统,该系 统架构包含: 一液相臭氧生成机构,进行超纯水与气相臭氧之重 力场高质传接触溶解环境,以获得高臭氧液相溶解 之晶圆清洗溶液; 一清洗槽,管路连结前述液相臭氧生成机构取得清 洗溶液与储置,并提供晶圆浸入清洗之空间; 一添加剂供应机构,连结前述清洗槽,受控进行添 加剂之添加; 一监控机构,布设于前述清洗槽中,在清洗过程中 即时侦测清洗溶液各种应用参数,并回馈该资料于 一自动馈控机构; 一自动馈控机构,输入并记忆溶液应用参数设定値 ;并接受前述监控机构侦测回馈之各种参数资料, 即时的进行收集与分析、比对设定标准値,同时对 于比对结果作出迅速的反应机制,进而迅速调整各 项操作参数,以维持溶液具有最佳氧化分解能力, 保持最有效对晶圆表面之有机物(如光阻)或其他 氧化层之移除,更可以用以大量且连续式的清洗晶 圆。 2.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该晶圆清洗溶液,系采用 臭氧水与添加剂混合组成之溶液使用。 3.如申请专利范围第2项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该臭氧水之浓度,系透过 超纯水之提供流量、液相臭氧之供应量及前述液 相臭氧生成机构之转速所控制。 4.如申请专利范围第2项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该臭氧水于液相臭氧生成 机构产生过程中,得进一步配合短波长紫外光(UV) 之照射,提升清洗制程中,对于有机物之氧化分解 速度。 5.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该液相臭氧生成机构用以 产生臭氧水之材料,系连结一超纯水供应器以取得 超纯水导入,以及一臭氧产生器,用以引取气相臭 氧。 6.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该液相臭氧生成机构系采 用一高速离心式重力旋转填充床配置使用,由超重 力技术运作以强化气相臭氧与超纯水之质传接触 与溶解效果,形成高液相溶解之高浓度臭氧水。 7.如申请专利范围第6项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该液相臭氧生成机构中所 形成之高速离心式重力场,系藉由一动力构件的转 速调整而改变,用以控制臭氧与水溶剂间之强制溶 解度,来维持清洗水溶液之浓度或适用不同之清洗 标的物使用。 8.如申请专利范围第5项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该液相臭氧生成机构,配 置有一气相臭气分析单元,用以监测气相臭气浓度 。 9.如申请专利范围第8项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该气相臭气分析单元系采 用气相臭气分析仪配置取样与侦测。 10.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该清洗槽对于清洗使用过 之臭氧水,系由一排放口排出。 11.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该清洗槽对于清洗使用过 之臭氧水,系由一排放口透过管路连结超纯水导入 口,以回流方向再利用。 12.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该清洗槽进行晶圆清洗过 程中,亦可配合短波长紫外光(UV)之照射,进一步提 升清洗制程中,对于有机物之氧化分解速度。 13.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该添加剂供应机构所提供 之添加剂系采用过氧化氢(H2O2,双氧水)。 14.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该监控机构,包括: 一液相臭氧浓度侦测单元,用以取样与浓度分析在 清洗槽中臭氧水之液相臭气浓度; 一添加剂浓度侦测单元,用以取样并分析清洗槽中 溶液之添加剂浓度; 一酸硷値侦控单元,进行溶液酸硷値的量测与资料 讯号的收集; 一水温侦控单元,随时量测溶液之温度并进行恒温 的控制。 15.如申请专利范围第14项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之系统,其中该监控机构之液相臭氧 浓度侦测单元,系采用液相臭气分析仪配置取样与 分析。 16.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该自动馈控机构,得对前 述监控机构所侦测取得之回馈资料,进行反应而输 出控制讯号,用以对气相臭氧产生浓度、动力构件 转速与气、液进料比,及添加剂添加剂量、pH値及 水温等参数条件之回馈控制调整,使得清洗槽中的 清洗溶液,能维持为稳定的液相臭氧浓度、添加剂 浓度、pH値及水温等是在最佳的晶圆清洗条件。 17.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该自动馈控机构的参数控 制调整运作,系采用具快速应答且降低控制偏差之 方式进行对各项操作参数之调整。 18.如申请专利范围第1项所述的高效能臭氧水清洗 半导体晶圆之系统,其中该自动馈控机构的参数控 制调整运作,系采用参数控制软体程式设计采用。 19.一种高效能臭氧水清洗半导体晶圆之系统,该系 统架构包含: 一高速离心式重力场装置,进行超纯水与气相臭氧 之重力场高质传接触溶解环境,以获得高臭氧液相 溶解之晶圆清洗溶液; 一储槽,管路连结前述液相臭氧生成机构取得清洗 溶液储置; 一添加剂供应机构,连结前述清洗槽,受控进行添 加剂之添加; 一监控机构,布设于前述清洗槽中,在清洗过程中 即时侦测各种清洗溶液应用参数,并回馈该资料于 一自动馈控机构; 一自动馈控机构,含有溶液应用参数设定値,接受 前述监控机构侦测回馈之各种参数资料,即时的进 行收集与分析、比对设定标准値,并对于比对结果 作出迅速的反应机制,进而迅速调整各项操作参数 ,以维持溶液具有最佳氧化分解能力,保持最有效 对晶圆表面之有机物(如光阻)或其他氧化层之移 除,更可以用以大量且连续式的清洗晶圆。 20.如申请专利范围第19项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之系统,其中该高速离心式重力场装 置,系为一可在结构体中产生一高速旋转下形成之 离心式重力场环境,形成一可将超纯水切碎成小液 滴或雾状条件,进而与逆向传送之气相臭氧,进行 完全之溶解、搅拌混合,并快速地溶解气相臭氧之 一质传机制,获得高浓度液相臭氧水溶液。 21.如申请专利范围第19项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之系统,其中该高速离心式重力场装 置所形成之重力场,系为一可藉由旋转转速之改变 而获得调整,用以控制臭氧与水溶剂间之强制溶解 度,来维持清洗水溶液之浓度或适用不同之清洗标 的物使用。 22.如申请专利范围第19项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之系统,其中该高速离心式重力场装 置之转速,系透过一监控机构的侦测回馈资料,并 由一自动馈控机构所进行转速之调整控制。 23.如申请专利范围第19项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之系统,其中该晶圆清洗溶液之液相 臭氧浓度,是透过超纯水、气相臭氧之提供量,以 及高速离心式重力场装置之转速而控制,来维持清 洗水溶液之浓度或适用不同之清洗标的物使用。 24.如申请专利范围第19项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之系统,其中该储槽,同时作为晶圆 浸入清洗之作业空间。 25.一种高效能臭氧水清洗半导体晶圆之方法,该方 法包括: 提供一高浓度液相臭氧清洗溶液; 提供一前述液相臭氧清洗溶液与添加剂储置混合 之储槽; 将晶圆浸入前述储槽; 以前述液相臭氧清洗溶液与添加剂混合液,氧化清 洗晶圆表面; 前述晶圆清洗制程中,即时监测前述混合溶液之各 溶剂与条件参数,并馈送至一自动馈控机构; 由该自动馈控机构收集、分析比对前述馈送参数 资料,并即时应答进行迅速的反应机制,进而迅速 调整各项操作参数,以维持溶液具有最佳氧化分解 能力,保持最有效对晶圆表面之有机物(如光阻)或 其他氧化层之移除,更可以用以大量且连续式的清 洗晶圆。 26.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该高浓度液相臭氧清洗 溶液系由该液相臭氧生成机构所生成。 27.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该液相臭氧生成机构, 系为一高速离心式重力场装置采用,提供一高诉旋 转形成之重力场之强制质传机制,进行超纯水与气 相臭氧在该重力场环境中,进行高质传之气、液接 触溶解,以获得高臭氧液相溶解之晶圆清洗溶液。 28.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该液相臭氧生成机构, 系为一高重力旋转填充床,提供一个中空的封闭空 间,以进行重力场环境之气、液溶解,以获得高臭 氧液相溶解之晶圆清洗溶液。 29.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该混合清洗溶液中之添 加剂,系采用过氧化氢(H2O2)。 30.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该晶圆清洗过程之参数 侦侧,系藉由布设在前述储槽中之监测机构进行, 并将侦测资料回馈到自动馈控机构。 31.如申请专利范围第30项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该监测机构之参数侦侧 ,包括液相臭氧浓度侦测、添加剂浓度侦测、溶液 酸硷値侦测及溶液温度侦测。 32.如申请专利范围第30项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该监测机构,系透过配 合储槽布设之一液相臭氧浓度侦测单元、一添加 剂浓度侦测单元、一酸硷値侦控单元及一水温侦 控单元所分别进行取样分析。 33.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该自动馈控机构系利用 参数控制程式设计,以快速应答前述回馈的侦测参 数値,并作出反应控制讯号进行参数调整控制。 34.如申请专利范围第25项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该自动馈控机构之参数 调整控制,包括气相臭氧产生浓度、形成重力场之 转速与气、液进料比、添加剂添加剂量与添加速 度、pH値及水温等参数条件之回馈控制调整,使得 清洗溶液,能维持为稳定的液相臭氧浓度、添加剂 浓度、pH値及水温等是在最佳的晶圆清洗条件。 35.一种高效能臭氧水清洗半导体晶圆之方法,系在 一清洗槽中,利用液相臭氧溶液与过氧化氢之混合 液作为晶圆清洗溶液,用以氧化分解清洗晶圆表面 ;以及利用监测机构即时侦测前述清洗溶液中各溶 剂与条件之参数,并馈送至自动馈控机构进行即时 的参数调整控制,以维持溶液具有最佳氧化分解能 力,保持最有效对晶圆表面之有机物(如光阻)或其 他氧化层之移除,更可以用以大量且连续式的清洗 晶圆。 36.如申请专利范围第35项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该液相臭氧溶液,系为 一气相臭器与超纯水,经进行高度重力场高质传接 触溶解所形成之臭氧水。 37.如申请专利范围第35项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该臭氧水进行高度重力 场高质传接触溶解之环境,系由一液相臭氧生成机 构所提供。 38.如申请专利范围第37项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该液相臭氧生成机构系 采用一高重力旋转填充床。 39.如申请专利范围第37项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该液相臭氧生成机构所 提供之重力场环境是一个可调整之环境,以进行不 同臭氧浓度之臭氧水,适用于不同之清洗标的物使 用。 40.如申请专利范围第35项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该臭氧水进行高度重力 场高质传接触溶解之环境,系由一高速离心式重力 场装置所提供。 41.如申请专利范围第40项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该高速离心式重力场装 置所提供之重力场环境是一个可调整之环境,以进 行不同臭氧浓度之臭氧水,适用于不同之清洗标的 物使用。 42.如申请专利范围第35项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该监测机构之即时侦侧 ,包括液相臭氧与添加剂之浓度侦测以及溶液酸硷 値及溶液温度之清洗环境条件参数侦测。 43.如申请专利范围第35项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该监测机构,系由一液 相臭气分析仪、一过氧化氢浓度侦测单元、一酸 硷値侦控单元及一水温侦控单元所组成。 44.如申请专利范围第35项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该自动馈控机构之参数 调整控制,包括液相臭氧浓度、添加剂添加剂量、 pH値及水温等参数条件之回馈控制调整,使得清洗 溶液,能维持为稳定的液相臭氧浓度、添加剂浓度 、pH値及水温等是在最佳的晶圆清洗条件。 45.如申请专利范围第44项所述的高效能臭氧水清 洗半导体晶圆之方法,其中该液相臭氧浓度参数之 调整,系藉由自动馈控机构进行对气相臭氧产生浓 度、形成重力场之转速与气、液进料比等条件之 控制。 图式简单说明: 第1图系本发明一较佳实施例系统清洗方法之流程 图; 第2图系本发明一较佳实施例系统之架构图; 第3图系本发明液相臭氧生成机构之结构图; 第4图系本发明液相臭氧生成机构中旋转主体之结 构图; 第5图系本发明液相臭氧生成机构中旋转主体之侧 视图。 |
