CN106298580A - 晶片表面颗粒监测装置和方法、晶片清洗的控制方法 - Google Patents

晶片表面颗粒监测装置和方法、晶片清洗的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种晶片表面颗粒监测装置和方法、晶片清洗的控制方法,该装置包括湿法清洗设备和表面颗粒液体监测器。该方法包括当湿法清洗设备对晶片进行清洗作业时,湿法清洗设备中的化学药液流经到表面颗粒液体监测器中,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量,以判断清洗后的晶片表面颗粒的指标是否合格。该控制方法包括当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格,同时执行更换化学药液提醒或者自动更换化学药液的步骤。本发明能够实时反馈湿法清洗工艺中表面颗粒指标的状况,提高湿法清洗工艺对晶片表面颗粒的清洗效果,提高产品的良率。

Description

晶片表面颗粒监测装置和方法、晶片清洗的控制方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种晶片表面颗粒监测装置和方法,以及晶片清洗的控制方法。
背景技术
在半导体工艺中,硅片、锗片等晶片表面颗粒的去除是湿法清洗的主要任务之一。为保证表面颗粒的清洗效果,首先必须保证工艺设备的清洁,因此工艺设备会定时做表面颗粒检查;会定时换化学药液;会定时保养维护。请参考图1,目前半导体工艺中普遍使用的表面颗粒检查方法为硅片颗粒检查,即定时用一片或多片非产品硅片1模拟产品清洗处理程序对硅片1进行清洗作业,当晶片1清洗完后通过检测该硅片的表面颗粒来反映工艺设备2的清洁程度。其中工艺设备为湿法清洗设备,该设备的左侧的硅片为待测硅片,该设备右侧的硅片为清洗后的硅片。该传统方法存在的局限性如下:
1、监测局限性:由于成本及清洗机台利用率的原因,用非产品硅片进行的表面颗粒检查做不到监测每批产品工艺完成后的状况,更不用说工艺过程中的状况。
2、控制局限性:由于传统非产品硅片进行的表面颗粒检查做不到实时监测,所以我们找不到机台性能变差的准确时间点,定时交换化学药液,定时保养维护时间点的控制也只能凭经验,为保证质量,提前交换化学药液,提前维护保养是目前采用的主要方法,这造成了制造成本的上升。
3、影响局限性:工艺设备一旦发现清洁度差,那对产品的影响是巨大的。传统非产品硅片进行的表面颗粒检查做不到实时监测,对判断产品是否受影响造成了困扰。对于大量的受影响产品,只能通过后续的增加测试来判断,这即造成了制造工艺速度的缓慢,也考验着工程师的经验和技术能力水平。
发明内容
本发明解决的技术问题是,提供一种实时反馈湿法清洗工艺中表面颗粒指标的状况,提高湿法清洗工艺对晶片表面颗粒的清洗效果,提高产品的良率的晶片表面颗粒监测装置和方法,以及晶片清洗的控制方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种晶片表面颗粒监测装置,包括湿法清洗设备,以及安装在湿法清洁设备中的表面颗粒液体监测器,所述表面颗粒液体监测器用于实时监测从湿法清洗设备流经到所述表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量。
进一步的,本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,还包括管道、泵,所述湿法清洗设备包括灌装有化学药液的药液容器,所述湿法清洗设备、药液容器、泵通过管道连通。
进一步的,本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,所述药液容器为药液盒或药液箱。
进一步的,本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,所述的晶片为硅片或锗片或者硅锗片。
与现有技术相比,本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,通过在传统的湿法清洗设备中增加表面颗粒液体监测器,用于实时监测从湿法清洗设备流经到所述表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量,从而判断表面颗粒指标的状况,实现了对清洗后的晶片的表面颗粒的实时监测,其具有准确率高和实时性监测的优点。另外,本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,在传统的湿法清洗设备中增加表面颗粒液体监测器以对流经的化学药液的液体的表面颗粒的监测代替了传统的对非产品硅片的表面颗粒的监测,节省了硅片,避免了对非产品硅片的使用,避免了使用非产品硅片测试时占用清洗设备的情况,提高了清洗设备的使用寿命,降低了制造成本。本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,克服了传统技术的监测局限性。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种晶片表面颗粒监测方法,采用上述的晶片表面颗粒监测装置,当湿法清洗设备对晶片进行清洗作业时,湿法清洗设备中的化学药液流经到表面颗粒液体监测器中,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量,以判断清洗后的晶片表面颗粒的指标是否合格。
进一步的,本发明提供的晶片表面颗粒监测方法,当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格;当化学药液的颗粒数量在设定值之下时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标合格。
与现有技术相比,本发明提供了一种不同于传统技术的监测方法,采用对化学药液的液体的表面颗粒的监测代替了传统的对非产品硅片的表面颗粒的监测,其不仅能够实时监测表面颗粒的指标是否合格,还能具有判断准确性高和及判断及时性的优点,避免了大批量对晶片进行清洗时造成的批量晶片表面颗粒存在指标的情况,并且避免了对非产品硅片的使用,节省了硅片,避免了使用非产品硅片测试时使用清洗设备的占用率,降低了制造成本,提高了清洗设备的使用寿命。本发明提供的晶片表面颗粒监测方法,克服了传统技术的监测局限性。
为了解决上述技术问题,本发明还提供一种晶片清洗的控制方法,采用上述的晶片表面颗粒监测方法,当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格,同时执行更换化学药液提醒或者自动更换化学药液的步骤。
进一步的,本发明提供的晶片表面颗粒的控制方法,当更换化学药液后,还包括继续对晶片进行清洗的步骤。
进一步的,本发明提供的晶片表面颗粒的控制方法,当连续两次以上更换化学药液后,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量仍然在设定值之上时,判定湿法清洗设备的清洁度不合格,提醒对湿法清洗设备的清洁度进行维护保养的步骤。
与现有技术相比,本发明提供的晶片清洗的控制方法,采用了上述的晶片表面颗粒监测方法,由于该监测方法具有判断的准确性和及时性,从而对湿法清洗设备中的化学药液的更换进行提醒或者自动执行更换化学药液的步骤,从而使清洗后的晶片能够达到表面颗粒指标的指标要求。特别是当对湿法清洗设备中的化学药液进行自动更换时,其具有先进的智能性,从而节省了人工更换化学药液的时间滞后性,提高了清洗工艺的速度。本发明提供的晶片清洗的控制方法,克服了传统技术的控制局限性。
附图说明
图1是传统的晶片表面颗粒监测的工艺流程示意图;
图2是本发明提供的晶片表面颗粒监测装置的结构示意图。
图中所示:10、晶片,20、湿法清洗设备,21、药液容器,22、管道,23、泵,30、表面颗粒液体监测器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述:
实施例一
本实施例一提供一种晶片表面颗粒监测装置,包括湿法清洗设备20,以及安装在湿法清洗设备20中的表面颗粒液体监测器,所述表面颗粒液体监测器用于实时监测从湿法清洗设备20流经到所述表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量。
作为较佳的实施方式,请参考图2,本实施例一提供的晶片表面颗粒监测装置,还包括管道22、泵23,所述湿法清洗设备20包括灌装有化学药液的药液容器21,所述湿法清洗设备20、药液容器21、泵23通过管道22连通。泵23具有使化学药液循环回转的作用。
作为较佳的实施方式,本实施例一提供的晶片表面颗粒监测装置,所述药液容器21为药液盒或药液箱或者其它替代物。
作为较佳的实施方式,本实施例一提供的晶片表面颗粒监测装置,所述的晶片为硅片或锗片或者硅锗片等其它半导体晶片。
本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,通过在传统的湿法清洗设备20中增加表面颗粒液体监测器30,用于实时监测从湿法清洗设备20流经到所述表面颗粒液体监测器30中的化学药液的颗粒数量,从而判断晶片表面颗粒指标的状况,实现了对清洗后的晶片的表面颗粒的实时监测,其具有准确率高和实时性监测的优点。另外,本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,在传统的湿法清洗设备中增加表面颗粒液体监测器以对流经的化学药液的液体的表面颗粒的监测代替了传统的对非产品硅片的表面颗粒的监测,节省了硅片,避免了对非产品硅片的使用,避免了使用非产品硅片测试时占用清洗设备的情况,提高了清洗设备的使用寿命,降低了制造成本。本发明提供的晶片表面颗粒监测装置,克服了传统技术的监测局限性。
实施例二
本实施例二提供一种晶片表面颗粒监测方法,采用实施例一的晶片表面颗粒监测装置,当湿法清洗设备对晶片进行清洗作业时,湿法清洗设备中的化学药液流经到表面颗粒液体监测器中,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量,以判断清洗后的晶片表面颗粒的指标是否合格。
进一步,本实施例二提供的晶片表面颗粒监测方法,当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格;当化学药液的颗粒数量在设定值之下时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标合格。即本发明通过对流经到表面颗粒液体监测器中化学药液的颗粒数量的监测值与设定的标准值进行比较,从而判断清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格。本实施例二提供了一种不同于传统技术的监测方法,采用对化学药液的液体的表面颗粒的监测代替了传统的对非产品硅片的表面颗粒的监测,其不仅能够实时监测表面颗粒的指标是否合格,还能具有判断准确性高和及判断及时性的优点,节省了硅片,避免了对非产品硅片的使用,避免了使用非产品硅片测试时占用清洗设备的情况,提高了清洗设备的使用寿命,降低了制造成本,提高了工艺效率和质量。本发明提供的晶片表面颗粒监测方法,克服了传统技术的监测局限性。
实施例三
本实施例三提供一种晶片清洗的控制方法,采用实施例二的晶片表面颗粒监测方法,当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格,同时执行更换化学药液提醒或者自动更换化学药液的步骤。
本实施例三提供的晶片清洗的控制方法,采用了上述的晶片表面颗粒监测方法,由于该监测方法具有判断的准确性和及时性,从而对湿法清洗设备中的化学药液的更换进行提醒或者自动执行更换化学药液的步骤,从而使清洗后的晶片能够达到表面颗粒指标的指标要求。特别是当对湿法清洗设备中的化学药液进行自动更换时,其具有先进的智能性,从而节省了人工更换化学药液的时间滞后性,提高了清洗工艺的速度。本发明提供的晶片清洗的控制方法,克服了传统技术的控制局限性。
作为较佳的实施方式,本实施例三提供的晶片表面颗粒的控制方法,当更换化学药液后,还包括继续对晶片进行清洗的步骤。
作为较佳的实施方式,本实施例三提供的晶片表面颗粒的控制方法,当连续两次以上更换化学药液后,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量仍然在设定值之上时,判定湿法清洗设备的清洁度不合格,以提醒对湿法清洗设备的清洁度进行维护保养的步骤。本实施方式,能够对湿法清洗设备的清洁度进行实时监测并提醒,从而克服了传统技术的影响局限性的限制。
本发明的上述实施例一至三,均具有提高晶片清洗的效果的优点,提高了清洗后的晶片的质量。
本发明不限于上述具体实施方式,凡在本发明的精神和范围内作出的各种变化,均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种晶片表面颗粒监测装置,其特征在于,包括湿法清洗设备(20),以及安装在湿法清洗设备(20)中的表面颗粒液体监测器,所述表面颗粒液体监测器用于实时监测从湿法清洗设备(20)流经到所述表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量。
2.如权利要求1所述的晶片表面颗粒监测装置,其特征在于,还包括管道(22)、泵(23),所述湿法清洗设备(20)包括灌装有化学药液的药液容器(21),所述湿法清洗设备(20)、药液容器(21)、泵(23)通过管道(22)连通。
3.如权利要求1所述的晶片表面颗粒监测装置,所述药液容器(21)为药液盒或药液箱。
4.如权利要求1所述的晶片表面颗粒监测装置,所述的晶片为硅片或锗片或者硅锗片。
5.一种晶片表面颗粒监测方法,其特征在于,采用权利要求1-4中任一项所述的晶片表面颗粒监测装置,当湿法清洗设备对晶片进行清洗作业时,湿法清洗设备中的化学药液流经到表面颗粒液体监测器中,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量,以判断清洗后的晶片表面颗粒的指标是否合格。
6.如权利要求2所述的晶片表面颗粒监测方法,其特征在于,当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格;当化学药液的颗粒数量在设定值之下时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标合格。
7.一种晶片清洗的控制方法,其特征在于,采用如权利要求6所述的晶片表面颗粒监测方法,当化学药液的颗粒数量达到设定值之上时,判定清洗后的晶片的表面颗粒的指标不合格,同时执行更换化学药液提醒或者自动更换化学药液的步骤。
8.如权利要求7所述的晶片表面颗粒的控制方法,其特征在于,当更换化学药液后,还包括继续对晶片进行清洗的步骤。
9.如权利要求7所述的晶片表面颗粒的控制方法,其特征在于,当连续两次以上更换化学药液后,表面颗粒液体监测器实时监测从湿法清洗设备流经到表面颗粒液体监测器中的化学药液的颗粒数量仍然在设定值之上时,判定湿法清洗设备的清洁度不合格,以提醒对湿法清洗设备的清洁度进行维护保养的步骤。
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