DE60038115T2 - Flüssigkeitsabgabestabilisierung für wafervorbereitungssystem - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Regulierungssysteme für Fluiddrücke und insbesondere auf Systeme zur Stabilisierung der Zufuhr von Wasser und Chemikalien zu einer Wafervorbereitungsstation.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Wie gut bekannt ist, werden Halbleiterelemente aus Halbleiterwafern hergestellt, die zahlreichen Bearbeitungsvorgängen unterworfen werden. Diese Arbeitsvorgänge umfassen beispielsweise Implantation von Fremdatomen, Erzeugung von Gateoxiden, Abscheiden von Zwischenmetalloxiden, Abscheiden von Metallisierungen, fotolithografisches Strukturieren, Ätzvorgänge, chemisch-mechanisches Polieren (CMP) usw. Obwohl diese Vorgänge in einem ultrareinen Umfeld durchgeführt werden, kann die Beschaffenheit vieler Bearbeitungsvorgänge für die Erzeugung von Oberflächenpartikeln und Rückständen verantwortlich gemacht werden. Wenn beispielsweise CMP-Vorgänge durchgeführt werden, wird normalerweise ein Film aus Partikeln und/oder metallischen Verunreinigungen hinterlassen.
  • Da Oberflächenpartikel die Leistung eines integrierten Schaltkreiselements nachteilig beeinflussen können, sind Waferreinigungsvorgänge nach bestimmten Bearbeitungsschritten zu einer standardmäßigen verfahrenstechnischen Voraussetzung geworden. Obwohl Reinigungsvorgänge eher verfahrensorientiert sind, sind die Ausrüstung und die Chemikalien, die zur Durchführung des aktuellen Reinigungsvorgangs verwendet werden, hochspezialisiert. Diese Spezialisierung ist wichtig, da jeder Wafer, der sich in einem der unterschiedlichen Fabrikationsstadien befindet, eine erhebliche Investition bezüglich Rohmaterialien, Herstellungszeit der Ausstattung und dazugehörige Studien und Entwicklungen darstellt.
  • Um Reinigungsvorgänge mit automatisierten Abläufen durchzuführen, verwenden die Produktionsstätten typischerweise ein Reinigungssystem. Ein typisches Reinigungssystem kann beispielsweise ein Synergie®-Reinigungssystem von OnTrack® der Lam Research Corporation, Freemont, Kalifornien, sein. Ein typisches Synergie®-Reinigungssystem verwendet zwei Bürstenstationen, wobei jede Bürstenstation einen Satz Bürsten aufweist, um die oberen und unteren Oberflächen eines Wafers zu reinigen. Jede der Bürsten ist normalerweise so ausgebildet, dass sie Chemikalien und DI-Wasser (deionisiertes Wasser) "durch die Bürste" („Through-The-Brush”-TTB) oder mittels eines Tropfenabgabestabs zuführt, um die Reinigungsfähigkeiten des Systems zu verbessern. Das System umfasst typischerweise auch eine Schleuder/Spülstation, in der ein Wafer nach dem Reinigungsvorgang in den Bürstenstationen mit DI-Wasser gespült und getrocknet wird, bevor der Reinigungszyklus abgeschlossen wird.
  • Wie man sich vorstellen kann, ist es sehr wichtig, dass die Leitungen der Anlage, die dem Reinigungssystem das DI-Wasser zuführen, das Wasser mit im Wesentlichen gleichbleibenden Wasserdruckstärken zuführen. Leider unterscheiden sich die Leitungen der Anlage in den verschiedenen Produktionsstätten erheblich. Somit kann das zugeführte Wasser schwankende Drücke haben, die dazu führen, dass mehr oder weniger Wasser während eines Waferbearbeitungsvorgangs zugeführt wird. Aus dem gleichen Grund ist es hinsichtlich der Leitungen der Anlage, die einem System Chemikalien zuführen, sehr wichtig, dass ein gleichbleibender Zustrom zu den internen Modulen, in denen DI-Wasser mit den zugeführten Chemikalien vermischt wird, geleitet wird.
  • Beispielsweise kann in Fällen, bei denen die chemische Lösung Fluorwasserstoff-(HF-)Säure ist, die resultierende Lösung zu stark sein, wodurch ein Überätzen auftreten kann, wenn zu viel HF-Säure mit dem DI-Wasser gemischt wird. In anderen Fällen wird nicht genug DI-Wasser mit der HF-Säure gemischt, was auch zu einer zu stark konzentrierten Lösung führen kann. Die Möglichkeit des Überätzens, Unterätzens oder einfach einer ungeeigneten Waferoberflächenvorbereitung kann dazu führen, dass Rohchips eines bearbeiteten Wafers unzuverlässig oder schadhaft werden.
  • Angesichts der vorstehenden Ausführungen gibt es einen Bedarf an Systemen und Verfahren zur Stabilisierung der Zufuhr von DI-Wasser und Chemikalien zu Wafervorbereitungssystemen.
  • Beispiele für Zufuhrsysteme des Stands der Technik, die für Wafervorbereitungssysteme verwendet werden, werden in den Patent Abstracts of Japan, Ausgabe 1999, Nr. 03 vom 31. März 1999 (31.3.1999) und der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 10 326764 A (Dainippon Screen Manufacturing Co Limited) vom B. Dezember 1998 (8.12.1998), sowie
    in den Patent Abstracts of Japan, Ausgabe 1999, Nr. 8 vom 30. Juni 1999 (30.6.1999) und der JP 11 087295 A (Dainippon Screen Manufacturing Co Limited) vom 30. März 1999 (30.3.1999) und
    in der US-A-5 745 946 (Trasher und andere) vom 5. Mai 1998 (5.5.1998) beschrieben.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Allgemein gesagt, erfüllt die vorliegende Erfindung gemäß Patentanspruch 1 diesen Bedarf, indem sie Systeme und Verfahren zur Stabilisierung der Zufuhr von DI-Wasser und der Zufuhr von Chemikalien zu Wafervorbereitungssystemen bereitstellt, wie in den beigefügten Patentansprüchen ausgeführt ist. Durch die Stabilisierung der Zufuhr von DI-Wasser und Chemikalien können präzisere chemische Lösungen hergestellt werden, wodurch die Wafervorbereitungsvorgänge, wie beispielsweise Reinigungsvorgänge und kombinierte Reinigungs- und Ätzvorgänge, verbessert werden.
  • Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden genauen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, die in beispielhafter Weise die Prinzipien der Erfindung zeigen, hervor.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende genaue Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen problemlos verstanden werden, wobei gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen wurden.
  • 1A und 1B zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines Waferreinigungssystems.
  • 2A zeigt ein genaueres Blockdiagramm eines Abgabeeinschubs für deionisiertes Wasser, das mit einem Chemieeinschub verbunden ist.
  • 2B zeigt eine genauere schematische Darstellung des Chemieeinschubs.
  • 3A zeigt eine genaue schematische Darstellung eines anderen Abgabeeinschubs für deionisiertes Wasser, bei dem Komponenten zur Weiterleitung von Fluiden zu einem Chemieeinschub vorgesehen sind.
  • 3B zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Bürstenpaares, das in einem der Bürstengehäuse der 1A und 1B verwendet werden kann.
  • 3C zeigt eine genauere schematische Darstellung des Chemieeinschubs der 3A.
  • 4 zeigt eine andere genaue schematische Darstellung des Chemieeinschubs.
  • Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es wird eine Erfindung für Systeme und Verfahren zur Stabilisierung der Zufuhr von DI-Wasser und der Zufuhr von Chemikalien zu Wafervorbereitungssystemen beschrieben. Es ist für einen Fachmann jedoch naheliegend, dass die vorliegende Erfindung ohne einige oder alle dieser spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann. In anderen Fällen wurden hinreichend bekannte Verfahrensschritte nicht im Einzelnen beschrieben, um die Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
  • Die 1A und 1B zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines Waferreinigungssystems 104. Das Reinigungssystem 104 umfasst typischerweise eine Eingabestation 120, in die eine Vielzahl von Wafern eingebracht werden kann, um durch das Reinigungssystem gereinigt zu werden. Wenn die Wafer in die Eingabestation 120 eingebracht wurden, kann ein Wafer aus der Eingabestation 120 entnommen und zu einer ersten Bürstenstation 122a befördert werden, in der der Wafer mit ausgewählten Chemikalien und Wasser (z. B. DI-Wasser) geschruppt wird, bevor er zu einer zweiten Bürstenstation 122b eines doppelt bestückten dualen Bürstengehäuses 122 befördert wird.
  • Nachdem ein Wafer in dem doppelt bestückten dualen Bürstengehäuse 122 geschruppt wurde, wird der Wafer in eine Schleuderstation 124 befördert, in der deionisiertes Wasser auf die Oberfläche des Wafers gesprüht und der Wafer trockengeschleudert wird. Nachdem der Wafer in der Schleuderstation 124 gespült wurde, nimmt eine Entladehandhabungsvorrichtung 125 den Wafer und befördert ihn in eine Ausgabestation 126. Das Reinigungssystem 104 ist so ausgebildet, dass es durch eine Systemelektronik 128 programmiert und geregelt wird. Das Reinigungssystem 104 umfasst ferner einen Abgabeeinschub für deionisiertes Wasser („De-ionized water Dispense Drawer”-DDD) 134 und zwei Chemieeinschübe 132a und 132b. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der DDD 134 und der Chemieeinschub 132 ausgebildet, um in einem unteren Bereich der Reinigungsstation 104 platziert zu werden, und, wenn die Türen offen sind, können die Einschübe herausgezogen werden, um Wartungsarbeiten zu ermöglichen. Wie nachstehend in näheren Einzelheiten beschrieben werden wird, steht die Wasserzuführung der Anlage über den DDD 134 mit dem Reinigungssystem 104 in Verbindung und die Chemikalien werden mittels des Chemieeinschubs 132 zugeführt.
  • Die 2A zeigt ein genaueres Blockdiagramm des Abgabeeinschubs 134 für deionisiertes Wasser, das mit dem Chemieeinschub 132 verbunden ist. Wie gezeigt ist, ist der Abgabeeinschub 134 für deionisiertes Wasser ausgebildet, über einen Einlass 140 deionisiertes Wasser aus einer Wasserversorgung 136 der Anlage aufzunehmen. Der Einlass 140 führt zu einem Verteiler 142. Der Verteiler 142 ist ausgebildet, deionisiertes Wasser zu mehreren Leitungen zu leiten, die kanalartig durch die gesamte Reinigungsstation verlaufen. Beispielsweise können einige der Leitungen für Einsprühvorrichtungen, das Spülen des Wafers in der Schleuderstation, Sprühvorrichtungen in der Eingabestation und dergleichen verwendet werden.
  • Dementsprechend ändert sich der Druck des von dem Verteiler 142 zugeführten Wassers während eines Reinigungsprozesses in Abhängigkeit der zu verschiedenen Zeitpunkten an den Verteiler 142 gestellten Anforderungen. Diese Änderung des Wasserdrucks ist, wie oben erwähnt wurde, äußerst unerwünscht und kann zu einer unsachgemäßen Vorbereitung der Waferoberfläche führen. Bei dieser Ausführungsform ist der Chemieeinschub 132 ausgebildet, zwei Leitungen von dem Abgabeeinschub 134 für deionisiertes Wasser aufzunehmen. Die erste Leitung für deionisiertes Wasser ist die Leitung 144, die ein pneumatisches Ventil 146a zum Steuern des Auf- und Zudrehens der Leitung zu verschiedenen Zeitpunkten eines Reinigungsprozesses aufweist.
  • Beispielsweise wird die Leitung 144 typischerweise für ein Reinigen der Bürsten, Bürstengehäuse oder anderer Teile des Systems mit hoher Durchflussrate verwendet. Das deionisierte Wasser mit hoher Durchflussrate braucht daher nicht sorgfältig geregelt zu werden, wenn es durch den Chemieeinschub 132 und die Auslassleitung 154 zu dem Fluidauslass strömt. Von daher wird die Leitung 144 im Allgemeinen allein verwendet, wenn die Bürstengehäuse gespült werden, um Chemikalien zu entfernen, die zuvor während eines Reinigungsvorgangs oder anderer Vorgänge, die Rückstände oder Chemikalien zurückgelassen haben könnten, verwendet worden sind. Wenn eine chemische Reinigung in einem der Bürstengehäuse durchgeführt werden soll, ist die von dem Chemieeinschub hergestellte chemische Lösung andererseits von der Genauigkeit der Zufuhr von deionisiertem Wasser (DIW) von dem Abgabeeinschub 134 für deionisiertes Wasser abhängig. Dementsprechend führt eine Leitung 148 (d. h. eine Leitung mit niedriger Durchflussrate) durch ein pneumatisches Ventil 146b und zu einem Druckregler 150. Der Druckregler 150 ist ausgebildet, die Stärke des Drucks des von der Wasserversorgung 136 der Anlage zugeführten Wassers mindestens teilweise auf ein Niveau abzuschwächen, bei dem sämtliche Schwankungen des Wasserdrucks im Wesentlichen vermieden werden. Beispielsweise kann der Druckregler 150 ein mit einer Teflonkuppel versehener Regler („Teflon Dome Loaded Regulator"), Modell 973, sein, der von MACE aus Upland, Kalifornien, erhältlich ist.
  • Der im Wesentlichen stabilisierte Wasserdruck, der den Druckregler 150 verlässt, fließt dann durch eine Leitung 148' zu einem Durchflussmessgerät 151. Das Durchfluss messgerät 151 kann daher den von dem Druckregler 150 erhaltenen Wasserstrom regeln und ihn dann über die Leitung 148' dem Chemieeinschub 132 zuführen. Das Durchflussmessgerät 151 kann beispielsweise ein "Futurestar"-Durchflussmessgerät, Modell Nr. 154-00250 sein, der von der Futurestar Corp. aus Bloomington, Minnesota, erhältlich ist.
  • Wie ersichtlich ist, wird die Leitung 144 im Allgemeinen während unkritischer Reinigungsvorgänge verwendet, wie beispielsweise bei Spülvorgängen für Chemikalien und dergleichen. Die Leitung 148, die durch einen Druckregler 150 geführt wird, wird verwendet, um einen stetigen Strom von deionisiertem Wasser durch die Leitung 148' zu dem Chemieeinschub 132 zu erzeugen, wenn der Chemieeinschub 132 eine präzise Zufuhr von deionisiertem Wasser benötigt, um sicherzustellen, dass die richtigen Konzentrationsstärken in dem Chemieeinschub gemischt und der Leitung 154 zugeführt werden. Wie gezeigt ist, erhält der Chemieeinschub 132 über eine Leitung 139 auch Chemikalien aus einer Chemikalienquelle 138.
  • Die 2B zeigt eine genauere schematische Darstellung des Chemieeinschubs 132. Der Chemieeinschub 132 umfasst einen Druckregler 170, ein Durchflussmessgerät 172 und einen Mischverteiler 160. Der Mischverteiler 160 ist ausgebildet, sowohl die Leitung 144 als auch die Leitung 148' aufzunehmen. Die Leitung 139 führt die Chemikalien einem Druckregler 170 zu, der zu einer Stabilisierung der möglicherweise von der Chemikalienquelle 138 kommenden Druckschwankungen beiträgt und für einen gleichmäßigeren und geregelten Zustrom von Chemikalien durch die Leitung 139' zu dem Durchflussmessgerät 172 sorgt. Bei einer Ausführungsform kann der Druckregler 170 der gleiche wie der Druckregler 150 sein. Das Durchflussmessgerät 172 kann ebenfalls das gleiche wie das Durchflussmessgerät 151 sein.
  • Das Durchflussmessgerät 172 mit dem einstellbaren Ventil kann dann verwendet werden, um den Zustrom der von dem Druckregler 170 erhaltenen gleichbleibenden Chemikalien einzustellen und dem Mischverteiler 160 über die Leitung 139' zuzuführen. Bei einer Ausführungsform können, wenn ein geregeltes Mischen von deionisiertem Wasser und einer spezifischen Chemikalie in dem Chemieeinschub 132 erwünscht ist, nur der stetige Zustrom von deionisiertem Wasser aus der Leitung 148' und der stetige Zustrom aus der Leitung 139' dem Mischverteiler 160 zugeführt werden. Der Mischverteiler 160 ist daher in der Lage, eine gut geregelte Mischung aus Chemikalien und deionisiertem Wasser herzustellen, bevor sie als chemische Lösung über die Leitung 154 ausgegeben wird. Die Leitung 154 führt dann zu den Bürsten für chemische Reinigung oder den Tropfsystemen, die in den Bürstengehäusen der Reinigungsstation 104 angeordnet sind.
  • Es ist wichtig zu bemerken, dass durch das Sicherstellen, dass der Strom des deionisierten Wassers gleichmäßig ist und über die Leitung 148' geregelt wird und dass die Zufuhr der Chemikalien über die Leitung 139' ebenfalls gleichmäßig und geregelt ist, der Mischverteiler 160 sicherstellen kann, dass die geeigneten Mengen deionisiertes Wasser und Chemikalien gemischt werden, um die präzise Lösung zur optimalen Vorbereitung der Waferoberfläche herzustellen. Bei einer Ausführungsform kann die Waferoberfläche so vorbereitet werden, dass die Waferoberfläche durch die Bearbeitung gereinigt wird. Bei anderen Ausführungsformen kann die Vorbereitung der Waferoberfläche darin bestehen, dass ein geregelter Ätzvorgang und ein Reinigungsvorgang gleichzeitig in der Reinigungsstation durchgeführt werden. Wenn das Ätzen und Reinigen durchgeführt werden, werden Chemikalien wie beispielsweise Fluorwasserstoff-(HF-)Säure aus der Chemikalienquelle 138 dem Chemieeinschub 132 zugeführt.
  • Für einen Fachmann ist ersichtlich, dass, falls die genaue Menge der chemischen Lösung (wie HF) dem Mischverteiler 160 nicht zur Verfügung gestellt wird, in einigen Situationen zu viel oder zu wenig Chemikalien als Teil der Lösung, die durch die Leitung 154 ausgegeben wird, bereitgestellt werden. Wenn dies der Fall ist, kann es zu Situationen kommen, in denen zu viel Material weggeätzt wird oder zu wenig Material weggeätzt wird, wodurch nicht rückgängig zu machende Schäden auf der vorbereiteten Waferoberfläche erzeugt werden.
  • Die 3A zeigt eine genaue schematische Darstellung eines Abgabeeinschubs 134' für deionisiertes Wasser, bei dem Komponenten zur Weiterleitung von Fluiden zu einem Chemieeinschub 132' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind. Vorzugsweise leitet der Chemieeinschub 132' Oberflächenbearbeitungsfluide zu einer oberen Bürste und einer unteren Bürste und/oder zu einem Tropfenabgabestab innerhalb des Bürstengehäuses. Wie gezeigt ist, umfasst der Abgabeeinschub 134' für deionisiertes Wasser zwei Verteiler 142a und 142b zum Aufnehmen von deionisiertem Wasser aus der Wasserversorgung 136 der Anlage über die Leitungen 140a bzw. 140b. Der erste Verteiler 140a kann ausgebildet sein, einen starken Zustrom von deionisiertem Wasser durch die Leitung 144 zu dem Chemieeinschub 132' während unkritischer Wasserzufuhrvorgänge bereitzustellen.
  • Wenn jedoch kritische Vorbereitungsvorgänge der Waferoberflächen durchgeführt werden, die ein präzises Mischen ausgewählter Mengen von deionisiertem Wasser und Chemikalien erfordern, wird die von dem Verteiler 142a kommende Leitung 148a mit einem Druckregler 150 ausgestattet. Wie oben beschrieben wurde, ist der Druckregler 150 ausgebildet, die in der Leitung 148a vorhandenen Druckschwankungen zu stabilisieren und zu entfernen und dadurch einen im Wesentlichen geregelten nicht schwankenden Durchfluss von deionisiertem Wasser durch die Leitung 148a', die mit dem Durchflussmessgerät 151 verbunden ist, zu erzeugen. Das Durchflussmessgerät 151 kann dann den Strom des geregelten Wassers aus der mit dem Chemieeinschub 132' verbundenen Leitung 148a' regeln.
  • Im Allgemeinen erfolgt die Zufuhr aus der Leitung 148' zu dem Chemieeinschub 132' auf eine derartige Weise, dass das deionisierte Wasser mit Chemikalien gemischt wird, die ausgebildet sind, zu einer oberen Bürste eines Reinigungssystems mit Bürstengehäuse zugeführt zu werden. Wie hier gezeigt ist, stellt die Leitung 154a die richtig gemischte chemische Lösung der oberen Bürste oder, als Alternative, einem Tropfstab zur Verfügung. Der Verteiler 142b ist ausgebildet, Fluide durch die Leitung 148b, durch ein pneumatisches Ventil 146b und dann zu einem Druckregler 150 zu leiten. Der Druckregler 150 ist ausgebildet, wie oben beschrieben wurde, Schwankungen in dem in der Leitung 148b herrschenden Wasserdruck zu stabilisieren und Schwankungen bei dem Wasser, das der Leitung 148b' zugeführt wird, in geregelter Weise zu reduzieren. Bei einem Beispiel kann der von einer Leitung der Anlage kommende DI-Wasserdruck eine Stärke von ungefähr 172,4 kPa (25 PSI) haben und der Druck kann auf ungefähr 103,4 kPa (15 PSI) heruntergeregelt werden, wodurch sämtliche in der Leitung der Anlage vorkommenden Druckschwankungen in effektiver Weise stabilisiert werden. Die Leitung 148' wird dann durch ein Durchflussmessgerät 151 geführt, das die Wassermenge einstellt, die dem Chemieeinschub 132' durch die Leitung 148b' zugeführt wird.
  • Der Chemieeinschub 132' kann einen Mischverteiler zum Mischen von Chemikalien mit dem deionisierten Wasser, das über die Leitung 148b' zugeführt wird, aufweisen. Die korrekt vorbereitete Lösung kann dann der Leitung 154b zugeführt werden. Die Leitung 154b ist vorzugsweise ausgebildet, die korrekt gemischte Lösung einer unteren Bürste eines Reinigungssystems mit Bürstengehäuse zuzuführen. Als Alternative kann die Leitung 154b auch zu einem in dem Bürstengehäusesystem vorhandenen Tropfstab geführt werden.
  • Die 3B zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung 200 eines Bürstenpaares 204, das in einem der Bürstengehäuse 122a oder 122b der 1A und 1B verwendet werden kann. Bei diesem Beispiel wird ein Wafer 202 während des Vorgangs des Schrubbens mit der oberen Bürste 204a und der unteren Bürste 204b zur Vorbereitung der Oberfläche 202a des Wafers 202 gezeigt. Im Allgemeinen ist der Wafer ausgebildet, sich in einer Richtung 206 zu drehen, während sich die obere Bürste 204a in einer Richtung 208 und die untere Bürste 204b in einer Richtung 209a drehen. Wie unter Bezug nahme auf die 3A beschrieben wurde, wird die aus dem Chemieeinschub 132' heraus führende Leitung 154a zu der oberen Bürste 204a geführt. In ähnlicher Weise wird die Leitung 154b zu der unteren Bürste 204b geführt. Bei der hier gezeigten Zufuhr der chemischen Lösung handelt es sich um eine Technik des Aufbringens der Chemikalien durch die Bürste („Through-The-Brush”-TTB). Natürlich können auch andere Aufbringetechniken für die Chemikalien verwendet werden, so dass beispielsweise eine Tropfenaufbringung ebenso verwendet werden kann.
  • Wenn ein Reinigungssystem zwei Bürstengehäuse aufweist, ist ein weiteres Bürstenpaar 204 in dem zweiten Bürstengehäuse vorgesehen. Zusätzlich ist ein zweiter Chemieeinschub in dem Reinigungssystem vorgesehen, wie in der 1A gezeigt ist (d. h. ein erster Chemieeinschub 132a und ein zweiter Chemieeinschub 132b). Jeder dieser Chemieeinschübe führt daher jedem der Bürstengehäuse, die jeweils Bürstenpaare zum Reinigen der Wafer aufweisen, Chemikalien zu.
  • Die 3C zeigt eine genauere schematische Darstellung des Chemieeinschubs 132' der 3A gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Chemieeinschub 132' ist ausgebildet, Chemikalien über die Chemikalienleitung 139, die durch einen Druckregler 170 geführt ist, aufzunehmen. Der Druckregler 170 ist ausgebildet, Druckschwankungen, die in den von der Chemikalienleitung 139 zugeführten Fluiden vorhanden sein können, zu stabilisieren. Der Druckregler 170 sorgt daher für einen konstanten geregelten Zustrom von Chemikalien über die Leitungen 139' zu den Durchflussmessgeräten 172a und 172b.
  • Die Durchflussmessgeräte 172a und 172b können geregelt werden, um einem Mischverteiler 160a bzw. einem Mischverteiler 160b die richtige Durchflussmenge in angemessener Weise zuzuführen. Bei diesem Beispiel ist das Durchflussmessgerät 172a ausgebildet, dem Mischverteiler 160a über die Leitung 139' eine geregelte Menge Chemikalien zuzuführen. Der Mischverteiler 160a erhält daher die richtige Menge deionisiertes Wasser aus der Leitung 148a' und versorgt somit die Leitung 154a, die zu einer oberen Bürste geführt werden kann, wie in der 3B gezeigt ist. Das Durchflussmessgerät 172b kann ausgebildet sein, die richtige geregelte Menge Chemikalien durch die Leitung 139' und dann zu dem Mischverteiler 160b zu leiten. Der Mischverteiler 160b erhält die geregelte Menge deionisiertes Wasser aus der Leitung 148b' und führt sie der Leitung 154b zu, die mit der unteren Bürste 204b der 3B in Verbindung steht.
  • Die 4 zeigt eine genaue schematische Darstellung des Chemieeinschubs 132' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt ist, sind die Leitungen 148a' und 148b' zu einem Verteiler 302 geführt, durch den die Leitung 148a' mit dem Mischverteiler 160a und die Leitung 148b' mit dem Mischverteiler 160b verbunden ist. Die Leitung 144 ist mit dem Verteiler 302 verbunden, der dann mit einem pneumatischen Ventil 308 und einem pneumatischen Ventil 310 in Verbindung steht. Die pneumatischen Ventile 308 und 310 werden durch Pneumatikleitungen (nicht dargestellt) während verschiedener Stadien eines Reinigungsvorgangs separat gesteuert. Die durch die Leitung 144 strömenden Fluide können dann über das pneumatische Ventil 310 dem Mischverteiler 160b zugeführt werden und das pneumatische Ventil 308 kann eine Verbindung der Wasserleitung 144 zu dem Mischverteiler 160a herstellen, wenn dies angemessen ist.
  • Die Leitung 139 wird aus der Chemikalienquelle 138 versorgt und ist mit einem pneumatischen Ventil 304 verbunden. Das pneumatische Ventil 304 und die pneumatischen Ventile 312 und 314 werden ebenfalls in ähnlicher Weise durch die gleiche pneumatische Steuerleitung gesteuert. Die Chemikalien 139, die das pneumatische Ventil 306 passiert haben, werden durch einen Druckregler 170 geleitet, der die Druckschwankungen in der Chemikalienleitung stabilisiert und dadurch den Druck auf einen geeigneten Druck reduziert, der den Durchflussmessgeräten 172a und 172b zugeführt wird. Ein Druckmessgerät 171 ist hinter dem Druckregler 170 vorgesehen, um den Druck und dessen Verhalten nach dem Verlassen des Druckreglers 170 zu überwachen. Das heißt, dass das Druckmessgerät 171 eine Überwachung gestattet, ob der Druckregler 170, wenn er einmal eingestellt wurde, alle Schwankungen des Drucks, die in der Leitung 139 auftreten können, angemessen stabilisiert.
  • Wie oben erwähnt wurde, werden die Chemikalien dann durch die Durchflussmessgeräte 172a und 172b geleitet und den pneumatischen Ventilen 312 und 314 zugeführt. Wenn die pneumatischen Ventile 312 und 314 angemessen eingestellt sind, um eine Weiterleitung der Chemikalien zu gestatten, werden die Chemikalien über die Leitungen 139' den Mischverteilern 160a und 160b zugeführt, die dann die korrekt gemischte Lösung durch die Leitungen 154a und 154b weiterleiten. Die gemischte Lösung ist das Produkt einer sorgfältig und genau gemischten Menge deionisierten Wassers, das durch die Leitungen 148a' und 148b' zugeführt wurde, und Chemikalien, die durch die Leitung 139' zugeführt wurden. Die Leitungen 154a und 154b leiten daher die angemessen gemischte chemische Lösung zu dem Bürstenpaar in einem Bürstengehäusesystem und die Oberfläche des Wafers wird in angemessener Weise vorbereitet.
  • Für weitere Informationen über Wafervorbereitungssysteme und -techniken kann auf die ebenfalls im Besitz der Inhaberin befindlichen US-Patente mit den Nummern: (1) US 5858109 mit dem Titel „Method and Apparatus For Cleaning Of Semiconductor Substrates Using Standard Clean 1 (SC1)" ("Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Halbleitersubstraten unter Verwendung von 'Standard Clean 1' (SC1)"), (2) WO 9713590 oder US 5806126 mit dem Titel „Method and Apparatus for Chemical Delivery Through the Brush" ("Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von Chemikalien durch die Bürste") und (3) US 2001043867 mit dem Titel „Pressure Fluctuation Dampening System" ("Dämpfungssystem für Druckschwankungen") Bezug genommen werden.

Claims (4)

  1. Abgabesystem für Chemikalien zum Zuführen von Fluiden aus einer Wasserquelle und einer Chemikalienquelle zu einer chemischen Wafervorbereitungsstation, umfassend: ein Chemiemodul (132'), das ausgebildet ist, einen DIW-Strom von der Wasserquelle aufzunehmen und einen anfänglichen Chemikalienstrom von der Chemikalienquelle aufzunehmen, wobei das Chemiemodul einen Druckregler (170) zur Stabilisierung des anfänglichen Chemikalienstroms von der Chemikalienquelle und zum Erzeugen eines im Wesentlichen gleichmäßigen Chemikalienstroms durch Reduzierung eines Drucks des anfänglichen Chemikalienstroms umfasst, gekennzeichnet durch: ein Paar pneumatische Ventile (304, 306) zum Regeln des Chemikalienflusses in einer von der Chemikalienquelle kommenden Leitung (139) an einer vor dem Druckregler liegenden Stelle und ein Paar Durchflussmessgeräte (172a, 172b), die ausgebildet sind, ihnen zugeordneten Mischverteilern (160a, 160b) eine geregelte Menge Chemikalien zuzuführen, und mit der von der Chemikalienquelle kommenden Leitung an einer hinter dem Druckregler liegenden Stelle verbunden sind.
  2. Abgabesystem für Chemikalien zum Zuführen von Fluiden aus einer Wasserquelle und einer Chemikalienquelle zu einer chemischen Wafervorbereitungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischverteiler (160a, 160b) zum Mischen des von der Wasserquelle zugeführten DIW und des im Wesentlichen gleichmäßigen Chemikalienstroms ausgebildet sind, eine chemische Lösung mit einer geregelten Konzentration auszugeben.
  3. Abgabesystem für Chemikalien zum Zuführen von Fluiden aus einer Wasserquelle und einer Chemikalienquelle zu einer chemischen Wafervorbereitungsstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserquelle von einem Wasserabgabemodul gebildet wird, wobei das Wasserabgabemodul umfasst: einen Spender (134) für deionisiertes Wasser (DIW), der einen Einlass zum Aufnehmen eines anfänglichen DIW-Stroms aus einer Wasserversorgung (136) der Anlage aufweist, wobei der DIW-Spender umfasst: einen ersten Druckregler (150) zur Stabilisierung des anfänglichen DIW-Stroms und zum Erzeugen eines ersten im Wesentlichen gleichmäßigen DIW-Stroms als ersten DIW-Ausgangsstrom (148a) des DIW-Spenders, und einen zweiten Druckregler (150) zur Stabilisierung des anfänglichen DIW-Stroms und zum Erzeugen eines zweiten im Wesentlichen gleichmäßigen DIW-Stroms als zweiten DIW-Ausgangsstrom (148b) des DIW-Spenders, wobei der erste DIW-Ausgangsstrom und der zweite DIW-Ausgangsstrom dem Chemiemodul (132') zugeführt werden.
  4. Abgabesystem für Chemikalien zum Zuführen von Fluiden aus einer Wasserquelle und einer Chemikalienquelle zu einer chemischen Wafervorbereitungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Chemiemodul (132') mit mindestens einem ein Paar Bürsten (204) aufweisenden Bürstengehäuse (122) verbunden ist.
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