CN1602538A - 用于浸渍处理的高级处理控制 - Google Patents

Abstract

本发明提供了浸渍化学处理系统以及对基片进行浸渍处理的方法，所述系统能够对浸渍槽提供所需的至少两种化学药剂的混合物。该系统能够极为精确地生成具有一个或多个所需特性的混合物，这至少部分地由于该系统能够监测混合物的至少一个特性或浸渍处理的至少一个参数，并利用所收集的信息对一个或多个已知与其有关的处理参数提供动态闭环反馈控制。

Description

用于浸渍处理的高级处理控制

技术领域

本发明通常涉及，能够以高精确度对浸渍槽(immersion bath)提供所需两种或多种成分的混合物并进行控制，或者选择地在处理期间保持混合物特性和/或调整处理参数以确保对不同批晶片进行一致性处理的浸渍化学处理系统。

背景技术

微电子器件的制造通常非常复杂，需要使用多种流体，液体和/或溶液执行多个处理步骤。此外，因微电子器件的特性，任何误差或不符合制造标准程度的公差范围极低。由于任何处理步骤的输出质量经常与处理步骤中所用的流体，液体或溶液直接相关，对这些处理流体的完整性(integrity)要求严格。提供该完整性是一件困难的事情，特别是将处理流体引入可对操作特性(例如，浓度，温度等)产生影响的环境时，因为在许多处理系统中都存在这样的环境。此外，尽管实时混合的溶液或流体证实在许多环境中有效，按照避免偏离制造标准的方式来提供这样的溶液还具有挑战性。

对浸渍制造处理直接提供符合制造处理标准的、实时混合的处理流体方面，已做出许多尝试。这些尝试集中在，例如，监测混合溶液的特性，诸如pH值，导电性等，然后调整混合溶液以符合所需的标准。另外，许多人尝试通过提供当使用时可导致处理流体基本符合要求的具体处理参数，从而提供可靠的实时混合的溶液。例如，这样的尝试使用了诸如使用固定孔或针形阀的部件来提供所要混合流体的特定流速，或者使用固定的体积或计量泵来提供预定和固定的体积。

在许多应用中，这些方法证明有效，而在另一些应用中，还并不最佳。特别是在浸渍应用中将证明，基于对混合溶液特性的测量来调整混合溶液并不是最理想的。也就是，应用这种检测和调整的程序将需要额外的处理时间，从而每次对基片或基片组进行所需处理时，在开始处理之前对混合的溶液进行检测和调整。同样，使用简单的孔或针形阀来提供流入浸渍槽的特定流速并不是十分有效的解决方案，因为这将在系统中的上游和下游都需要可重复(reproducible)的压力条件以提供一致的混合比。若压力条件发生波动，可能就不会实现所需的混合。另外，经证实，使用计量泵输送预定体积也存在问题，这种泵通常不能从加压源(对许多溶液或流体所采用的方式)泵取流体且往往操作缓慢，从而在制造处理中引入了附加时间。最后，使用流速限制器，诸如针形阀或固定孔，或静态体积测量装置，对浸渍容器提供特定的流体体积，使得在制造中不具灵活性，因为为提供其他体积以及从而提供其他混合比需要将整个制造系统重新配置。

从而，需要提供一种能够有效，快速且精确将处理流体混合，同时又能实时应用的浸渍化学处理系统。如果不仅能实时提供这样的混合物，而且还能在处理期间保持混合物特性，这样的系统会证实非常有效。另外，这样的系统还需要能够在基本不中断制造过程的情况下实现上述能力，也就是，确定混合溶液的完整性需要时间，或在操作和维护系统中需要额外的人为干预。最好是，这样的系统还具有灵活性，以便能够适于在多个不同应用中实现混合多种不同处理流体时的应用。

发明内容

本发明提供了能够以高精度并进行控制地向浸渍容器提供所需两种或多种成分的混合物的浸渍化学处理系统。更具体而言，通过监测混合物的至少一个特性或浸渍处理的至少一个参数，并利用收集的信息对已知与此相关的一个或多个处理参数提供预防(preventative)反馈控制，或闭环反馈或前馈控制，使高级浸渍处理系统能够为浸渍处理应用提供两种或多种成分的实时混合物，并能够保持该混合物的特性，其中，所提供的混合物具有所需的特性而且/或者处理具有所需的参数。

在一个方面，则，本发明提供了具有浸渍容器的化学处理系统。该系统至少包括各自与第一和第二成分供给装置流体相连的第一和第二流量控制装置。系统还包括与第一和第二成分供给装置流体相连的混合歧管，并用于向浸渍容器提供包括第一和第二成分的溶液。还提供有第一测量装置，其在操作上相对于混合歧管或浸渍容器进行设置。控制系统与第一测量装置，第一流量控制装置，和第二流量控制装置相联，以便能够利用来自测量装置的测量分别对第一和第二流量控制装置进行动态调节，以此作为响应。

在另一方面，本发明提供了浸渍化学处理系统。该系统包括第一和第二处理参数测量装置和各自与第一和第二成分供给装置流体相连的第一和第二处理参数控制装置。混合歧管与第一和第二成分供给装置流体相连，并向浸渍容器提供包括第一和第二成分的溶液。该系统提供了控制系统，该控制系统与第一处理参数测量装置，第一处理参数控制装置，第二处理参数测量装置，和第二处理参数控制装置相联。控制系统能够利用来自第一和第二处理参数测量装置的测量结果分别对第一和第二处理参数控制装置进行动态调节，以此作为响应。

在又一方面，本发明提供了浸渍化学处理系统。该系统包括第一和第二流量测量装置和各自与第一和第二成分供给装置流体相连的第一和第二流量控制装置。最好是，第一和第二流量控制装置分别位于第一和第二流量测量装置的下游。混合歧管与第一和第二成分供给装置流体相连，并向浸渍容器提供包括第一和第二成分的溶液。该系统还提供控制系统，控制系统与第一流量测量装置，第一流量控制装置，第二流量测量装置，和第二流量控制装置相联。以此方式，控制系统能够利用来自第一和第二流量测量装置的测量结果分别对第一和第二流量控制装置进行动态调节，以此作为响应。

本发明的系统实施特征在于，能够提供至少两种成分的混合物，其中，混合物有效且精确地具有所需的特性。从而，本发明还提供了一种制备至少两种成分混合物的方法，其中，最终混合物具有所需的特性。具体是，该方法包括，确定至少两种成分中各成分的流速，当使至少两种成分以确定流速进行混合时，可产生至少具有近似所需特性的混合物。然后，当在实时基础上测量出至少两种成分的流速和混合物特性的其中一者或两者时，将至少两种成分混合。利用测量结果，而且还在实时的基础上，能够调节两种成分的流速，直到在生成的混合物中基本获得所需的特性。

再一方面，本发明提供了使用至少两种成分的混合物对一个或多个基片进行浸渍处理的方法，其中，混合物被实时制成，并具有所需特性。该方法包括提供至少两种成分的各成分的源，并将所述至少两种成分混合。当如此混合至少两种成分时，对混合物的至少一个特性或混合处理的至少一个参数进行监测。然后，利用由监测所获得的信息，提供对一个或多个混合参数的闭环反馈控制，以获得具有所需特性的混合物，然后使其与基片浸渍接触。最好是，由监测所获得的信息可有效以闭环前馈方式使用，即，由此导致对未来预定处理步骤相应地进行调节。

在本发明的还一方面，本发明提供了使用由至少两种成分制备的具有所需特性的混合物对一个或多个基片进行浸渍处理的方法。特别是，该方法包括提供至少两种成分的各成分源的步骤。在监测混合物的至少一个特性或混合处理的至少一个参数的同时，将至少两种成分混合。然后，在使用由监测所获得信息对一个或多个混合参数提供预防反馈或闭环前馈控制的同时，对基片进行所需的处理。

另外还发现，对处理一个或多个基片的当前处理进行监测所获得的信息，可有效用于对处理一个或多个基片的未来处理进行优化。从而，在又一方面，本发明还提供了处理一个或多个基片的方法。该方法包括，在监测至少一个处理参数和处理混合物的至少一个特性的其中一者或两者的同时，使用至少两种成分的混合物对基片进行浸渍处理。再将基片从浸渍接触中取出并使其经历至少第二个处理步骤。然后，使用对第一处理步骤的至少一个处理参数和至少一个特性的其中一者或两者进行监测所获得的信息，提供对第二处理步骤的闭环前馈控制。

附图说明

参照后面对本发明详细的描述以及示例性附图，将更清楚地理解本发明的这些以及其他优点。

包含在本申请之中并构成申请一部分的附图描述了本发明的数个方面。它与实施例的描述一起，用于解释本发明的原理。对附图的简要说明如下：

图1的示意图表示，根据本发明能够提供对实时制备的混合物的一个或多个特性，一个或多个处理参数，和/或处理成分校准(calibration)的预防反馈，或闭环反馈或前馈控制的系统；

图2的示意图表示，根据本发明能够提供对实时制备的混合物的一个或多个特性，一个或多个处理参数，和/或处理成分校准的预防反馈，或闭环反馈或前馈控制的示例性清洗，漂洗和蚀刻系统；

图3的示意图表示，根据本发明具有可控再循环特征，能够提供对实时制备的混合物的一个或多个特性，一个或多个处理参数，和/或处理成分校准的预防反馈，或闭环反馈或前馈控制的示例性蚀刻系统；

图4的示意图表示，根据本发明具有可控再循环特征，能够提供对实时制备的混合物的一个或多个特性，一个或多个处理参数，和/或处理成分校准的预防反馈，或闭环反馈或前馈控制的示例性清洗系统。

具体实施方式

以下所述本发明的实施例并不意在使本发明的实施方式列举完备，或意在将本发明限制为下面详细描述中所批露的具体实施例。而是对实施例进行描述，以便本领域其他技术人员能够理解本发明的原理和实现。

本发明提供了，能够实时精确地混合至少两种处理成分，以提供具有所需特性或能实现所需参数的混合物的化学处理系统。本发明的系统还可以能够在处理期间有效保持混合物的特性，以使其处理最优化，同时能够提供处理完整性的实时指示。当然，通过使用预防反馈，闭环反馈和/或闭环前馈控制，现已发现，在浸渍化学处理系统或对基片的浸渍处理过程中，能够按照充分稳固(robust)，灵活和有效的方式实现精确的实时混合，从而其应用不仅切于实际，而且还满足需要。

更具体而言，本发明的系统实施特征可提供对处理中进行混合和/或使用时的一个或多个处理成分特性，一个或多个处理参数，或上述任何组合进行实时监测和测量。然后，将所获得的信息，也就是pH值，导电性，温度，时间，流速，或任何其他特性或处理参数，提供给控制系统，且如果有必要或需要时，以预防反馈，闭环反馈或前馈方式用它来调整当前或未来的处理。

该监测和调整处理最好是动态的，而不是静态的，会出现足够的次数将所需成分实时准确地混合成所需混合物，以在处理期间提供处理完整性的实时指示以及或者保持混合物的特性。与如果制备混合物然后再对性能和质量进行检测的情况相比，至少部分地由于当将成分混合时可进行监测和调整处理的事实，通常可以且能够更为快速地实现精确混合。在浸渍系统和处理的高效应用中，这种时间节省尤为重要。此外，由于在处理期间还可实现监测和调整，因此能够保持混合物的特性，从而将混合物的处理最优化。最后，由于本发明的系统和处理能够监测多个特性和/或参数，可将其预防反馈用作处理完整性的指示。

使用控制系统来监测和调整某些特性或参数，可进一步获得关于浸渍系统和处理特别有益的优点。也就是，与依赖输送固定体积的机械装置以提供任何数量成分混合的浸渍系统不同，可根据任何数量的条件或参数对控制系统编程，以控制任何所需混合物的制备，从而使本发明的浸渍系统表现出难以置信的灵活性。此外，使用控制系统可使在本发明系统和处理中所引入的，即因处理漂移(process drift)和干扰(tampering)引起的，人为误差或机械误差最小化或被消除。在浸渍系统和处理中，这样的灵活性和稳固性通常不仅是需要的，而且非常有好处。在本发明的系统和处理中，基于任何数量的测量装置所提供的信息，可将控制系统有效用于控制处理本身或未来的处理。

根据本发明的控制系统可包括能够接收自传感器的可操作(actionable)输入信号，并用于对控制特征提供输出信号的任何传统或高级的系统。最好是，这样的控制系统包括适当组合有存储器的一个或多个微处理器，以实现处理，且在其内部存储相关的控制信息，诸如通过经验或分析所获得的信息。根据本发明的控制系统还可包括与另一个控制系统适当接口的部件和子系统。例如，具体的浸渍处理装置可包括其自自身的基于微处理器的控制系统。

该系统可与根据本发明的流体供给系统的控制系统相接口，以便处理室或容器内所用测量或传感装置可提供输入，并可接收来自流体供给系统的输出。也就是，在改变处理变量(例如，所供给流体成分的流速)中，可使用浸渍处理所检测的条件或测量结果。或者，在对相关浸渍容器内所进行的处理方面中，可使用自流体供给系统的流速，温度或成分浓度。例如，可使用在流体供给中所检测的温度，流速或浓度来改变处理参数，诸如处理时间。此外，可将由流体供给系统或处理室或容器所检测或测量给出的信息作为与另一浸渍处理装置例如，处理线中的下一个装置有关的信息。因此，根据本发明的控制系统最好与每个浸渍处理的装置和系统相连。

在优选实施例中，控制系统可使用提供输出信号的控制算法，输出信号用于响应来自流速传感器的输入信号可控地调节流体流量。最好是，处理控制算法为比例，积分，微分(PID)控制。通常，PID控制属于将输出作为控制变量(CV)的反馈控制类型。通常，控制变量(CV)取决于一些预定的设置点(SP)和一些测量的处理变量(PV)之间的差错。PID控制器的每个元素指存在差错时所采取的具体行为，且通常可用下式描述：

其中，SP为设置点值，PV为测量的处理值，P为比例常数，I为积分常数，D为微分常数。已知，可使用其他控制算法，诸如模糊逻辑和神经网络控制算法，以实现本发明的功能方面。

根据本发明，设置点(SP)和处理变量(PV)可为流量，配料(mix)，浓度或温度的值，控制变量可为上述成分流体的流量。例如，在所需混合或温度等于所测量的混合浓度或温度的情形中，相应的成分流速将不会改变。然而，如果所测量的混合，浓度或温度高于或低于处理变量的设置点时，分别会减小或增加成分流量。通过所选的具体PID参数来确定控制变量响应特征，且通常通过经验来确定控制变量响应特征。

此外，一般说来，本发明提供了，用于测量至少一个特性或至少一个处理参数，并在当前或未来处理的闭环反馈或前馈控制中利用由此所获得的信息的浸渍系统和处理。在某些实施例中，有效采用和利用测量结果的组合，该测量结果组合可为特性和/或处理参数测量结果的任何组合和任何数量。

所测量的具体特性和/或处理参数要求并不苛刻，而是可使用通常已知与任何处理参数或综合处理结果有关的任何特性和/或处理参数。即使不需要特性测量，不过有效进行测量的特性例如但不限定性地包括温度，导电性，浓度，密度，pH值，压力，以及上述组合等。

最好是，在本发明的系统或处理的控制中，将测量和使用至少一个处理参数。可进行测量的处理参数包括任何所要处理的基片数，时间，流速，容积，以及上述组合等。在优选系统和处理中，流速作为进行测量的处理参数。如上所述，可使用测量结果的组合，以提供额外的检查，并确保处理，以及由此确保所生成实时混合物的完整性。仅作为一个示例，可测量至少两种成分的流速，混合物的总流速，和混合成的混合物或混合物成分的温度和导电性。

根据本发明，可使用能够提供信号或响应的任何测量装置，来影响任何数量特性和/或处理参数的测量和检测，其中信号或响应能够确定或控制另一个动作。用于测量流体流速的测量装置的代表性实例包括，流速传感器，转子流量计，超声波测量装置，浆轮，叶轮计等。流速测量装置最好提供上述控制系统可使用的，且指示出流速变化的信号。例如，流速传感器基于所确定的通过其的流速向控制系统提供电信号。

适用的流速传感器包括微分压力传感器和涡流流量传感器等，传感器的类型最好基于传感器对所要测量和/或监测流速的测量精度来选择。除提供电信号外，流速测量装置可代之以提供压力信号或机械响应，在控制系统中可根据其所能读取的物理运动或变化来感知和使用压力信号或机械响应，以控制其他处理方面。除流量测量装置外，还可使用其他的传感器类型，机械类型和压力响应类型的测量装置，来监测或检测其他特性或处理参数，诸如温度，浓度，导电性等。根据本发明的优选实施例，最好使用测量流速的测量装置。

为控制流速，可使用传统的阀结构，与简单地开或关阀相反，使用的任何这样的阀能够可调节性地控制部分流体流量。也就是，应使通过具体阀的流量可被调节，以获得可变的流体流量。联系使用产生流体流速的电信号指示的流量传感器，最好是可控阀具有响应电信号的能力，电信号可从流量传感器直接发送，或通过监测任何数量的这种测量装置并提供适当指令信号的控制系统发送。最好是，若将电信号提供给流量控制阀，阀最好具有将电信号转换成动作的能力。

例如，可使用已知的装置将电信号转换成压力响应。也就是，基于提供给装置的电信号，可转换成压力输出，依据变量信号，该输出作为变量。该压力输出可有效用于打开和关闭流量控制阀，例如通过抵抗偏置力或者由于偏置力的作用进一步开或关物理阀控制针或柱塞。

在使用流量检测传感器作为测量装置的本发明系统和处理的这些优选实施例中，系统和处理可用于动态校准测量装置，从而进一步保证同一系统产生的实时混合物的完整性。正如此处所使用的，术语“校准”不仅表示对装置本身的机械或电调节，而且还表示对控制该装置的控制系统的输出进行数学校正。为了提供这种动态校准，通过流量检测传感器并且被流量检测传感器测量的流体，将输送到与控制系统相联的校准容器。通常，校准容器可包含多个液位传感器和定时装置，或者能与设置在控制系统中的定时装置相联，这些装置一起可精确测量配置(dispense)一定量流体所需的时间。根据从校准容器获得的信息，控制系统可自动地重新校准，周期性地重新校准，或着根据手动输入流量检测传感器进行重新校准，即通过使流量检测传感器进行适当的机械或电调节，或者通过根据从校准容器获得的数据对流量检测传感器的输出进行数学校正而进行重新校准。

具体而言，根据本发明优选使用的用于校准流速传感器的校准容器包括，具有第一体积部分的容器，其与第二更大体积部分相通，如图1-4中的120、220、320和420所示。在首先遇到的更小体积容器部分中，初始流体存在传感器确定流体何时第一次超过该更小容器部分的下限。该初始传感器开始用于启动计时器的时钟函数。第二流体也部分地设置在更小容器部分内更高位置处。如果流体流动足够慢，可使用该第二流体存在传感器停止计时器，从而时钟函数可确定所经历的时间。该时间信息与已知的体积一起提供足以确定流速的信息。对于更大流速而言，流体存在传感器设置在更大体积容器部分内的某一位置，或者在其之上处于另一更小体积容器部分中，利用该流体存在传感器替代第一容器部分第二传感器以停止时钟函数的计时器，以便更精确地测量更大流速。而且，由于小和大容器部分的体积已知，使用定时信息易于计算流速。通过该信息，可以精确测量和监测传感器任何特定流速的精度。因此，为了精确检测任何一个流体传感器，在该检测阶段，应仅将通过该传感器的流量传送给校准容器。根据精确测量的数据，可易于使用所测得的任何变化来校准或调节流量传感器。

可利用一个或多个测量装置提供的测量结果，对当前处理提供预防反馈控制，闭环反馈控制或前馈控制，和/或提供后续处理的闭环前馈控制。

例如通过反复测量系统或处理的一个或多个特性或参数，可进行预防反馈控制，其中所获得的信息与系统或处理的特性或参数有关，并且使用所获得的信息作为处理完整性的指示。具体而言，在利用本发明的系统产生具有所需浓度的实时混合物时，可提供至少两种能混合生成具有所需浓度的混合物的成分。可估计产生具有所需温度的混合物时所需的至少两种成分中每种成分的输送时间，流速或输送体积。可根据估计出的处理参数开始至少两种成分的混合。当将至少两种成分混合时，可测量混合物的浓度。如果测得的浓度与根据估计出的参数预计的浓度有很大偏离，则将在重大处理误差发生之前，如果需要的话，可对处理进行调节或使其停止。

例如通过利用测量结果动态调节一个或多个已知能影响测量特性或参数的处理参数，进行反馈控制。这可以通过，确定所需特性或参数，并且确定至少两种成分，这两种成分在混合时能产生具有所需特性或者表现出所需参数的混合物而实现。然后，根据估计处理将至少两种成分混合，同时测量所需的特性或参数。如果需要，则根据测量调节估计处理的一个或多个参数，直到获得具有所需特性或参数的混合物。

例如，如果要求实时制备具有特定温度的混合物，则将提供能混合成具有所需温度的混合物的至少两种成分。可以估计产生具有所需温度混合物所需的至少两种成分中每种成分的输送时间，流速或输送体积。可根据估计出的处理参数开始至少两种成分的混合。当混合至少两种成分时，可测量混合物的温度，并且如果需要的话，利用测量结果调节所估计的处理参数，直至制备出具有所需温度的混合物。

利用得出的测量结果调节当前处理的下游参数能够对当前处理实现前馈控制。例如，如果要求根据定时处理蚀刻一个或多个基片，可提供至少两种成分，这两种成分可以混合产生能蚀刻基片的混合物。可估计用于产生能在规定时间内将基片蚀刻到所需程度的混合物所需的至少两种成分中每种成分的体积，输送时间，或输送体积。根据所估计的处理参数开始至少两种成分的混合。当将至少两种成分混合时，可测量表示蚀刻速度的混合物的多种特性，如浓度、温度、pH值等，并且利用该信息以前馈方式调节蚀刻时间，从而获得所需的蚀刻程度。

还可以利用一个或多个测量装置所提供的测量结果，对随后处理提供闭环、前馈控制。即，在一个或多个基片或基片组，通过包括多个处理系统的处理线，执行多个处理的半导体器件制造中常常是这种情形。在此情形中，利用当处理基片处于第一系统中时根据本发明处理得出的测量结果，对随后处理进行前馈控制，而随后处理由下一个下游处理系统执行。例如通过利用测量结果调节下一处理中已知可受到测量特性或参数影响的一个或多个参数，进行这种前馈控制。在通过处理线处理不止一个基片或者基片组的情形中(通常为这种情形)，这种测量和调节可以为动态处理。

例如，如果随后的处理至少部分地取决于输入基片的初始温度，并且测量或者根据容器内容物的温度估计出偏离所需温度的温度，从而可调节下游处理的处理参数，以适应基片的实际温度，依然可产生下游处理的所需结果。

预期包含本发明特征的浸渍系统可用于制备任何混合溶液，执行任何浸渍处理。从而，本发明浸渍系统和处理所制备的特定混合物不受限制，有用的混合物可包括例如，蚀刻溶液，清洗溶液，漂洗溶液，氧化溶液等。为了说明本发明系统的范围大小，可使用本发明系统或处理实时制备的漂洗溶液的一个示例，是热水溶液。这种溶液可以由两种或多种不同温度的水成分制备而成，这两种或多种不同温度的水能混合产生所需温度的水。

此外，利用此处所述的原理和实现方法，可通过所述系统和处理，由任意数量的成分制备混合物。并且，本发明的浸渍系统和处理可以包括或包含相应浸渍处理应用中通常使用的任何附加成分，只要这些成分不妨碍本发明浸渍系统和处理的性能即可。这种附加成分可以包括，例如少量酸，诸如盐酸。这些成分的特性或输送参数相同，不必通过本发明的系统和处理进行测量和/或控制，不过也可以通过本发明的系统和处理进行测量和/或控制。最后，正如此处使用的，此处使用术语“成分”表示半导体器件制造过程中可利用的任何可处理材料，并且可以包括，例如气体、流体、液体、熔液、液浆等。

现参照图1，图1表示体现本发明特征的示例性系统100的示意图。具体而言，图1表示根据本发明，能够提供对实时制备混合物的一个或多个特性，一个或多个处理参数，和/或处理成分校准的预防反馈，或闭环反馈控制或前馈控制的系统。

为了概述其操作，所示系统100包括成分供给装置102和104，流量传感器106和108，流量控制阀110和112，混合歧管114，浸渍容器116，控制系统118，校准容器120，总流量测量装置124，和特性测量装置126和128。控制系统118具有对任一个或两个流量传感器106和108，测量装置124或特性测量装置126和128所提供的测量提供处理的装置，以控制任意处理参数，如流量控制阀110和112提供的流量，或者处理时间，以及混合溶液的特性。当然，如果需要，系统100中可以包括多种其他部件，如过滤器、止回阀、压力传感器、压力调节器等。控制系统118还通过从校准容器120获得的信息对流量传感器106和108其中之一或者两者提供实时地机械、电或数学校准。当然，如果需要的话，控制系统118可以使用任何测量装置提供的任何信息来控制实时混合流体的任何处理参数或者任何特性。

具体来说，系统100包括与成分供给装置104流体连接的流量传感器106和流量控制阀110。流量控制阀110位于流量传感器106的下游。流量传感器108和流量控制阀112与成分供给装置102流体连接，流量控制阀112位于流量传感器108的下游。流量传感器106和108分别将表示来自成分供给装置104和102成分流速的实时电信号提供给控制系统118。控制系统118能据此或者根据系统100提供的任何其他测量结果产生电信号，该电信号可以被控制阀110和112接收，并且起作用。流量控制阀110和112能够响应控制系统118产生的电信号，分别控制从成分供给装置104和102输送的流速。从而，根据实时测量结果以动态受控的流速，将成分从成分供给装置102和104输送到混合歧管114，然后到达浸渍容器116。

校准容器120可控制地与位于流量控制阀110下游的成分供给装置104，和位于流量控制阀112下游的成分供给装置102流体连接。流体从流量控制阀110和112输送，并流入校准容器120中。通过这种方式，校准容器120能提供实时电信号，该实时电信号表示从流量控制阀110和112输送成分的流速。控制系统118能据此对流量控制阀110和112进行数学重新校准，并产生表示这种数学校准结果的电信号，其中该电信号可被流量传感器106和108接收，并引起流量传感器106和108动作。从而，通过控制系统118可对流量传感器106和108动态地重新校准。如果需要，总流量传感器也可以与校准容器120流体连接，能对其进行同样的重新校准。

系统100还包括与混合歧管114流体连接并且位于其下游的总流量传感器124。总流量传感器124能将实时电信号提供给控制系统118，其中实时电信号表示从流量控制阀110和112输送的实时制备混合物的总流速。控制系统118能据此产生电信号，该电信号可被控制阀110和/或112接收，或者被流量传感器106和108接收，并引起控制阀110和/或112，或者流量传感器106和108的动作。通过这种方式，总流量传感器124可用于进一步检查流量传感器106和/或108的精度。

系统100还包括与混合歧管114流体连接并且位于其下游的可选择设置的特性测量装置126，以及可选择设置的特性测量装置128，特性测量装置128在操作上将其相对于浸渍容器116设置。特性测量装置126和128，如果提供其中任何一个或者两者的话，可以相同或不同，并且可以是能进行特性测量且由此产生动作信号的任何装置。例如，特性测量装置126和128可以为浓度测量装置，如电导检测器、pH计、光谱仪；温度计或者以上组合。特性测量装置126和128，如果设置任何一个或两者的话，在特征测量装置128的情况下，将表示提供给浸渍容器116的混合物测量特性的实时电信号提供给控制系统118。然后，如果需要的话，控制系统118利用这些测量结果调节以下参数，如成分供给装置104和102所提供的处理时间或流速。

现参照图2，图2更详细地显示出根据本发明用于清洁、蚀刻和漂洗基片的系统200。概括来说，系统200包括成分供给装置202和204，流量传感器206和208，流量控制阀210和212，混合歧管214，校准容器220，总流量传感器224，特性测量装置226和228，以及浸渍容器216。系统200还包括控制系统(未示出)，该控制系统接收并根据流量传感器206，208和224以及特性测量装置226和228产生的信息，来控制处理参数，诸如处理时间或流量控制阀210和212提供的流速。设置液滴盘258是作为发生因疏忽导致的系统200泄漏或溢流时的安全措施。

更具体而言，可输送脱氧、去离子(DDI)水的成分供给装置204，通过成分供给线230与混合歧管214流体连接。通过在操作上相对于成分供给线230进行设置并且与控制系统(未示出)相联的流量传感器206，监测从成分供给装置204向混合歧管214提供的成分流量。可由也与控制系统相联的可控阀210，控制从成分供给装置204到混合歧管214中的成分流速。

成分供给线230在操作上相对锁定阀232，开关阀234和压力传感器236设置，有助于控制自成分供给装置204的流量。另外，成分供给线230还设置有，通过阀连接器(未示出)与供给线230流体连接的端部效应器漂洗喷雾线238。如果需要的话，端部效应器漂洗喷雾线238在操作上设置在可使用的阀239和240上面，用于漂洗使基片或基片组通过到达系统200中的端部效应器。通过开关阀连接器(未示出)进一步设置与成分供给线230流体连通的旁通线242和244，并且可以利用旁通线242和244。

可以输送氢氟酸(HF)的成分供给装置202，通过成分供给线246与混合歧管214流体连接。在操作上相对成分供给线246设置并且与控制系统(未示出)相联的流量传感器208监测HF从成分供给装置202向混合歧管214的流量。通过也与控制系统相联的可控阀212，控制HF从成分供给装置202到混合歧管214中的流速。成分供给线246包括处于成分供给装置202上游且操作上相对于成分供给线246设置的阀248，有助于控制自成分供给装置202的流量。

通过将成分供给线230和246与混合歧管214流体连接，来自成分供给装置202和204的液流在混合歧管214中混合。混合歧管214与混合歧管线250流体连接，其中混合歧管线250将实时制备的混合物输送到浸渍容器216。混合歧管线250在操作上相对校准容器220，总流量传感器224和特性测量装置226设置。当需要时，可以关闭阀261，将来自混合歧管线250的流体输送到旁通线242和244的其中任何一个或者两者。

校准容器220位于混合歧管214下游，并且通过校准线252与混合歧管线250流体连接。通过三路旁通阀254，可将来自混合歧管线250的流量可控地指向通过校准线252。校准线252还连接有旁通阀256，旁通阀256可用于将自校准线252出来的流量定向至，或流入或流出校准容器220。校准容器220还通过氮供给线263与氮源(未示出)流体相连，在操作上氮供给线263其上设置有三路旁通阀265。当使用时启动三路旁通阀265，从而允许从校准容器220排放，或者一旦充满校准器(calibration)且实现校准，则可以启动三路旁通阀265，使氮气流入校准容器222中，以迫使其中的混合物排出，并通过校准线252的排放线(未示出)。

更具体而言，如果需要校准流量传感器206和208，则液流开始从成分供给装置204和202其中任一个流出，并启动三路旁通阀254，使液流由此流入校准线252中。启动三路旁通阀256，使液流流入校准容器220中。然后，校准容器将信息提供给控制系统(未示出)，由此，控制系统可按照需要启动传感器206和208的重新校准程序(sequence)。从而校准容器222按照需要对传感器206和/或208提供受控的重新校准。

总流量传感器224也位于混合歧管214下游，并且也与控制系统相联。具体而言，总流量传感器224能将表示总流速的实时电信号提供给控制系统，其中总流速为从流量控制阀210和212输送的实时制备混合物的总流速。因此，总流量传感器224用于进一步检查流量传感器206和208的精度。另外，如果需要的话，总流量传感器224可以垂直于校准容器220，从而可对其进行受控的重新校准。

特性测量装置226与混合歧管214流体连接，并位于其下游。虽然特性测量装置可以为任何适当的装置，不过在HF蚀刻应用中特性测量装置226是电导测量装置。特性测量装置226也与控制系统相联，并向其提供实时电信号，该实时电信号表示测得的从混合歧管214排出的混合物的导电性。然后如果需要的话，控制系统使用这些测量结果调节任何处理参数，如处理时间，成分供给装置204和202提供的流速等。

如上所述，混合歧管214通过混合歧管线250将实时制备的混合物输送给浸渍容器216。具体而言，混合歧管线250与三路旁通阀258流体连接，而三路旁通阀258与排放线272和浸渍容器馈送线274流体连接。排放线272在操作上相对于用于测量排放流量的排放流量传感器262和排放控制阀260进行设置，从而可以以相对恒定的速率排放浸渍容器216。

可以启动三路旁通阀258，允许从混合歧管线250中断流体，并且如果需要可以排放浸渍容器216。或者，可以启动三路旁通阀258，使液流通过浸渍容器馈送线274，从而将实时制备的混合物输送到处理容器216中。

浸渍容器216在操作上相对于溢流堰270，堰收集容器264和废料容纳容器283设置。具体而言，溢流堰270用于在浸渍容器216边缘附近提供相对均匀的溢出。另外，堰收集容器264在操作上相对废料容纳容器283设置，并且其形状设计成任何溢流液均能方便地收集到其下角部中，例如可用于检验。从而任何没有被堰收集容器264收集的溢流液，均收集到废料容纳容器283中。另外，设置了与浸渍容器216流体连接的快速泄流阀278，从而当快速泄流阀278打开时，浸渍容器216的内容物将排放到废料容纳容器283中。

另外与浸渍容器216操作设置有盖子276，电导监测器228和排放线288。具体而言，盖子276在操作上相对浸渍容器216和/或堰收集容器264设置，从而盖子276可以关闭，以提供基本封闭的处理环境。盖子276可以包括一个或多个用于插入多种管线或传感装置的装置。如图所示，盖子276用于插入处理气体线290、292和294，这些处理气体线可用于将经加热的氮气，氮气，IPA氮气混合物输送到抗静电喷嘴(未示出)，正如某些半导体处理所使用的。

盖子276还用于插入测量装置296，297，298和299。具体而言，设置了温度测量装置296，并且温度测量装置296在操作上设置在浸渍容器216内，以便能监测输送到其的混合物温度。低液位测量装置298，处理液位测量装置297和溢流测量装置299分别用于指示在浸渍容器216内中的混合物液位何时较低，何时处在适于浸渍处理的液位，或指示所输送的混合物何时溢出浸渍容器216以及在堰收集容器264中收集的混合物何时到达特定的液位。所有测量装置296，297，298和299都可与控制系统相联，以便在需要时进行对一个或多个处理的调整，以此作为响应。

电导监测器228在操作上相对堰收集容器264设置，如同测量装置296，297，298和299的情形，可与控制系统相联，以便由控制系统能够使用由此所获得的测量结果对所需的处理参数进行适当的调整。

排放线288在操作上相对废料容纳容器600设置，且操作上与适当的可打开以排放容纳容器283的阀(未示出)相连。控制线286与排放线288流体相连，且操作上相对其开关阀和孔282设置。可使用控制线286，例如，当在系统200所执行的处理中使用臭氧时，将适当量的过氧化氢导入排放线288来达到抑制臭氧的目的。

系统200还包括可用于连接某些制造过程的多个附加部件。例如，系统200包括成分供给线231，233和235，用于将附加成分供给装置(未示出)连接至混合歧管214。可提供用于某些处理的附加成分包括附加的氢氟酸，臭氧化水，或盐酸。为控制所通过的流量，成分供给线231包括阀237，239和241，成分供给线233包括阀243，245和247，成分供给线235包括阀249，251和253，所有这些阀在操作上相对其各自的供给线而设置。

在通过供给线233提供臭氧化水的情形中，常需要提供旁通线255至排放管(drain)，如结合系统200所示。具体是，旁通线255与成分供给线233流体相连，且在操作上相对其阀257设置以控制所通过的流量。另外，在使用成分供给线235将盐酸放入混合歧管214的处理中，常需要在成分供给线235的操作配置中提供流量检测装置，例如转子流量计，以监测其流量。

在系统200中可实现的一个示例性处理可为分级式(cascading)，单用(single-use)氢氟酸蚀刻。为此，控制系统将导致流量控制阀210和212分别使来自成分供给装置204的脱氧去离子(DDI)水和来自成分供给装置202的氢氟酸在混合歧管214中进行混合。具体是，控制系统将使流量控制阀210和212提供可使混合物至少近似达到所需DDI/HF混合，即HF的浓度，的DDI水和HF的流速。流量传感器206和208将监测通过流量控制阀210和212实际排至混合歧管214的流速，并将基于监测对控制系统提供信息。然后，控制系统会，调节流量控制阀210和212，若有必要或需要，或调节其他处理参数。

如上所述，在某些应用中，需要向混合的HF蚀刻剂添加少量的盐酸。如果需要这样的应用，控制系统将使开关阀253向混合歧管214提供适量的HCl，这通过转子流量计259来测量。

通过合适安置的阀254，实时制备的HF混合物将从混合歧管214流经混合歧管线250，并遇到总流量传感器224和特性测量装置226，在使用HF的情形中，特性测量装置226最好为电导测量装置，这些装置各自向控制系统提供分别表示总流速和导电性的电信号。若有必要，控制系统则将使用该信息来调整自流量控制阀210和212的流速，以开始流量传感器206和208的重新校准程序，若有必要，或调整任何其他处理参数。

所混合的蚀刻剂将继续通过混合歧管线250，当适当安置阀258时，通过阀258，进入并通过浸渍容器馈送线274，并进入浸渍箱216的底部。通过液位测量装置297，298和299来测量浸渍箱216中混合物的液位，且当到达所需的处理液位时，将浸渍其中的一个或多个基片(未示出)。

此时，控制系统将有效使流量控制阀206和208相应地减少所允许通过的流量，以提供与实时混合中相同的HF浓度，不过以更低流速，或以“分级(cascade)”流速输送混合物。所输送的额外体积将致使浸渍容器216通过溢流堰270溢流到堰收集容器264和废料容纳容器600中任一个或两者。混合物或其他流体的这种持续流入浸渍容器216可避免在处理期间在浸渍容器216内部的温度或浓度梯度的出现，且进一步能够消除来自浸渍容器216的污染。

另外，在蚀刻期间，会促使电导测量装置228监测HF的浓度。这样的测量结果将传送至控制系统，然后，控制系统将有必要或按照需要调整任何所需的处理参数。尽管所示电导测量装置228处在与浸渍容器216邻近和外部的样品环(sample loop)上，在操作上或者可将电导测量装置228相对堰收集容器264，或浸渍容器216的任一个进行设置。

通过控制响应自温度测量装置296和电导测量装置228之中的任一个或两者所获得的测量结果，可确定和控制蚀刻处理的结束。按照这样的方式使用系统200，有效允许控制系统采用前馈的方式，响应基于所输送成分和/或混合物的流速，混合蚀刻溶液的温度和/或浓度的估值，动态地控制蚀刻时间。

一旦达到蚀刻时间，或按最初估计，或按动态地调整，控制系统将使得流量控制阀关闭，从而停止混合HF流入浸渍箱216。然后，通过打开快速泄流阀278和排放阀(未示出)将浸渍箱216排放，以使混合HF从废料容纳容器283和排放线288排出。或者，可在以高流速供给用于漂洗HF的纯DI水之后停止混合HF的供给，以停止蚀刻处理。在此情形中，DI水仅替换在容器283中的混合HF。然后，可通过任何适当的处理将基片弄干。

一旦浸渍箱216基本为空时，且其中的基片变干，控制系统将使可控阀247按所需流速打开，从而从臭氧化水供给部件(未示出)通过成分供给线233输送臭氧化水，且流入混合歧管214并通过混合歧管线250进入浸渍容器216。当需要一个箱蚀刻，漂洗和氧化处理时，可有效使用该处理。

现参照图3，更详细地显示出用于利用缓冲氧化蚀刻蚀刻基片的再循环系统300。系统300包括多个与系统200相同的部件，对相同的部件不再进行描述。而是仅对系统300中不同的结构进行描述，而相同的部件将赋予与系统200中相同的附图标记加100，即，在图2中指作校准容器的附图标记220在图3中将为校准容器320。

除结合图2所描述的那些部件外，图3还包括流量传感器307和309，流量控制阀317和305，加热器/冷却器387和再循环线371。系统300还包括响应由流量传感器306，307，308，309和324以及特性测量装置326和328所生成信息的控制系统(未示出)，以控制任何处理参数或混合蚀刻剂的任何特性。

更具体而言，例如预混合HF溶液(未示出)的成分供给部件通过成分供给线301与混合歧管314相连。从预混合HF成分供给部件(未示出)到混合歧管314的流量由流量传感器307所监测，流量传感器307在操作上相对成分供给线301设置，并与控制系统相联。从预混合HF成分供给部件流入混合歧管314的流速由可控阀317来控制，可控阀317也与控制系统相相联。成分供给线301在操作上相对锁定阀311，开关阀313和压力传感器315设置，以有助于控制自预混合HF成分供给部件的流量。

还提供有在某些应用中成分可为氢氧化铵的成分供给部件(未示出)，它通过成分供给线303与混合歧管314相连。从氢氧化铵成分供给部件到混合歧管314的流量由流量传感器309所监测，流量传感器309在操作上相对成分供给线303设置，并与控制系统相联。从氢氧化铵成分供给部件流入混合歧管314的流速由可控阀305来控制，可控阀305也与控制系统相相联。成分供给线246在操作上相对流量传感器309上游的阀321设置，以有助于控制自氢氧化铵成分供给部件的流量。

除上述结合图2所描述的部件外，浸渍容器316还包括加热器/冷却器387和再循环线371。更具体而言，加热器/冷却器387在操作上相对浸渍容器316，堰收集容器364和再循环线371设置，以便能够加热或冷却其至少一部分内容物。从而，系统300有效提供保持或调整浸渍容器316内容物温度的装置。

再循环线371通过总流量传感器324上游和三路阀354下游的混合歧管线350与堰收集容器364流体连接。从而，能够使用再循环线371，使来自堰收集容器364的实时制备的混合物再循环回到通过混合歧管线350进行的流动，并进而回到浸渍容器316。再循环线371包括泵373，过滤器379和三路阀385。

更具体而言，再循环线371在操作上与堰收集容器364流体连接，以便能使混合的蚀刻剂通过。泵373在操作上相对再循环线371设置，并可用于通过再循环线371提供，或有助于提供混合蚀刻剂的流量。再循环线371与过滤器379流体连接，过滤器379包括有阀(未示出)以便能够过滤再循环线371的内容物，而且可将过滤器379清空。通过三路旁通阀385，再循环线371再连接以及流体连接至混合歧管线350。

具体而言，可安置三路旁通阀385，以便流动从混合歧管314进行，通过混合歧管线350，并进入浸渍容器316，以向浸渍容器316提供混合的蚀刻剂。另外，可安置三路旁通阀385，以便来自再循环线371的混合蚀刻剂进入混合歧管线350，并再次进入浸渍容器316。以便再循环线371能够将浸渍容器316内的混合物再循环，从而最小化或抑制任何温度或浓度的梯度或其他形式的形成，和/或消除浸渍容器316的污染。

在系统300中可执行的一个示例性处理可为缓冲氧化蚀刻，或“BOE”处理，且其过程如下。控制系统将致使流量控制阀310，312和305分别使冷过滤的DI水，49％HF和氢氧化铵在混合歧管314内混合。具体是，控制系统将致使流量控制阀310，317，312和305提供能够使混合物至少接近所需BOE熔液的DI水，49％HF和氢氧化铵的流速。流量传感器306，308和309将通过流量控制阀310，312和305监测实际输送至混合歧管314的流速，并根据监测向控制系统提供信息。按照需要，控制系统再调整任何处理参数，诸如由流量控制阀310，312，317，和305所输送的流速。

通过适当安置的三路旁通阀354和385，混合BOE将从混合歧管314流经混合歧管线350，遇到总流量传感器324和特性测量装置326，在BOE应用中特性测量装置326最好是浓度测量装置，它们各自向控制系统提供表示分别总流速和浓度的电信号。如有必要，控制系统则将使用这些信息调整任何处理参数或特性，例如，由控制阀310，312和305提供的流速，或如有必要致使控制系统开始流量传感器306，308和309的校准程序。

如上说述，在某些应用中，需要向混合蚀刻剂添加少量的盐酸。如果需要这样的应用，控制系统将使开关阀353向混合歧管314提供适量的HCl，这通过转子流量计359来测量。

通过适当的配制方法，混合BOE将经过混合歧管线350进入浸渍容器316。通过液位测量装置397，398和399来测量浸渍箱316中混合BOE的液位，且当到达所需的处理液位时，开始充满再循环线371。一旦再循环线371和浸渍容器充满足够的混合物，启动泵373，使混合BOE从堰收集容器364经过再循环线371回到浸渍容器316。由于再循环线371和溢流收集堰364在操作上相对加热器/冷却器387设置，能够将再循环的混合BOE溶液在重新进入浸渍箱316之前有效将其加热或冷却。以此方式，再循环线371能够提供浸渍容器316内容物的再循环，从而有助于阻止在浸渍容器316内的温度或浓度梯度的形成，和/或消除由浸渍容器316的污染(containment)。

一旦达到处理液位，且启动再循环泵373，将一个或多个基片浸入浸渍容器316中。在蚀刻期间，将使电导测量装置328监测混合BOE的浓度，以通过与控制系统的相联，确保保持正确的浓度。此外，可使温度测量装置396不断监测混合BOE的温度。然后，控制系统可使用这些测量结果，在必要时调整任何处理参数。

确定和控制结束蚀刻处理可以且有效地通过控制系统响应从温度测量装置396和/或电导监测器328中任一个或两者所获得的测量结果来实现。有效的是，以此方式使用系统300，将使控制系统以前馈方式响应混合BOE其中一种成分的温度和/或浓度，动态地控制蚀刻时间。

一旦达到蚀刻时间，或按最初估计，或按动态地调整，可从浸渍容器316移出基片并按照需要进行进一步处理。再循环泵将继续操作，且新的基片和基片组会被浸入到浸渍容器316中。这样，需要将浸渍容器316的内容物替换之前，可实现对多个基片或基片组的处理。

或者，控制系统将可控阀347以所需流速打开，从而将臭氧化水自臭氧化水供给部件(未示出)通过成分供给管线333输送到混合歧管中，通过混合歧管线350，进入浸渍容器316。然后，可将操作上设置在废料容纳容器370上的快速泄流阀378和阀打开。以此方式，冲洗浸渍容器316，同时实现对其中基片的漂洗。

现参照图4，图4显示出用于清洗基片，例如，根据SCl清洗处理的再循环系统400。系统400包括多个与系统200和300相同的部件，对相同的部件不再进行描述。而是仅对系统400中不同的结构进行描述，而相同的部件将赋予与系统200和300中相同的附图标记加100或200。从而，在图2中指作校准容器的附图标记220在图4中将为校准容器420，图3中的再循环线371在图4中为再循环线471。

除结合图2和3所描述的那些部件外，图4还包括加热器503，喷雾条(spray bar)505，兆频超声波部件509，511，513和514，由特性测量装置426所提供的用于离线测量的装置，和用于向排放线488提供过氧化氢来实现臭氧消除目的的装置。

如图4所示，旁通线441与一个或多个喷雾条505流体连接，喷雾条在操作上设置在浸渍容器416内部。还提供有可调针503和可调旁通阀507与旁通线441流体连接，从而，即使成分流通过旁通线541经由旁通阀507输送，针503总会使至少某些流量经过旁通线541，经过喷雾条505，例如最小化或阻止细菌在其中滋生。

兆频超声波部件509，511，513和514在操作上经由任何适当的阀连接(未示出)相对旁通线441设置，更具体而言，兆频超声波部件包括兆频超声波供给线509，脱气模块514，开关阀513，和传感器阵列511。兆频超声波供给线509通过阀(未示出)与旁通线441流体连接。开关阀513在操作上相对兆频超声波供给线509设置，以有助于控制通过其的流体流量。此外，脱气模块514与供给线509流体连接，以及在操作上与真空源(未示出)连接，以便能够去除来自通过供给线509所输送流体的任何气泡。供给线509将脱气的流体提供到传感器阵列511与浸渍容器416之间的空间，以向浸渍容器416底部表面提供用于传递兆频超声波能量的介质。由于在系统400中包括了兆频超声波部件509，511，513和514，若需要的话，浸渍容器416能够提供对基片的兆频超声波处理。

系统400还通过过氧化氢供给线523提供过氧化氢附加流量。具体而言，过氧化氢供给线在其上游端与成分供给线446流体连接，在其下游端与排放线488流体连接。以此方式，若需要的话，能够将过氧化氢提供到排放线488以实现例如，臭氧消除。

系统400还通过特性测量装置426提供系统400所生成混合物的任何所需特性的离线测量结果。具体而言，提供测量供给线515，通过任何适宜的阀连接(未示出)降其与混合歧管线450流体连接。任何数量的所需特性测量装置或组合将在操作上相对测量供给线515设置，系统400具体显示出浓度分析器426和转子流量计(rotameter)517。转子流量计517在操作上相对其可调阀519设置，以便在需要时可调整流入浓度分析器426的流体流量。若需要，在操作上相对测量供给线515设置的还有冷却器521，冷却器521可用于在使浓度分析器426起作用之前减小正在流经供给线515的混合物或流体的温度。

使用系统400可进行的一个示例性处理为SCl清洗处理。为实现该处理，若需要如此的话，控制系统最初将使流量控制阀447允许臭氧化水进入混合歧管414，通过混合歧管线450，且进入浸渍容器416，实现预清洗。如果执行，且一旦通过废料容纳容器阀的操作将臭氧化水从浸渍容器416去除，则控制系统将使得流量控制阀410，417，412和405分别允许冷过滤的DI水，热调压过滤的DI水，过氧化氢，和氢氧化铵在混合歧管414内组合，以产生至少近似达到所需成分和温度的清洗混合物。流量传感器406，407，408和409将通过流量控制阀410，417，412和405监测实际输送至混合歧管414的流速，并根据监测向控制系统提供信息。反过来，控制系统再调整任何处理参数，例如，如果必要或需要的话，调整流量控制阀410，417，412和405所输送的流速。

通过适当安置的三路旁通阀454和485，混合清洗溶液将从混合歧管414流经混合歧管线450，遇到总流量传感器424，总流量传感器424将向控制系统提供表示总流速的电信号。如有必要，控制系统则将使用该信息调整任何处理参数或特性参数。

通过诸如喷雾的配制方法，混合清洗溶液将经过混合歧管线450进入浸渍容器416。通过液位测量装置497和499来测量浸渍箱316中混合清洗溶液的液位，且当到达所需的处理液位时，开始充满再循环线471。一旦再循环线371和浸渍容器充满足够的混合物，启动泵373使混合BOE从堰收集容器464经过再循环线471回到浸渍容器316。由于再循环线471在操作上相对加热器503设置，能够将再循环的混合BOE溶液在重新进入浸渍箱416之前有效将其加热。以此方式，再循环线371能够提供浸渍容器316内容物的再循环，从而有助于阻止在浸渍容器416内的温度或浓度梯度的形成，和/或消除由浸渍容器316的污染。

在混合物基本充满浸渍容器416之前或之后，可将一个或多个基片浸入浸渍容器416中。有效的是，如果将基片放到浸渍容器416中，通过填充浸渍容器416的作用，结合以传感器阵列511所提供的兆频超声波作用，可提供有效的处理效果。或者，一旦浸渍容器416填满且再循环泵473启动，可将一个或多个基片浸入浸渍容器416中。

在蚀刻期间，将使电导测量装置428监测混合清洗溶液任何成分的浓度，以通过与控制系统的相联，确保保持正确的浓度。此外，可使温度测量装置496不断监测混合清洗溶液的温度。然后，控制系统可根据自温度测量装置496和/或电导测量装置428所接收的信息，调整任何处理参数。

确定和控制结束蚀刻处理可以通过控制系统响应从温度测量装置496和/或电导监测器328中任一个或两者所获得的测量结果来实现。有效的是，以此方式使用系统400，将使控制系统以前馈方式响应混合清洗溶液其中一种成分的温度和/或浓度，动态地控制蚀刻时间。

一旦达到蚀刻时间，或按最初估计，或按动态地调整，按照需要将与废料容纳容器483流体连接的快速泄流阀478和阀(未示出)打开，以使混合清洗溶液从废料容纳容器483和排放线488排出。一旦浸渍箱416基本为空时，控制系统将使流量控制阀461通过旁通线441向喷雾条505输送水，从而有效使基片得到有效的漂洗。此外，如果需要开始一系列快速排放循环，其中分别通过自喷雾条505的流动和废料容纳容器阀的操作，反复填充和清空浸渍容器416。

通过上述给出的该文献，描述了本发明的数方面特征及优点。然而应该理解，尽管描述了本发明的具体形式和实施例，在不偏离本发明精神和范围的条件下，可进行多种变型，包括修改其中的系统部件和设置。

Claims (26)

1.一种用于对半导体器件进行表面调节(surface conditioning)的浸渍系统，该系统具有浸渍容器，还包括：

第一流量控制装置，与第一成分供给装置流体相连；

第二流量控制装置，与第二成分供给装置流体相连；

混合歧管，与第一和第二成分供给装置流体相连，用于向浸渍容器提供包括第一和第二成分的溶液；

第一测量装置，在操作上相对浸渍系统进行设置；

控制系统，与第一测量装置，第一流量控制装置，和第二流量控制装置相联，以便作为响应，能够利用来自测量装置的测量，对第一和第二流量控制装置其中的至少一个进行动态调节。

2.根据权利要求1的系统，其中，第一流量控制装置和第二流量控制装置其中的至少一个包括可控阀。

3.根据权利要求1的系统，其中，第一测量装置测量处理参数。

4.根据权利要求3的系统，其中，所测量的处理参数为时间，流速，或输送的体积。

5.根据权利要求1的系统，还包括第二测量装置，第二测量装置在操作上相对溶液设置，并与控制系统相联。

6.根据权利要求5的系统，其中，第二测量装置测量溶液的特性。

7.根据权利要求6的系统，其中，所测量的特性为pH值，温度，导电性，浓度，密度，或压力。

8.根据权利要求5的系统，其中，第二测量装置测量处理参数。

9.根据权利要求8的系统，其中，所测量的处理参数为时间，流速，或输送的体积。

10.根据权利要求5的系统，其中，由控制系统使用来自第二测量装置的一个或多个测量结果，来独立地动态地调整第一和第二流量控制装置其中的至少一个。

11.根据权利要求5的系统，还包括第三测量装置，第三测量装置在操作上相对溶液设置，并与控制系统相联。

12.根据权利要求11的系统，其中，第三测量装置测量溶液的特性。

13.根据权利要求12的系统，其中，所测量的特性为pH值，温度，导电性，浓度，密度，或压力。

14.根据权利要求11的系统，其中，第三测量装置测量处理参数。

15.根据权利要求14的系统，其中，所测量的处理参数为时间，流速，或输送的体积。

16.根据权利要求11的系统，其中，由控制系统使用来自第二测量装置的一个或多个测量结果，来独立地动态地调整第一和第二流量控制装置其中的至少一个。

17.根据权利要求1的系统，还包括至少一个校准装置，校准装置与控制器和第一流量控制装置相联，并在操作上相对第一成分供给装置设置，以便使用来自校准装置的信息动态地校准第一流量控制装置，以此作为其响应。

18.根据权利要求1的系统，还包括至少一个校准装置，校准装置与控制器和第二流量控制装置相联，并在操作上相对第二成分供给装置设置，以便作为响应，使用来自校准装置的信息动态地校准第二流量控制装置。

19.根据权利要求1的系统，还包括再循环线，再循环线在操作上相对混合歧管和浸渍容器其中的至少一个进行设置。

20.一种用于从多种流体成分提供具有所需特性的实时混合的溶液，然后使用该混合物对至少一个半导体器件进行浸渍表面调节的方法，包括：

确定多种流体成分的流速，当使至少两种成分以确定流速进行混合时，可产生具有至少近似所需特性的混合物；

使至少两种成分以确定的流速进行混合；

对(i)其中至少一种成分的流速和(ii)所需混合溶液特性的其中至少之一，进行实时地动态测量；

作为对测量结果的响应，调节该至少两种成分其中的至少一种成分的流速，直到在混合物中基本获得所需的特性；和

利用混合溶液对至少一个半导体器件进行浸渍表面调节。

21.根据权利要求20的方法，其中，测量步骤包括测量至少一种成分的流速。

22.根据权利要求20的方法，其中，测量步骤包括独立地测量该至少两种成分中各成分的流速。

23.根据权利要求22的方法，其中，对所需混合溶液特性进行动态测量。

24.根据权利要求23的方法，还包括至少在一部分浸渍表面处理步骤期间基本保持所需混合溶液特性的步骤。

25.根据权利要求24的方法，其中，保持所需混合溶液特性的步骤包括，当动态地测量所需特性并响应测量结果调整该至少两种成分其中的至少一种成分的流速时，继续将该至少两种成分混合。

26.根据权利要求20的方法，还包括步骤：

将至少一个半导体器件从与混合溶液的浸渍接触中取出，并使该至少一个半导体器件经历进一步处理步骤，并且其中，使用由测量所获得的信息而提供进一步处理步骤的闭环前馈控制。

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