KR20050044456A - 침수 처리용 개량된 처리 제어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두개이상의 화합물의 바람직한 혼합물을 침수 베쓰에 제공할 수 있는 침수 화학 처리 시스템은 물론, 기판을 침수적으로 처리하는 방법에 관한 것이다. 이 시스템은 혼합물의 하나이상의 특성 또는 침수 공정의 하나이상의 파라미터을 감지하고 이와 관련된 공지된 하나이상의 처리 파라미터의 동적 폐루프 피드백 제어을 제공하기 위해 모아진 정보를 이용할수 있는 시스템의 능력으로 인해, 하나이상의 바람직한 특성을 가진 혼합물을 매우 정확하게 생성할 수 있다.

Description

침수 처리용 개량된 처리 제어{ADVANCED PROCESS CONTROL FOR IMMERSION PROCESSING}

본 발명은 높은 정도의 정확도와 제어로 두개이상의 성분의 바람직한 혼합물을 침수 베쓰에 제공할수 있는 능력을 지닌 침수 화학 처리 시스템을 제공하여 처리 중 혼합물의 특성을 유지하고/또는 웨이퍼의 상이한 배치의 일관된 처리를 보장하기 위히 처리 파라미터를 조절하는 것에 관한 것이다.

마이크로일렉트로닉 장치의 제조는 흔히 매우 복잡하여 다향한 유체, 액체 및/또는 용액을 이용하여 수행하여 할 다수의 처리 단계를 필요로 한다. 더구나, 마이크로일렉트로닉 장치의 특성으로 인해, 제조 표준에 대한 에러 또는 불일치의 정도에 대한 오차범위가 매우 낮다. 처리단게의 결과의 특성이 이와 관련하여 이용되는 유체, 액체 또는 용액에 직접관련이 있기 때문에, 이러한 처리 유체의 통합이 중요할 수 있다. 처리유체가 동작 특성(예를들어, 농도, 온도등)에 영향을 받는 환경에 도입되는 경우, 특시 이러한 통합을 제공하는 것은 어려운 일이다. 이러한 환경이 많은 처리 시스템에서 존재할 수 있기 때문이다. 더구나, 실시간 혼합 용액 또는 유체는 많은 환경에서 정점이 있는 것으로 판면되었을 지라도, 제조 표준으로부터 분리될 잠재성을 도입하지 않는 방식으로 이러한 해결책을 제공하는 것은 과제로 되고 있다.

제조 처리 표준에 순응하는 실시간 혼합 처리 유체을 침수 제조 공정에 제공하는 많은 시도가 있어 왔다. 이러한 시도는 에를들어, pH, 전도도 등과 같은 혼합된 용액의 특성을 감지한 다음 바람직한 표준에 순응하도록 혼합된 용액을 조절하는 것에 입중되었다. 더구나, 이용시 실질적으로 처리 유체에 순응하게 하는 특정 처리 파라미터를 제공함으로 신뢰할 만한 실시간 혼합 용액을 제공하려고 여러 시도가 되었다. 예를들어, 특정 유량, 특정 불륨 및 미터링 펌프을 제공하여 혼합해야할 유체의 특정 및 소정의 불륨을 제공하기 위해 특정 올리피스 또는 니들 밸브와 같은 부품을 이용한 시도가 있었다.

이러한 방법은 많은 응용에서 효과적인 것으로 판면되었지만 다른 응용에서는 최적이하라고 판명되기도 하였다. 특히, 침수 응용에서, 혼합된 용액의 특성의 측정으로 기반으로 이용한다는 점에서 혼합된 용액을 조절하는 것인 최적으로 판명되지는 않는다. 즉, 이러한 시험 및 조절 절차를 수행하는 것은 처리를 시작하기 전에 그리고 기판 또는 한세트의 기판이 바람직하게 처리될 때 마다, 혼합된 용액을 시험하여 조절하도록 하는 부가적인 처리 시간을 요구한다. 유사하게, 이 용액이 일관된 혼합비율을 제공하기 위해 시스템 상류 및 하류의 재 생성 가능한 압력을 필요로 하기 때문에 유체의 고유 유량을 칩입 베쓰에 제공하기 위한 간단한 오리피스 또는 니들의 이용은 충분이 강력한 용액은 아니었다. 압력 조건이 요동하게 되면, 바람직한 혼합물이 성취될 수 없다. 소정의 고정된 볼륨을 전달히기 위해 미터링 펌프의 이용은 이 러한 펌프가 압력원(유체 또는 많은 용액이 공급되는 형식)으로부터의 유체를 펌프할수 없다는 면에서 문제가 있는 것으로 판명되었고 느리게 작동하는 경향이 있어서 처리 공정에 추가의 시간이 필요로 하게 된다. 마지막으로, 유체의 특정 볼륨을 침수 용기에 제공하기 위해 니들 밸브 또는 고정된 오리피스 또는 정적 볼륨 측정 장치와 같은 유량 제한기의 이용은 전체 제조 시스템이 기타의 볼륨의 이송 및 기타의 혼합비의 이송을 위해 제공하도록 재 구성될 필요가 있다는 면에서 제조의 유연성을 제공하지 못한다.

도 1은 본발명에 의한 처리 성분의 캘리브레이션, 하나이상의 처리 파라미터, 실시간 준비 혼합물의 폐루프 피드백 또는 피드포워드 제어 또는 방지 피드백을 제공할 수 있는 시스템의 개략도.

도 2는 본 발명에 의한 처리 성분의 캘리브레이션, 하나이상의 처리 파라미터, 실시간 준비 혼합물의 폐루프 피드백 또는 피드포워드 제어 또는 방지 피드백을 제공할 수 있는 클리닝, 린싱 및 에칭 시스템의 개략도.

도 3은 본 발명에 의한 처리 성분의 캘리브레이션 또는 하나이상의 처리 파라미터, 실시간 혼합 에칭재의 하나이상의 특성의 페루프피드백 또는 피드포워드 제어 또는 방지 피드백을 제공할 수 있는 제어가능한 순환 특성을 가진 에칭 시스템의 개략도.

도 4는 본발명에 의한 처리 성분의 캘리브레이션 또는 하나이상의 처리 파라미터, 실시간 혼합된 클리닝 용액의 하나이상의 특성, 실시간 혼합된 클리닝 용액의 하나이상의 특성의 피드포워드 제어 또는 폐루프 피드백 또는 방지 피드백을 제공할 수 있는 제어가능한 순환 특성를 갖는 클리닝 시스템을 도시한 개략도.

침수 화학 처리 시스템에서 이용하기 위한 실시간에 처리유체를 효율적이고, 급속하고 정밀하게 혼합처리를 할수 있는 침수 화학 처리 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 혼합물을 실시간에 제공함은 물론 처리 중 혼합물의 특성을 유지할수 있는 경우 이러한 시스템은 특히 장점이 있는 것으로 판명되었다. 혼합된 용액의 통합을 결정하기 위해 시간을 요구하거나 시스템의 유지관리 및 동작에서의 추가적으로 인간의 방향을 요구함과 같은 제조공정을 실질적으로 방해하지 않고 할수 있는 시스템이 더 바람직할 수 있다. 최적으로, 이러한 시스템은 많은 다른 응용에 대하여 많은 다른 처리 유체를 혼합하는데 이용할수 있도록 유연하다는 것이다.

본 발명은 높은 정도의 정확도와 제어로 두개 이상의 혼합물의 바람직한 혼합물을 침수 용기에 제공할 수 있는 능력을 가진 침수 화학 처리 시스템을 제공하는 것이다. 더 구체적으로, 이와 관련하여 알려진 하나이상의 처리 파라미터의 방지 피드백 제어 또는 페 루프 피드백 또는 피드포워드 제어를 제공하기 위해 모든 정보의 활용, 혼합물의 하나이상의 특성 또는 침수 처리의 하나이상의 파라미터에 의해 개량된 침수 처리 시스템은 침수처리에 이용하기 위해 두개 이상의 성분의 실시간 혼합물의 작동특성을 제공함은 물론 유지할 수 있다. 여기서, 제공된 혼합물은 바람직한 특성를 갖으며/또는 처리는 바람직한 파라미터를 갖는다.

제 1태양에서, 본 발명은 침수 용기를 갖는 화학 처리 시스템을 제공하는 것이다. 이 시스템은 제 1 및 제 2 성분 공급기에 유체적으로 연결된 적어도 제 1 및 제 2 흐름 제어 장치를 포함한다. 이 시스템은 또한 제 1 및 제 2 성분 공급기에 유체적으로 연결되어 제 1 및 제 2 성분을 포함하는 용액을 침수 용기에 공급하는 혼합 메니폴드를 포함한다. 제 1 측정 장치가 제공되어 혼합 메니폴드 또는 침수 용기에 대해 작동할수 있게 배치되어 있다. 제어 시스템이 제 1 측정 장치, 제 1흐름 제어 장치 및 제 2 흐흠 제어 장치와 연결되어 측정 장치로부터의 측정을 이용하여 이에 응답하여 제 1 및 제 2 흐름 제어 장치를 동적으로 조절한다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 침수 화학 처리 시스템을 제공한다. 이 시스템은 제 1 및 제 2 처리 파라미터 측정 장치와 제 1 및 제 2 성분 공급기에 유체적으로 연결된 제 1 및 제 2 처리 파라미터 제어 장치를 포함 한다. 혼합 메니폴드가 제 1 및 제 2 성분 공급기에 유체적으로 연결되어 제 1 및 제 2 성분을 포함하는 용액을 침수용기에 공급한다. 제어시스템은 제 1 처리 파라미터 측정 장치, 제 1 처리 파라미터 제어장치, 제 2 처리 파라미터 측정 장치 및 제 2 처리 파라미터 제어 장치와 연결되게 제공되어 있다. 제어 시스템은 이에 응답하여 제 1 및 제 2 처리 파리미터 제어 장치를 동적으로 조절하기 위해 제 1 및 제 2 처리 파라미터 측정 장치로부터의 측정을 이용할 수 있다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 침수 화학 처리 시스템을 제공한다. 이 시스템은 제 1 및 제 2 흐름 측정 장치와 제 1 및 제 2 성분 공급기에 유체적으로 연결된 제 1 및 제 2 흐름 제어장치를 제공한다. 바람직하기로는, 제 1 및 제 2 흐름 제어 장치는 제 1 및 제 2 흐름 측정장치 아래에 위치되어 있다. 혼합 메니폴드는 제 1 및 제 2 성분 공급기에 유체적으로 연결되어 제 1 및 제 2 성분을 포함하는 용액을 침수 용기에 공급한다. 이 시스템은 제 1 흐름 측정 장치, 제 1 흐름 제어 장치, 제 2 흐름 측정 장치 및 제 2 흐름 제어 장치와 연결된 제 2 시스템을 제공한다. 이 방식으로, 시스템은 제 1 및 제 2 흐름 측정 장치로부터의 측정이 제 1 및 제 2 흐름 제어 장치를 동적으로 조절할 수 있게 이용된다.

본 발명의 특성을 구현하는 시스템은 두개이상의 성분의 혼합물을 제공할수 있는데, 이 혼합물은 바람직한 특성을 효율적이고 정확하게 갖는다. 결과적으로, 본 발명은 두개 이상의 성분의 혼합물을 준비하는 방법을 더 제공한다. 여기서, 합성 혼합물이 바람직한 특성을 갖는다. 특히, 이 방법은 두개이상의 성분이 결정된 유량에서 혼합될게 할때 바람직한 특성의 추정을 갖는 혼합물을 야기하는 두개이상이상의 성분의 유량을 결정하는 단계를 포함한다. 두개 이상의 성분 중 하나 또는 모두와 혼합물의 특성이 실시간을 토대로 측정되는 동안 두개 이상의 성분이 결합된다. 측정을 이용하고 실시간을 기반으로, 바람직한 특성이 발생된 혼합물에서 실질적으로 얻어 질 때까지 두개의 성분의 유량이 조절된다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 두개 이상의 성분으로 하나 이상의 기판을 침수적으로 처리하는 방법을 제공하는 것으로, 혼합물은 실시간에 생성되고 바람직한 특성을 갖는다. 이 방법은 두개 이상의 성분의 각각의 소오스를 제공하여 두개 이상의 성분을 결합하는 단계를 포함한다. 감지 단계에서 얻어진 정보를 이용하여 하나이상의 결합 파라미터의 폐루프 피드백 제어를 제공하여 바람직한 특성을 갖는 혼합물을 얻어서 기판과 침수적으로 접촉하게 한다. 감지로부터 얻어진 정보는 폐 루프 피드백 방식으로 이용되는 것이 바람직하여 소정의 처리단계가 가벼게 조절된다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 본 발명은 바람직한 특성을 갖는 두개이상의 성분으로부터 마련된 혼합물로 하나이상의 기판을 침수적으로 처리하는 방법을 제공하는 것이다. 특히, 이 방법은 두개이상의 성분의 각각의 소오스를 제공하는 단계와 관련된다. 두개이상의 성분은 혼합물의 하나이상의 특성 또는 결합 공정의 하나이상의 파라미터를 감지하면서 결합된다. 기판은 다음 감지로부터 얻어진 정보를 활용하여 하나이상의 결합 파라미터의 폐루프 피드포워드 제어 또는 방지 피드백 제어를 제공한다.

하나이상의 기판을 처리하기 위해 현재 공정으르 감지하는 것으로부터 얻어진 정보는 하나이상의 기판을 처리하기 위해 미래공정의 최적화에 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 알았다. 또 다른 태양에서, 본 발명은 하나이상의 기판을 처리하는 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 하나이상의 처리 파라미터와 처리 혼합물의 하나이상의 특성 중 하나 또는 모두을 감지하면서 두개이상의 성분의 혼합물로 기판을 침수 처리하는 것이다. 다음, 기판은 침수 접촉으로부터 제거되어 제 2 처리 단계를 받는다. 하나이상의 처리 파라미터와 제 1 처리 단계의 하나이상의 특성중 하나 또는 모두를 감지하는 것으로부터 얻어진 정보는 제 2 처리 단계의 페루프 피드포워드 제어를 제공하는데 이용된다.

분 발명의 이 및 기타 장점은 수반한 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 더 명확하게 될 것이다.

본 발명의 부분을 구성하는 수반한 도면은 본 발명의 여러 태양을 예시한다. 본 실시예의 설명으로 본발명의 원리을 설명하는 역할을 한다. 도면의 간단한 설명은 아래와 같다.

후술된 본발명의 실시예는 다음 상세한 설명에 기재된 특변한 실시예에 대하여 발명을 제한 하려는 의도는 아닌다. 더구나, 당업자는 본 발명의 원리 및 실행을 이해할 수 있도록 실시예가 설명되어 있다.

본 발명은 바람직한 특성을 가지는 혼합물을 제공하기 위해 실시간에 두개이상의 처리 성분을 정확히 혼합하고 바람직한 파라미터을 성취할 수 있는 화학 처리 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 시스템은 처리 중 혼합물의 특성을 임의로 그리고 유리하게 유지 할 수 있어서, 이를 이용한 처리는 최적임은 물론 처리 통합의 실시간 인디케이터를 제공할 수 있다. 또한, 방지 피드팩, 페루프 피드백 및/또는 폐루프 피드포워드제어을 활용할지라도, 정확한 실시간 혼합은 이의 이용이 현저히 실행적일 뿐 아니라 기판을 침수적으로 처리하는 침수 화학 처리 시스템 및 공정에서 바람직하도록 매우 강하고 유연하고 그리고 효율적인 방식으로 성취될 수 있다.

특히, 본 발명의 특성를 구현하는 시스템은 혼합된 것으로 /또는 처리에 이용된 것으로 처리 성분의 하나이상의 특성의 실시간 감지 또는 캘리브레이션, 공정의 하나이상의 파라미터, 및 이의 혼합을 위해 제공할 수 있다. 얻어진 정보는 pH, 전도도, 온도, 시간, 유량 또는 기타 특성 또는 처리 파리미터로, 이들은 제어 시스템에 제공된 다음 현재 및 매래의 조절이 필요하거나 바람직한 경우, 이러한 현재 또는 미래 처리를 조절하기 위해 방지 피드백, 폐 루프 피드백 또는 피드백포워드 방식으로 이용될 수 있다.

감지하고 처리하는 이 공정은 정적이 아니라 동적인 것이 바람직하여 바람직한 성분의 바람지한 혼합물로의 정확히 실시한 혼합을 위해, 처리 통합의 실시간 인디케이터를 제공하기 위해 그리고 처리중 혼합물의 특성을 임의로 유지하기 위해 여러번 발생한다. 감지와 조절 처리가 성분으로 발생할 수 있다는 부분적인 사실 때문에, 정확한 혼합물은 혼합물이 준비된어 일치와 특성을 시험하는 경우에 성취된 것보다 더 신속하게 일반적으로 성취된다. 어러한 시간 절약은 침수 시스템 및 러리의 효율적인 활용에 특히 중요하다. 더구나, 감지 및 조절이 처리동안 임의로 수행되어 질 수 있기 때문에, 혼합물을 이용한 처리가 최적화되도록 혼합물의 특성이 유지될 수 있다. 마지막으로, 본 발명의 시스템과 처리는 다수의 특성 및/또는 파라미터를 감지할 수 있기 때문에, 이로부터의 방지 피드백이 처리 통합의 인디케이터로 활용될 수 있다.

특성 또는 파라미터를 감지하고 조절하는 제어 시스템의 이용은 침수 시스템 및 공정과 관련하여 특히 유용하게 실행되는 장점을 제공한다. 즉, 혼합을 제공하도록 고정 볼륨을 이송하는 기계적인 메카니즘에 의존하는 침수 시스템과는 달리, 제어 시스템은 어떤 성분의 수로부터 바람직한 혼합물의 준비를 제어하기 위해 어떤 수의 상태 또는 파라미터을 기반으로 프로그램될 수 있어서 본 발명의 침수 시스템이 상당한 유연성을 제공하게 된다. 더구나, 제어 시스템의 이용은 처리 드리프트 또는 탬퍼링과 같은 본 발명의 시스템 및 공정으로 인간 또는 기계적인 에러의 도입을 최소화하거나 제거할 수 있다. 이러한 유연성 및 강성은 통상 바람직할 뿐 아니라, 특히 침수 시스템 및 공정에서 유리하다. 본 발명의 시스템 및 공정에 있어서, 제어 시스템은 자체적으로 처리를 제어하는데 바람직하거거나 다수의 캘리브레이션 장치에 의해 제공된 정보를 기반으로 더 처리할 수 있다.

본 발명에 의한 제어 시스템은 센서로부터 활성적인 입력 신호를 수신하고 출력신호를 제공하여 특성을 제어할 수 있는 종래 또는 개발된 시스템을 포함 할수 있다. 바람직하기로는, 이러한 제어 시스템은 메모리와 적절히 결합된 하나이상의 마이크로프로세서을 포함하여 경험적으로 또는 분석적으로 얻어진 것과 같은 관련 제어 정보를 저장을 하게 한다. 예를들어, 특정 침수 처리 장치는 마이크로포로세스를 기반으로 한 제어 시스템을 포함한다.

이 시스템은 본 발명에 의한 유체 공급 시스템의 제어 시스템과 인터패이스되어 처리실 또는 용기 내에서 이용되는 캘리브레이션 또는 감지 장치는 입력을 제공할 수 있고 유체 공급 시스템의 제어 시스템으로부터 출력을 수신 할 수 있다. 즉, 침수 공정의 가지된 조건 또는 캘리브레이션은 공급된 유체 성분의 유량과 같은 가변 공정을 변경하는 경우에 이용될 수 있다. 그러나, 유체 공급 시스템으로부터의 유량, 온도 또는 농도 성분이 관련 침수 용기내에서 실행된 공정의 특성을 제어하는데 이용된다. 예를들어, 유체 공급내에서의 감지된 온도, 유량 또는 농도를 이용하여 처리시간과 같은 처리 파라미터를 변경한다. 더구나, 유체 공급 시스템 또는 처리 실 또는 용기로부터 감지되거나 캘리브레이션된 것으로 제공된 정보는 처리를 위해 다음 단계인 또 다른 침수 처리 장치에 관한 정보로 이용될 수 있다. 본 발명에 의한 제어 시스템은 각각의 침수 처리 장치 및 시스템에 관계하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 제어 시스템은 출력신호를 제공하여 흐름 트랜스듀서로부터의 입력신호에 응답하여 유체 흐름을 제어할 수 있게 조절하기는 제어 알고리즘을 이용한다. 바람직하기로는, 처리 중 알고리즘은 비례동작, 적분동작, 미분동작(PID)제어이다. 일반적으로, PID제어는 출력신호가 제어 파라미터(CV)인 피드백 제어의 형태이다. 일반적으로, 제어 파라미터(CV)는 소정의 설정점(SP)과 캘리브레이션된 처리 파라미터(PV)사이의 에러를 토대로 한다. PID콘트롤러의 각각의 소자는 에러에 대해 특별한 조처라고 하고 일반적으로 다음과 같은 식으로 나타난다.

여기서, SP는 설정점 값이고,PV는 캘리브레이션된 처리 파라미터이고, P는 비례상수이다고, I는 적분상수이고, D는 미분상수이다. 푸지 로직과 신경망 제어 알고리즘과 같은 기타 제어 알고리즘은 본발명의 기능적인 특성을 실현하도록 이용된다는 것이 공지되어 있다.

본발명에 의하면, 설정점(SP)과 처리 파라미터(PV)는 유동 및 혼합일 수 있고 농도 또는 온도값 및 제어 파라미터는 상술한 성분 유체 유동일 수 있다. 예를들어, 바람직한 혼합물 또는 온도가 캘리브레이션된 혼합 농도 또는 온도와 같은 경우, 대응하는 성분 유량은 변경되지 않을 것이다. 그러나, 캘리브레이션된 혼합물, 농도 또는 온도가 처리 파라미터의 설정점 이상 또는 이하인 경우, 성분 흐름이 각각 감소하거나 증가할 것이다. 제어 파라미터 응답 특성은 선택된 특정 PID에 의해 결정되고 일반적으로는 경험적으로 결정된다.

다시, 일반적으로 말하면, 본 발명은 페 루프 피드백 또는 현재 또는 미래의 공정의 피드백 포워드에서 얻어진 정보의 활용, 하나이상의 처리 파라미터 또는 하나이상의 특성의 캘리브레이션을 위해 제공하는 침수 시스템 및 공정을 제공한다. 어떤 실시예에서, 캘리브레이션이 결합은 장점이 있게 선택 및 활용되어 어떤 결합 및 특성의 어떤 수 및/또는 처리 파라미터 캘리브레이션을 포함할 수 있다.

캘리브레이션된 처리 파라미터 및/또는 고유 특성은 중요하지 않고 처리 파라미터 또는 전체 처리 결과에 관한 알려진 특성 및/또는 처리 파라미터가 이용될 수 있다. 특성 캘리브레이션이 요구하지 않을 지라도, 장점이 있게 캘리브레이션된 특성은 온도, 전도도, 농도, 밀도, pH, 압력 및 이의 결합으로 제한되지 않는다.

바람직하기로는, 하나이상의 처리 파라미터는 본 발명의 시스템 또는 공정의 제어에 이용된다. 캘리브레이션될수 있는 처리 파라미터는 처리한 어떤수의 기판, 유량. 전달된 볼륨,이의 결합을 포함한다. 바람직한 시스템 및 공정에서, 유량은 캘리브레이션된 처리 파라미터이다. 상술했듯이,캘리브레이션의 결합은 부가적인 점검 및 이에 의해 생성된 실시간 혼합물의 통합과 처리의 캘리브레이션을 제공하도록 이용될 수 있다.

일예로서, 두개이상의 성분, 혼합물의 전체 유량 및 걸합된 혼합물 또는 혼합물 성분의 온도, 및 전도도가 캘리브레이션될 수 있다. 또 다른 조처가 결정될 수 있거나 제어될 수 있는 신호 또는 응답을 제공할 수 있는 캘리브레이션 장치는 본발명 의해 특성 및/또는 처리 파라미터의 수의 캘리브레이션 또는 감지를 하는데 이용될 수 있다. 유체 흐름을 캘리브레이션하는 캘리브레이션 장치의 대표적인 예는 유량 트랜스듀서, 로터메터, 초음파 캘리브레이션장치, 패들휠, 벤미터등을 포함한다. 유량 캘리브레이션 장치는 상술한 제어 시스템에 의해 사용가능한 신호를 제공하고 유량의 변경를 나타내는 것이 바람직하다. 유량 트랜스듀서는 이를 통해 향하는 결정된 유체유량을 기반으로 제어 시스템에 전기 신호를 제공한다.

적당한 유량 트랜스듀서는 차등 압력 트랜스듀서 및 맴돌이 트랜스듀서등으로 이 트랜스튜서의 형태는 캘리브레이션 및/또는 유량에 대한 트랜스듀서의 캘리브레이션 정밀도를 기반으로 선택되는 것이 바람직하다. 전기신호를 제공하는 대신에, 유량 캘리브레이션 장치는 대신 다른 처리 특성을 제어하기 위해 판독될 수 있는 물리적인 운동이나 변경을 기반으로 제어 시스템에서 감지되어 이용될 수 있는 압력 신호 또는 기계적인 응답을 제공한다. 흐름 캘리브레이션 장치 외에, 다른 트랜스듀서의 형태, 기계적인 형태 및 압력 응답 형태 캘리브레이션장치를 이용하여 온도, 농도, 전도도와 같은 기타 특성이나 압력 파라미터를 감지한다.

본 발명의 바람직한 형태에 따라, 유량을 캘리브레이션하는 캘리브레이션장치가 이용되는 것이 바람직하다.

이용된 밸브가 밸브의 개폐를 간단히 하는 것과 달리 부분적인 유체 흐름을 조절할 수 있게 제어하는 능력을 포함하는 경우, 유량을 제어하기 위해, 종래의 밸브구조가 이용될 수 있다, 유체 흐름을 나타내는 전기신호를 발생하는 흐름 트랜스듀서와 관련하여, 제어가능한 밸브가 흐름 트랜스듀서 또는 이러한 캘리브레이션 장치의 어떤 수를 감지하는 제어 시스템에 의해 직접 전달될 수 있고 적절한 명령신호를 제공하는 전기 신호에 응답하는 능력을 갖는다. 더 바람직하기로는, 전기신호가 흐름 제어 밸브에 제공되는 경우에, 이 밸브는 전기신호를 이동신호를 변환하는 능력을 포함한다.

예를들어, 공지된 장치는 전기신호를 압력응답으로 변환하는데 이용된다. 즉, 장치에 제공된 전기 신호를 기반으로, 압력출력이 변환하고 그 출력은 가변 신호에 의존하여 가변될 수 있다. 이러한 압력출력은 바이어싱 힘에 대하여 또는 바이어싱 힘에 의해 허여된 것으로 물리적인 밸브 제어 니들 또는 플런저의 개폐와 같은 개폐 흐름 제어 밸브에서 효과적으로 이용될 수 있다. 캘리브레이션 장치로 흐름 감지 트랜스듀서를 이용하는 본발명의 시스템 및 공정의 바람직한 실시예에서, 시스템 및 공정은 캘리브레이션장치의 동적 캘리브레이션을 위해 임의로 제공할 수 있어서 이에 이해 생긴 실시간 혼합물의 통합을 보장한다. 여기서 이용한 "캘리브레이션"이라는 용어는 장치 자체에 대한 기계적인 또는 전기적인 조절을 나타낼 뿐 아니라, 장치를 제어하는 제어 시스템의 출력의 수학적인 교정을 나타내는 것을 의미한다. 이러한 동적 캘리브레이션을 제공하기 위해 흐름 감지 트랜스듀서를 통과하여 이에 의해 캘리브레이션된 흐름이 제어 시스템과 연결된 캘리브레션 용기로 벗어난다. 일반적으로 캘리브레이션 용기는 다수의 유체 레벨 센서 및 타이밍 장치 또는 제어 시스템 내에 제공된 것으로 연결하고 유체의 볼륨을 투여하도록 하는데 필요한 시간 캘리브레이션을 정확히 하게 하는 능력을 포함할 수 있다. 캘리브레이션 용기로부터 얻어진 정보를 기초하여 제어 시스템은 자동적으로 리캘리브레이션하고 주기적으로 리캘리브레이션하거나, 흐름 감지 트랜스듀서를 적절한 기계적이거나 전기적인 조절을 하게 함으로 또는 캘리브레이션 용기로부터 얻어진 데이터에 따라 흐름 감지 트랜스듀서의 출력의 수학적인 교정을 실행함으로써와 같은 수동입력에 따라서 흐름 감지 트랜스듀서를 리캘리브레이션 한다.

특히, 캘리브레이션 흐름양 트랜스튜서에 대한 본발명에 의해 이용가능한것이 바람직한 캘리브레이션 용기는 도 1-4에서 120, 220, 320 및 420으로 개략적으로 도시되어 있듯이 제 2 큰 불륨단면을 야기하는 제 1 불륨 단념을 갖는 용기를 포함한다. 제 1의 마주하는 작은 불륨 용기부분 내에 유체가 먼저 작은 용기 수준의 하부 한계를 통과할 때를 초기 유체 존재 센서가 결정한다. 이 초기 센서는 타이머를 개시하기 위해 클럭 기능을 시작한다. 제 2 유체 존재 센서가 높은 수준으로 작은 용기 부분내에 제공된다. 유체 흐름이 매우 느린 경우, 제 2 유체 존재 센서는 타이머를 정지하도록 이용될 수 있어 클럭 기능은 결과시간을 결정할 수 있다. 공지된 볼륨과 함께 이 타임 정보는 유량을 결정하기에 충분한 정보를 제공한다. 많은 유량에 대하여 유체 존제센서는 큰 볼륨 용기 수준내에 위치하거나 이를 다른 작은 볼륨 용기 부분위에 위치하는데, 이 유체 존재 센서는 많은 유량을 매우 정확하게 캘리브레이션하도록 제 1 용기 부분 제 2센서 대신 클럭기능의 타이머를 정지하는데 이용된다. 다시, 크고 작은 용기부분의 공지된 볼륨으로 타이밍 정보는 유량의 계산을 용이하게 한다. 이 정보로 트랜스듀서의 특정 유량의 정확도가 정밀하게 캘리브레이션 및 지니게 된다. 따라서, 개별 흐름 트랜스듀서를 정확하게 시험하기 위해 트랜스듀서을 통과하는 유체 만이 시험 단계 동안 캘리브레이션 용기에 전달되어야 한다. 어 떤 캘리브레이션된 변경를 이용하여 정밀하게 캘리브레이션된 데이터를 기반으로 흐름 트랜스듀서을 캘리브레이션하거나 조절한다.

하나이상의 캘리브레이션 장치에 의해 제공된 캘리브레이션을 이용하여 방지 피드백제어, 폐 루프 피드백 제어 또는 현재 공정에 대한 피드포워드 제어를 제공하고/또는 연속 공정의 폐루우프 피드포워드을 위해 제공한다.

방지 피드백 제어는 시스템 또는 공정의 하나이상의 특정 또는 파라미터의 반복된 캘리브레이션에의해 실행된다. 여기서 얻어진 정보는 시스템 또는 공정의 특성 또는 파라미터에 관한 것이고 처리 통합의 인디케이터로 이용된다. 특히, 본 발명에 의한 시스템이 바람직한 농도를 갖는 실시간 혼합물에 이용되는 경우, 바람직한 농도를 갖는 혼합물을 제공하도록 결합될 수 있는 두개이상의 성분이 제공될 수 있다. 이송시간, 유량 또는 바람직한 온도를 갖는 혼합물을 제공하기 위해 필요한 두개이상의 성분의 전달된 볼륨이 추정된다. 두개이상의 성분의 결합은 추정된 처리 파라미터에 따라 개시된다. 두개이상의 성분이 결합하기 때문에 혼합물의 농도가 캘리브레이션될 수 있다. 캘리브레이션된 농도가 추정된 파라미터을 기반으로 예상된 농도와 실질적으로 벗어나는 경우, 공정은 중요 처리 에러의 발생 전에 조절되거나 중단된다. 피드백 제어는 캘리브레이션된 특성 파라미터와의 충돌을 갖을 수 있는 공지된 하나이상의 처리 파라미터를 동적으로 조절하기 위한 캘리브레이션을 이용하여 실행될 수 있다. 이것은 바람직한 특성 또는 파라미터를 확인함으로서 그리고 결합할 때 바람직한 특성을 가지고 바람직한 파라미터를 나타내는 혼합물을 제공할 수 있는 두개이상의 성분을 확인함으로써 성취될 수 있다. 바람직한 특성 또는 파라미터가 캘리브레이션되는 동안 두개이상의 성분은 추정 처리에 따라 결합될 수 있다. 필요한 경우, 바람직한 특성 또는 파라미터를 가지는 혼합물이 얻어 질때 까지 추정된 공정의 하나이상의 파라미터가 캘리브레이션에 응답하여 조절될 수 있다.

예를들어, 특정 온도를 갖는 혼합물의 실시간 준비가 바람직한 경우, 바람직한 온도를 갖는 혼합물을 제공하도록 혼합 할수 있는 두개이상의 성분이 제공될 수 있다. 바람직한 온도를 갖는 혼합물을 제공하기에 요구되는 두개이상의 성분의 이송시간, 유량 및 전달된 볼륨이 추정될 수 있다. 두개이상의 성분의 결합은 추정된 처리 파라미터에 따라서 시작된다. 두개이상의 성분이 결합함에 따라, 혼합물의 온도가 캘리브레이션되고 필요한 경우, 바람직한 온바람직한 온도를 갖는 혼합물이 준비될 때 까지 추정된 처리 파라미터를 조절하는데 이용된다.

현재 공정의 다운스트림 파라미터를 캘리브레이션함으로서 핸재 공정의 피드포워드 제어가 실행된다. 예를들면, 경과된 시간 공정에 따라 하나이상의 공정을 에칭하는 것이 바람직한 경우, 기판을 에칭할 수 있는 혼합물을 제공하기 위해 결합 할수 있는 두개이상의 성분이 제공될 수 있다. 기판을 바람직한 레벨 및 허용된 시간내에 에칭 할 수 있는 혼합물을 제공하는 데 필요한 두개이상의 볼륨, 이송 시간 또는 이송된 볼륨이 추정될 수 있다. 두개이상의 성분의 결합은 추정된 처리 파라미터에 따라서 시작될 수 있다. 두개이상의 성분이 결합됨에 따라 농도, 온도, pH와 같은 에칭량을 나타내는 혼합물의 여러 특성이 캘리브레이션될 수 있고 이 정보는 에칭의 바람직한 레벨이 성취되도록 에칭의 시간을 피드포워드 방식으로 조절하는데 이용된다.

하나이상의 캘리브레이션 장치에 의해 제공된 캘리브레이션을 이용하여, 페 루프, 연속 공정이 피드포워드 제어를 제공한다. 즉, 이것은 하나이상의 기판, 또는 한 세트의 기판이 여러 공정을 수행하는 여러 처리 시스템을 포함하는 처리라인을 통해 진행하는 경우 일때이다. 이러한 경우에, 기판이 제 1 시스템에서 처리될 때 본 발명의 공정에 따라 행해진 캘리브레이션이 다음 다운스트림 처리 시스템에 의해 수행되기 때문에 다음 공정의 피드포워드 제어에 이용될 수 있다. 이러한 피드포워드 제어는 캘리브레이션된 특성 또는 파라미터에 의해 실행될 수 있는 공지된 다음 공정의 하나이상의 파라미터를 조절하는 캘리브레이션을 이용함으로서 수행될 수 있다. 이러한 캘리브레이션과 조절은 하나이상의 기판 또는 한 세트의 기판이 흔히 이 경우처럼 처리선을 통해 진행되는 경우에 동적 공정일 수 있다.

예를들어, 다음 공정은 들어오는 기판의 초기 온도에 적어도 부분적으로 의존하고 기판의 온도가 바람직한 온도에서 벗어나도록 용기 내용물의 온도의 캘리브레이션을 기반으로 캘리브레이션되거나 추정되면, 다운스트림 공정의 공정 파라미터가 다운스트림공정의 바람직한 결과을 제공하면서 기판의 온도를 수용하도록 조절될 수 있다.

본 발명의 특성을 구현하는 침수 시스템이 어떤 혼합 용액을 준비하는데 이용될 것으로 기대되고 침수처리를 수행할 것으로 기대된다. 결과적으로, 본 발명의 침수 시스템 및 공정에 의해 준비된 특정 혼합물은 제한되지 않고 유용한 혼합물은 에칭 용액, 클리닝 용액, 린싱 용액, 산화용액등을 포함할 수 있다. 본발명의 시스템의 범위를 설명하기 위해, 본 발명의 시스템 또는 공정을 이용하여 실시간에 준비될 수 있는 린싱 용액의 일예는 뜨거운 물의 용액일 수 있다. 이러한 용액은 바람직한 온도에서 물을 제공하기 위해 결합될 수 있는 상이한 온도에서 두개이상의 물 성분으로부터 마련될 수 있다.

더구나, 시스템 및 공정에 의해 준비된 혼합물이 설명된 원리를 이용하여 다수의 성분으로 부터 준비될 수 있다. 또한, 본 발명의 침수 시스템 및 공정은 본 발명의 침수 시스템 및 공정의 수행에 방해 없이 대응하는 침수 처리 응용에서 종래에 이용된 부가적인 성분을 포함할 수 있거나 협체할 수 있다. 이러한 부가적인 성분은 염화수소산과 같은 산의 최소양을 포함한다. 이러한 성분의 이송의 특성 또는 파라미터는 본 발명의 시스템 및 공정에 의해 받드시 캘리브레이션되고/또는 제어될 필요는 없지만 임으로 캘리브레이션되고 제어될 수도 있다.

마지막으로, 여기에 사용된 "성분"이라는 용어는 반도체 장치의 제조에 사용될 수 있고 가스, 유체, 액체, 용액, 슬러리을 포함할 수 있는 처리 가능한 재료을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 특징을 구현하는 예시적인 시스템(100)의 개략적인 도면을 도시한다. 특히, 도 1은 본발명에 따라 방지 피드백, 실시간 준비된 혼합물의 하나이상의 특성의 페피드백 제어 또는 페 피드포워드 제어 하나이상의 처리 파라미터 및/또는 처리 성분의 캘리브레이션을 제공할 수 있는 시스템(100)을 도시한다.

동작의 개략을 제공하기 위해, 시스템(100)은 본 발명에 의한 실시간 준비 혼합물의 하나이상의 특성의 페루프 피드백 제어 또는 폐루프 피드포워드제어 , 방지 피드백, 하나이상의 처리 파라미터 및/또는 처리 성분의 캘리브레이션을 제공할 수 있는 시스템(100)을 도시한다. 작동의 개관을 제공하기 위해, 시스템(100)은 성분 공급기(102, 104), 흐름 트랜스듀스(106, 108), 흐름 제어 밸브(110, 112), 혼합 메니폴드(114), 침수용기(116), 제어 시스템(118), 캘리브레이션 용기(120), 전체 흐름 캘리브레이션 장치(124) 및 특성 캘리브레이션 장치(126, 128)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 제어 시스템(118)은 흐름 제어 밸브(110, 112)에 의해 제공된 흐름, 또는 처리 시간은 물론, 혼합된 용액의 특성과 같은 처리 파라미터를 제어 하기 위해 흐름 트랜스듀스(106, 108) 또는 특성 캘리브레이션 장치(126, 128)에 의해 제공될 수 있어서 캘리브레이션용 수단을 제공한다. 물론, 필터, 쵸크 밸브, 압력 트랜스듀서, 압력 조절기와 같은 여러 기타 소자가 바람직한 경우 시스템(100)에 포함될 수 있다. 제어 시스템(118)은 캘리브레이션 용기(120)로부터 얻어진 정보를 개재하여 흐름 트랜스듀스(106, 108)중 하나 또는 모두의 실시간 기계적, 전기적 또는 수학적 캘리브레이션를 위해 제공한다. 또한, 제어 시스템(118)은 바람직한 것으로, 처리 파라미터 또는 실시간 혼합 유체의 특성 또는 처리 파라미터를 제어하기 위해 캘리브레이션 장치에의해 제어용 정보을 이용한다.

특히, 시스템(100)은 성분 공급기(104)에 유체로 연결된 흐름 제어 밸브(110)와 흐름 트랜스튜서(106)을 포함한다. 흐름 제어 밸브(110)는 흐름 트랜스튜서(106)으로부터의 하류에 위치되어 있다. 흐름 트랜스듀서(106)와 (108)는 성분 공급기(104, 102)로부터 성분의 유량을 나타내는 실시간 전기 신호를 제어 시스템(118)에 제공한다. 제어 시스템(118)은 이에 응답하여 전기 신호를 발행할 수 있거나 제어밸브(110, 112)에 의해 수용가능하고 작동 가능한 시스템(100)에 의해 제공된 다른 캘리브레이션을 발생할 수 있다. 흐름 제어 밸브(110, 112)는 제어 시스템(118)에 의해 발생된 전기신호에 응답하여 성분 공급기(104, 102)로부터 전달된 유량을 제어할 수 있다. 성분 공급기(102, 104)로부터의 성분은 혼합 메니포올드(114)에 공급된 다음 실시간 캘리브레이션에 응답하여 동적으로 제어된 유량으로 침수 용기(116)에 공급된다.

캘리브레이션 용기(120)는 흐름 제어 밸브(110)로부터의 하류의 성분 공급기(104)와 흐름 제어 밸브(112)로 부터의 성분 공급기(102)에 유체적으로 제어가능하게 연결되어 있다. 흐름은 흐름 제어 밸브(110, 112)로부터 벗어날수 있어 캘리브래이션 용기(120)로 흐르게 된다. 이 방식으로, 캘리브레이션 용기(120)는 흐름 제어 밸브(110, 112)로부터 공급된 성분의 유량을 나타내는 실시간 전기 신호를 제공할 수 있다. 제어 시스템(118)은 이에 응답하여 흐름 제어 밸브(110, 112)의 수학적인 리캘리브레이션을 수행할수 있고 흐름 트랜스듀서9106, 108)에 의해 수용가능하고 작용가능한 수학적인 캘리브레이션의 결과를 나타내는 전기 신호를 발생할 수 있다. 흐름 트랜스튜서(106, 108)는 제어 시스템(118)에 의해 동적으로 리캘리브레이션될 수 있다. 바람직한 경우, 전체 흐름 트랜스듀서는 캘리브레이션 용기(120)는 유체적으로 연결되어 이의 유사한 리캘리브레이션을 허여한다.

시스템(100)은 혼합 메니폴드(114)에 유체적으로 연결된 하류로부터 위치한 전체 흐름 트랜스듀서(124)를 더 포함한다. 전체 흐름 트랜스듀서(124)는 흐름 제어 밸브(110, 112)로부터 제어 시스템(118)으로 부터 전달된 실시간 준비 혼합물의 전체 유량을 나타내는 실시간 전기신호를 제공할 수 있다. 제어 시스템(118)은 이에 응답하여 전기신호를 발생할 수 있고 제어 밸브(110) 및/또는 (112) 또는 흐름 트랜스듀서(106, 108)에 의해 수용 가능하고 작용가능하다. 이 방식에서, 전체 흐름 트랜스듀서(124)는 흐름 트랜스듀서(106) 및/또는(108)의 정밀도를 이에 대한 다른 점검으로 작용할 수 있다.

시스템(100)은 혼합 메니폴드(114)에 유체적으로 연결되어 이의 하류에 위치된 혼합 메니폴드(114)에 유체적으로 연결된 임의 특성 캘리브레이션 장치(126)는 물론, 침수 용기(116)에 대해 작동할 수 있게 배치된 임의 특성 캘리브레이션 장치(128)를 예시한다. 특성 캘리브레이션 장치(126, 128) 중 모두 또는 그 중 하나가 제공되는 경우, 이 장치는 동일하거나 다를 수 있고 특성 캘리브레이션을 하여 이에 응답하여 작용 신호를 발생할수 있는 장치일 것이다. 예를 들어, 특성 캘리브레이션 장치(126, 1218)는 전도도 센서, pH미터, 분광계, 온도계 또는 이의 결합과 같은 농도층정 장치일 수 있다. 특성 캘리브레이션 장치(126, 128)는 특성 캘리브레이션 장치(128)의 경우에 침수 용기(116)에 제공된 혼합물의 캘리브레이션된 특성을 나타내는 실시간 전기 신호를 제어 시스템(118)에 제공한다. 이들 캘리브레이션은 제어 시스템(118)에 의해 이루어져, 필요한 경우, 성분 공급기(104, 102)로부터 제공된 유량 또는 처리 시간과 같은 파라미터를 조절한다.

도 2를 참조하면, 본발명에 의한 클리닝, 에칭 및 린싱 기판에 이용가능한 시스템(200)이 구체적으로 도시되어 있다. 일반적으로, 시스템(200)은 성분 공급기(202, 204), 흐름 트랜스듀서(206, 208), 흐름 제어 밸브(210, 212), 혼합 메니폴드(214), 캘리브레이션 용기(220), 전체 흐름 트랜스튜서(224), 특성 캘리브레이션 장치(226, 228)및 침수 용기(216)를 포함한다. 시스템(200)은 흐름 제어 밸브(210, 212)에 의해 제공된 유량 또는 처리시간과 같은 처리 파라미터를 제어하기 위해 흐름 트랜스튜서(206, 208, 224)와 특성 캘리브레이션 장치(226, 228)에 의해 발생된 정보를 수신하고 이에 응답하는 (도시하지 않은) 제어 시스템을 더 포함한다.

더 구체적으로, 탈산소, 탈 이온(DDI)수의 공급이 가능한 성분 공급기(204)는 성분 공급 라인(230)을 개재하여 혼합 메니폴드(214)에 유체적으로 연결되어 있다. 성분 공급기(204)로부터 혼합 메니폴드(214)로의 성분 흐름이 성분 공급 라인(230)에 대해 작동할수 있게 배치되어 제어 시스템(도시하지 않음)과 연결된 흐름 트랜스듀서(206)에 의해 감지된다. 성분공급기(204)로부터 혼합 메니폴드(214)로의 성분의 유량은 제어 가능한 밸브(210)에 의해 제어될 수 있고 이 제어 시스템과 연결되어 있다.

성분 공급 라인(230)은 성분 공급기(204)로부터의 유체을 제어하는 것을 돕기 위해 록아웃 밸브(232), 온-오프 밸브(234) 및 압력 트랜스듀서(236)에 작동할수 있게 배치되어 있다. 또한, 성분 공급 라인(230)에는 밸브 커넥터(도시하지 않음)를 개재하여 공급 라인(230)에 유체적으로 연결된 엔드 이펙터 린스 스프레이 라인(238)이 마련되어 있다. 엔드 이펙터 린스 스프레이 라인상에는 기판 또는 한쌍의 기판을 시스템(200)에 통과하는데 이용되는 엔드 이펙트를 린스하기 위해 이용될 수 있는 밸브(239, 240)가 작동할수 있게 배치되어 있다. 바이패스 라인(242, 244)이 성분 공급 라인(230)과 유체 연통하는 온-오프 밸브 연결(도시하지 않음)을 개재하여 더 제공되어있고 이를 이용할 수 있다.

플루오르산(HF)을 공급할 수 있는 성분 공급기(202)는 성분 공급 라인(246)을 개재라여 혼합 메니폴드(214)에 유체적으로 연결되어 있다. 성분 공급기(202)로부터 혼합 메니폴드(214)로의 HF의 흐름은 성분 공급 라인(246)에 대하여 작동할 수 있게 배치되어 제어 시스템(도시하지 않음)과 연결된 흐름 트랜스듀서(208)에 의해 감지된다. 성분 공급기(202)로부터 혼합 메니폴드(214)로의 HF의 유량은 제어가능한 밸브(212)에 의해 제어되어 제어 시스템과 연결되어 있다. 성분 공급 라인(246)은 성분 공급기(202)로부터의 하류에 위치하여 성분 공급 라인(246)에 대하여 작동할 수 있게 배치된 밸브(248)를 포함하여 성분 공급기(202)로 부터의 흐름을 제어하는 것을 돕는다.

성분 공급기(202, 204)로부터의 흐름은 혼합 메니폴드(214)에 대한 성분 공급 라인(230)의 유체 연결을 개재하여 혼합 메니폴드(214)에서 혼합된다. 혼합 메니폴드(214)는 침수 용기(216)에 실시간 준비 혼합물을 전달하는 혼합 메니폴드 라인(250)에 유체적으로 연결되어 있다. 혼합 메니폴드 라인(250)은 이에 대하여 캘리브레이션 용기(220), 전체 흐름 트랜스듀서(224) 및 특성 캘리브레이션 장치(226)가 동작할수 있게 배치되어 있다. 밸브(261)는 이러한 사용이 바람직한 경우, 혼합 메니폴드 라인(250)으로부터 흐름을 편향하고 바이패스 라인(242, 244)에 대하여 편향되도록 근접된다.

캘리브레이션 용기(220)는 혼합 메니폴드(241)로부터 하류에 위치하고 캘리브레이션 라인(252)에 의해 혼합 메니폴드 라인(250)에 유체적으로 연결되어 있다. 혼합 메니폴드 라인(250)으로부터의 흐름이 3방향 바이패스 밸브(245)에 의해 캘리브레이션라인(252)를 통해 제어할수 있게 향한다. 바이패스 밸스(256)는 캘리브레이션 라인(252)에 유체연결로 제공되어 있고, 흐름을 캘리브레이션 라인(252)밖으로 향하게 하거나 흐름을 캘리브레이션 용기(220)안 및 밖으로 향하게하는데 이용된다. 캘리브레이션 용기(220)는 3방향 밸브(265)에 작동할 수 있게 배치된 질소 공급 라인(263)을 개재하여 질소원(도시하지 않음)에 유체적으로 더 연결되어 있다. 3방향 밸브(265)는 이용시 혹은 캘리브레이션이 채워지고 이 캘리브레이션 채워지자 마자 캘리부레이션 용기로부터의 벤팅을 허락하도록 자공하고 캘리브레이션이 작동하여 질소를 캘리브레이션 용기(222)에 흐르게 하여 혼합물을 캘리브레이션(252)의 배출구(도시하지 않음)을 통해 밖으로 나가게 한다.

더욱 구체적으로, 플로우 트랜스듀셔(206)(208)들의 캘리브레이션이 필요했다면, 공급(204)(202) 구성요소중의 어느하나로부터의 흐름은 시작될것이고 3방향 바이패스 밸브(254)를 작동시켜 그곳으로부터 캘리브레이션라인(252)으로 흐르게한다. 3방향 밸브(256)는 작동될것이며 캘리브레이션용기 내측으로 흐르게한다. 캘리브레이션용기는 그때 그것에대한 응답으로 제어시스템(도시않됨)에 정보를 제공하고, 제에시스템은 필요에따라서 트랜스듀서(206)(208)의 재캘리브레이션의 연속을 시작하게된다. 따라서 캘리브레이션용기(220)는 요구에의해 트랜스듀서(206)(208)의 제어된 재캘리브레이션을 제공하게되는 것이다.

전체적인 흐름 트랜스듀서(224)는 또한 혼합매니폴드(214)로부터 아래쪽흐름에 위치하고 있으며 제어시스템과 연락된다. 더욱구체적으로는, 전체적인 흐름 트랜스듀서(224)는 콘트롤밸브(210)(212)로부터 콘트롤시스템으로 보내지는 실시간유체흐름율을 실시간 전자신호로 나타내는것을 가능하게한다. 전체적인 흐름 트랜스듀서(224)는 트랜스듀서(206)(208)의 흐름 정확도를 더 체크하기 위해서 사용되어질 수 있다. 더욱이, 요구된다면, 전체적인 흐름 트랜스듀서(224)는 캘리브레이션용기(220)에 대하여 수직으로 될수있기에 동일한 효과의 재캘리브레이션을 할 수 있게된다.

특성을 캘리브레이션하는장치(226)는 혼합매니폴드(214)의 아래쪽에 위치하며 유체적으로 연결되어 있다. 비록 특성을 캘리브레이션하는 장치가 적절한 장치일수는 있어도, 특성을 캘리브레이션하는 장치(226)는 HF에칭 응용에 있어서 전도성 캘리브레이션장치에 유용하다. 특성을 캘리브레이션하는 장치(226)는 또한 콘트롤시스템과 연락하며 혼합되어 배출되는 혼합매니폴드(214)의 캘리브레이션된 전도성을 나타내는 실시간전자 신호를 제공한다. 이들 캘리브레이션들은 그때 콘트롤 시스템에 의해서 처리시간, 공급 구성요소(204)(202) 등과 같은 파라미터들을 조정하기 위하여 사용되어진다.

위에서 언급한 바와같이, 혼합 매니폴드(214)는 혼합 매니폴드라인(250)을 경유하는 침수 용기(216)에 실시간으로 준비되어 혼합된것들을 보내게된다. 더욱 구체적으로는, 혼합 매니폴드라인(250)은 유체적으로 3방향밸브(258)에 연결되어있으며, 교대로 유체적으로 드레인라인(272)와 담듬용기 공급라인(274)와 연결되어있다. 드레인 라인(272)은 드레인 흐름과 드레인 콘트롤밸브(260)을 캘리브레이션하기 위하여 드레인 흐름 트랜스듀서(262)에 관하여 작동가능하게 배열되어있어서, 침수용기(216)를 드레인하게하여 비교적 일정한 비율로 발생하게 할수도있다.

3방향 밸브(258)는 활성화되어 혼합 매니폴드라인(250)과 침수용기(216)로부터 흐름을 불연속적으로 하게하고 필요할경우 배출되게 된다. 교대로, 3방향 밸브(258)는 활성화되어 흐름이 침수용기 송급라인(274)로 보내져서 실시간으로 준비된 혼합물이 처리용기(216)로 보내지게된다.

침수 용기(216)은 오버플로 위어(270), 위어(weir)집합용기(264)와 덤프 억제용기(283)에 대하여 작동하게 배열되어 있다. 특히, 오버플로 위어(270)는 침수용기(216)에 관하여 상대적으로 균일한 오버플로를 제공하기 위해서 마련되어 있다. 더욱이 위어 콜렉션용기(264)는 덤프 억제용기(283)에 관하여 작동하게 배열되어있으며 형태는 오버플로와 같은 몇 부분이 낮은 모서리 부분으로 모이게하여 이로울수 있게되어 테스팅에 접근하기 쉽게된다. 어떠한 오버플로도 위어 콜렛션용기에의해 모이지 않으므로 덤프 콜렉션용기(283)내에 모이게 된다. 더욱이, 퀵 덤프밸브(278)는 마련되어침수용기(216)과 유체적으로 연결되어 퀵 덤프밸브(278)이 열렸을때 침수용기(216)의 내용물은 덤프억제용기(283)의 내측으로 버려지게되는것을 허용하게된다.

더 마련되고 작동하도록 배열된 침수용기(216)들은 리드(276), 전도성모니터(228)와 드레인라인(283)이다. 더욱 구체적으로는, 리드(276)는 침수용기(216) 또는 위어 콜렉션용기(264)에 대하여 작동하게 배열되어 있어, 리드(276)는 실질적으로 함유된처리환경을 제공하기 위해서 곧 닫히게 된다. 리드(276)는 다양한 라인이나 감지장치의 안내를 위해 하나또는 그이상의 수단을 포함할수잇다. 도시된것처럼, 리드(276)는 처리 가스라인(290)(292)(294)의 안내를 위해 마련되어 있으며, 가열된 질소가스, 질소가스, 정전기 방지용 노즐(도시않됨)에서의 IPA 질소 혼합물들을 보내기위해 사용될수 있으며, 그것에의해 반도체 제조공정에 사용될수 있다.

리드(276)는 캘리브레이션장치(296)(297)(298)(299)의 안내를 위하여 더 구비된다. 더욱 구체적으로, 온도캘리브레이션장치(296)는 침수용기(216)내에서 작동하도록 배열되어지며 그곳으로 보내지는 혼합물의 온도를 감시하게 하는것이 가능하다. 저수위캘리브레이션장치(298), 처리수위캘리브레이션장치(297)와 오버플로캘리브레이션장치(299)들은 침수용기(216)내의 혼합물의 수위가 낮을때 표시하도록 제공되어지며, 수위가 침수처리에 적절할때, 또는 보내지는 혼합물이 침수용기(216)내에서 오버플로될때 나타내기위해 제공되어지며, 위어 콜렉션용기(264)각각에 적절한 수위가 되었을때 모이게 된다. 캘리브레이션장치(296)(297)(298)(299) 전체는 콘트롤시스템과 연결되며, 하나또는 그 이상의 처리 조정이 필요시에 그것에대한 응답으로써 이루어지게된다.

전도성 모니터(228)은 위어콜렉션용기(264)에 대하여 작동하게 배열되어 잇으며, 캘리브레이션장치(296)(297)(298)(299)가 잇는 케이스로써, 콘트롤시스템과 연결되어있어 그것에의해 캘리브레이션을 얻을 수 있고 콘트롤 시스템에의해 사용가능하여 요구되는 어떠한 처리파라미터를 조정할수있게 사용된다.

드레인라인(288)은 덤프엑제용기(600)에 대하여 작동하게 배열되어있고 이용할수잇는 밸브(도시않됨)에 작동하도록 결합되어있어 억제용기용기(283)에 버려지도록하기위해 열려질수도잇다. 콘트롤라인(286)은 드레인라인(288)에 유체적으로 연결되어 있으며 온-오프밸브와 오리피스9282)에 관하여 작동하도록 배열되어있다. 콘트롤라인(286)은 예를들면 오존이 시스템내의 운반공정에서 사용될때 오존감소 목적으로 드레인라인(288)속으로 과산화수소의 적절한양을 넣기위해 사용될수도 있다.

시스템(200)은 많은 부가적인 구성요소를 더 포함할수도 있으며 몇몇 제조공정과 관련하여 임의적으로 사용될수도있다. 예를들면, 시스템(200)은 혼합매니폴드 (214)에 부가적인 구성요소(도시않됨)를 유체적으로 결합되도록 공급라인 구성요소 (231)(233)(235)들을 포함하게된다. 부가적인 구성요소들은 제공될 수 있으며, 불화수소 수용액, 오존처리된 물, 염화수소 수용액들이 첨가된 몇몇 공정에 유용하다. 흐름을 제어하기위하여, 구송요소 공급라인(231)은 밸브(237)(239)(241)들을 포함하며, 구성요소 공급라인(233)은 밸브(243)(245)(247)들을 포함하고, 구성요소 공급라인(235)은 밸브(249)(251)(253)을 포함하며, 이들 모두는 각각의 공급라인에 대하여 작동하도록 배열된다.

오존 처리된 물은 공급라인(233)을 경유하여 공급되어지고, 드레인을위해 도시된 시스템(200)에 관하여, 바이패스라인(255)을 제공하는것이 때론 필요하다. 특히, 바이패스라인(225)은 구성요소 공급라인(233)과 유체적으로 연결되어있고, 그곳을 통하는 흐름을 제어하기위해 그곳의 밸브(257)와 작동하도록 배치되어있다. 추가적으로, 구성요소 공급라인(235)이 잇는 처리공정에서 염화수소 수용액을 혼합 매니폴드(214)로 보내기위해 사용되어지며, 로터미터(259)와 같은 흐름 감지장치를 제공하기위해 때론 필요로 하며, 구성요소 공급라인(235)가 있는 작동적인 배치에 있어서는, 동일한 유체흐름을 감지하게된다.

시스템(200) 내에서 운반할수있는 전형적인 공정에서는 흐르게 떨어뜨리는것일수도있고, 불화수소산 에칭에 단일 사용일 수도있다. 그렇게 하기위해서, 콘트롤 시스템은 구성요소공급(204)에서의 물로부터와, 구성요소공급(202)으로부터의 불화수소산(HF) 으로 부터의 물에서 환원과 이온화 되지않게(DDI) 하는것을 허용하게 하는것을 야기하며, 각각 혼합 매니폴드(214)내에서 결합되게된다. 특히, 콘트롤 시스템은 플로 콘트롤밸브(210)(212)에게 DDI물이나 HF의 흐름율을 제공하는것을 야기시키며 DDI/HF 및 HF의 농축등과 같은 바람직하고 아주 근접한 혼합을 야기한다. 플로 트랜스듀서(206)(208)은 플로 콘트롤밸브(210)(2120에의해 혼합매니폴드(214)로 보내지는 실질적인 흐름을 모니터하며 콘트롤 시스템에서 모니터링한것을 기초로 정보를 제공하게된다. 콘트롤 시스템은 그때 플로 콘트롤 밸브(210)(212)를 조정하거나, 필요나 요구에따은 다른 처리 파라미터를 조정하게된다.

위에서 언급한 것처럼, 몇몇 응용에 있어서 HF 에칭액에 염화수소산의 소량을 첨가하는것이 요구되어진다. 그러한 응용이 바람직하다면, 콘트롤 시스템은 로터미터(259)에의해 캘리브레이션된 적절한양의 HCl을 혼합 매니폴드(214)에 제공하기 위하여 온-오프밸브(253)를 동작하게한다.

밸브(254)가 적절하게 위치한것과 함께, 실시간으로 준비된 HF 의 혼합물은 혼합 매니폴드라인(250)를 통하여 혼합매니폴드(214)로부터 흐르게되고, 전체적인 플로 트랜스듀서(224)와 접촉하는 특성 캘리브레이션장치(226)으로 들어가며, 그경우 HF는 전도성 캘리브레이션장치에 바람직하게 사용되어지며, 이들 각각은 전체적인 흐름율과 전도성의 전기적신호 표시를 콘트롤 시스템에대하여 각각 제공하게 된다. 필요하다면, 콘트롤 시스템은 그때 플로 콘트롤밸브(210)(212)로 부터의 제공되어진 흐름율을 조정하기위하여 이 정보를 사용할수도있고, 플로 트랜스듀서(206)(208)의 재캘리브레이션 시퀀스를 최화 시키거나, 필요하다면 다른 처리파라미터들을 조정하게된다.

혼합된 에칭액은 밸브(258)가 적절하게 위치하였을때 혼합 매니폴드라인 (250)을 거쳐 밸브(258)로 가며, 침수 용기 공급라인(274)로 흘러가며 침수탱크 (216)의 바닥으로 들어가게된다. 침수 탱크내의 혼합액의 수위는 수위 캘리브레이션장치 (297)(298)(299)에의해 캘리브레이션되어지며, 바람직한 수위에 도달하게될때, 하나또는 그이상의 기판(도시않됨)이 그 안으로 잠기게 된다.

이때, 콘트롤시스템은 흐름을 감소시키기 위해서 그안으로 비례적으로 흐르게하는것을 허용하여 콘트롤 밸브(206)(208)을 이롭게 작동시키는것을 가능하게하며, 실시간으로 혼합된 HF의 동일한 농축을 제공하게되나, 낮은 흐름으로 혼합하여 보내는 것이거나, '높은곳에서 층으로흐르는' 흐름이다. 보내지는 혼합물의 추가적인 양은 침수용기(216)를 오버플로위어(270)을 통해 오버플로하게 하도록하며, 위어 콜렉션용기(264)와 덤프 억제용기(600)중 하나또는 둘의 내측으로 오버플로하게한다. 침수용기(216)의 내측으로 들어가는 혼합물의 연속적인 흐름은 처리되는동안 침수용기(2160내측에서 온도 또는 농도 기울기의 변화를 피하게 되며, 더욱이 침수 용기(216)로 부터 어떠한 오염물질을 제거하도록 작용하게된다.

추가적으로, 에칭하는동안, 전도성 캘리브레이션장치(228)는 HF의 농도를 모니터 하도록 작동한다. 이러한 캘리브레이션장비는 콘트롤시스템과 연결되어질수 있으며 그때 필요하거나 요구되는 것에의해 요구되는 처리파라미터를 조정하게된다. 비록 전도성 캘리브레이션장치(228)가 침수용기(216)의 인접하거나 외측의 샘플루프에서 보여지며, 전도성캘리브레이션장치(228)는 달리 위어 콜렉션용기(264)또는 침수용기(216)중의 어느것에 관련하여 작동하게 위치되어진다.

에칭공정의 끝에서는 온도캘리브레이션장치(296)이나 전도성캘리브레이션장치 (228)중의 하나이거나 양쪽모두로부터 얻어진 캘리브레이션값에 대한 응답으로 콘트롤시스템에의해 임의적으로 결정되거나 제어될수도 있다. 이롭게는, 이런 방식에서 사용되는 시스템(200)은 콘트롤시스템을 허용하며, 동적으로 제어하고, 유연한 방식으로써, 보내지게되는 화합물이나 혼합물의 흐름율에 기초한 대략적인것의 응답으로 에칭시간을 제어하며, 혼합된 에칭용액의 온도나 농도를 제어하게된다.

한번의 에칭시간이 끝나면, 초기적으로 접근하거나 동적으로 조정되거나하며, 콘트롤 시스템은 콘트롤밸브를 닫게 하며, 그것에의해 침수탱크(216)으로의 혼합된 HF의 흐름을 중지시키게된다. 침수탱크(216)는 그때 입구 퀵덤프밸브(278)과 배출밸브(도시않됨)에의해 배출시킬수 있게되며 혼합된 HF를 덤프억제용기(283)와 외부 배출라인(288)으로 배출되는것을 허용하게된다. 교대로, 혼합된HF 의 공급은 HF를 헹구거나 에칭공정을 정지하기 위해서 세척 DI워터의 높은 흐름율의 공급에 의하여 멈추어질 수 있다. 이 경우에, DI워터는 용기(283) 내에서 혼합된 HF로 거의 채워지지 않게된다. 그때 기판은 적절한 공정에의해 말려질수 있다.

침수탱크(216)가 실질적으로 비어있고 기판이 그안에서 말려지고 있었다면, 콘트롤 시스템은 제어가능한 밸브(247)를 정해진 흐름율에서 열려지게 하며, 그것에의해 성분공급라인(233)을 통하여 공급되어지는 오존처리된 물(도시않됨)로부터 혼합매니폴드(214), 혼합 매니폴드라인(250), 침수용기(216)의 내측으로 오존처리된 물을 보내게 된다. 하나의 탱크에서 에칭, 헹굼, 산화처리 할때 이롭게 사용할수 있는 이공정은 바람직하다.

도 3을 참조하면, 재순환시스템(300)을 더욱 상세하게 나타낸 것이며 액처리된 산화에칭이 있는 에칭기판에 유용하다. 시스템(300)은 시스템(200)에서와 동일한 구성요소들의 다수를 포함하며, 중복되는 구성요소는 앞으로 설명하지 않는다. 다소나마, 본 시스템(300)에서의 구조적 차이는 설명될 것이며, 시스템(200)에서 동일한 참조번호를 갖는 유사한 구성요소가 있을경우에는, 참조번호가 100씩 증가하여 도 2에서의 참조번호(220)으로 표시된 캘리브레이션용기는 도3에서 참조번호 (320) 캘리브레이션용기로 표시한다.

덧붙이면, 이들 구성요소들은 이미 도 2와 관련하여 설명되었고, 그때 도 3은 흐름 트랜스듀서(307)(309), 흐름 콘트롤밸브(317)(305), 히터/냉각기(387) 및 재순환라인(371)을 더 포함하게된다. 시스템(300)은 흐름트랜스듀서 (306)(307)(308)(309) 및 (324) 뿐만아니라 처리파라미터나 혼합된에칭액의 특성을 제어하는 특성캘리브레이션장치(326)(328)에의해 발샹된 정보에 응답하는 콘트롤시스템(도시않됨)을 더 포함한다.

더욱 구체적으로는, 미리혼합된 HF용액(도시않됨)과 같은 성분의 공급은 성분 공급라인(301)을 경유하는 혼합 매니폴드(314)에 유체적으로 결합되어있다. 미리혼합된 HF 성분공급(도시않됨)으로 부터 혼합매니폴드(314)로의 흐름은 각각의 구성요소에 대하여 작동하게 배열되고 콘트롤시스템과 연결된 흐름 트랜스듀서 (307)에 의해 감시된다. 미리 혼합된 HF 성분 공급으로부터 혼합 매니폴드(3140로의 흐름율은 또한 콘트롤시스템과 연결된 제어가능한밸브(317)에 의해 제어된다. 성분공급라인(301)은 록아웃밸브(311) 온-오프밸브(313), 미리혼합된 HF성분 공급으로부터 흐름을 제어하는것을 도와주기위한 압력 트랜스듀서(315)들에 대하여 작동하도록 배치되어있다.

몇몇 응용에서 수산화암모늄일수 있는 성분공급(도시않됨)은, 더 제공되고, 성분 공급라인(303)을 경유하여 혼합 매니폴드(314)에 연결되어 있다. 수산화 암모늄 성분 공급으로부터 혼합매니폴드(314)로의 흐름은 콘트롤시스템과 연결되어있는 성분공급라인(303)에 작동하도록 배치된 흐름 트랜스듀서에 의해 감시된다. 수산화 암모늄 성분 공급으로부터 혼합매니폴드(314)내측으로의 흐름은 또한 콘트롤시스템과 연결되어있는 제어가능한밸브(305)에 의해 제어된다. 성분공급라인(246)은 수산화암모늄성분공급 으로부터 흐름을 제어하는데 도움을 주기위한 흐름 트랜스듀서 (309)의 위쪽밸브(321)에대하여 작동하도록 배치된다.

덧붙이면 도 2의 침수용기(316)와 관련하여 여기 위에서 설명된 구성요소들은 히터/냉각기(387), 재순환라인(371)을 더 포함하고있다. 더 구체적으로, 히터/냉각기는 침수용기9316), 위어 수집용기(364), 재순환라인(371)에 대하여 작동하도록 배치되어 있으며, 동일한 구성요소의 최소부분에 가열이나 냉각을 가능하게 한다. 결과적으로, 시스템(300)은 침수용기(316)의 구성요소의 온도를 유지시키거나 조정하는 수단을 이롭게 제공하게된다.

재순환라인(371)은 전체적인 흐름 트랜스듀서(324)의 흐름위쪽에있는 혼합매니폴드(350)와 3방향밸브(354)의 아래쪽흐름을 갖는 위어 수집용기(364)와 유체적으로 연결되어 있다. 재순환라인371)은 그러므로 위어수집용기(364)로부터 혼합매니폴드라인(350)을 통하여 뒤쪽에서 들어오는 흐름의 진행의 준비된 혼합물을 실시간으로 재순환시키는데 사용될수 있으며 결과적으로, 침수용기(385)의 뒤쪽으로 들어가게되는 것이다. 재순환라인(371)은 펌프(373), 필터(379), 3방향 밸브(385)를 포함하고있다.

더욱 구체적으로는, 재순환라인(371)은 위어 수집용기(364)에 유체적으로 작동하도록 연결되어 있으므로 혼합된 에칭액이 그곳을 통하여 보내지게된다. 펌프(373)는재순환라인(371)에 대하여 작동하도록 배치되며 재순환라인(371)을 통하는 혼합된 에칭액의 흐름을 도와주도록하기위해서 제공될수도있다. 재순환라인 (371)은 필터(379)에 유체적으로 연결되어있고, 밸브(도시않됨)를 포함하고있어 재순환라인(371)의 내용물이 걸러지게되며, 필터(379)는 비워지게된다. 재순환라인 (371)은 그때 결합되고 3방향 바이패스밸브(385)를 경유하는 혼합매니폴드라인 (350)과 유체적으로 결합된다.

특히, 3방향 바이패스밸브(385)는 장착될 수 있기때문에 혼합매니폴드(314)로부터 혼합 매니폴드라인(350)을 통하여 흐름이 진행되어 침수용기(316)내측으로 흐르게되어 침수용기(3160으로 혼합된 에칭액을 제공하게된다. 덧붙이면, 3방향 바이패스밸브(385)는 장착될수 있기때문에 혼합된 에칭액이 재순환라인(371)로부터 혼합 매니폴드라인(350)으로 들어가며 침수용기(316)내측으로 다시 들어가게되어 재순환라인(371)은 침수용기(316) 내에서 혼합을 재순환하게되며, 그것에의해 온도나 농도 기울기를 최소화하거나 형성을 방지하며 그 내측에서 다르게 형성되거나, 침수용기(316)로부터 억제를 해소하게된다.

시스템(300)내측에서 수송하는 전형적인 공정은 액처리된 산화 에칭또는 'BOE'공정이며, 다음과 같이 진행된다. 콘트롤시스템은 콘트롤밸브(310)(312)(305)를 흐름을 제어하도록하며, 냉각 필터된 DI, 49%의 HF, 수산화암모늄의 의 각각을 혼합 매니폴드(314)의 내에서 혼합되는것을 허용하게된다. 특히, 콘트롤시스템은 콘트롤밸브(310)(312)(305)의 흐름을 제어하게하며, DI워터, 49%HF, 수산화 암모늄의 흐름율을 제공하도록 제어되어 BOE용액의 최소 근접값에 맞게 혼합되게 한다. 흐름 트랜스듀서(3060(308)(309)는 흐름 콘트롤밸브(310(312)(305)에 의해 혼합 매니폴드(314)로 보내지는 실질적인 흐름을 감시하여 콘트롤시스템에서 감시되는것을 정보를 제공하게 된다. 콘트롤시스템은 교대로, 필요에따라 흐름 콘트롤밸브 (310)(317)(3120(305)에의해 보내지게되는 흐름율과 같은 처리파라미터와 같은것들을 조정할수있게된다.

3방향 바이패스밸브(354)(385)는 이용하도록 장착되며, 혼합된 BOE는 혼합매니폴드(314)로부터 혼합매니폴드라인(350)을 통하여 흐르고, 내측으로 들어와서 전체적인 흐름트랜스듀서(324)와 접촉하며 특성 캘리브레이션장치(326)는, BOE응용에서는 바람직하게는 농도캘리브레이션장치이며, 이들 각각은 전체적인 흐름율과 농도의 전기적인 신호표시를 콘트롤시스템에 각각 제공하게 된다. 만약 필요하다면, 콘트롤시스템은 그때 이 정보를 이용하여 흐름콘트롤밸브(310)(312)에의해 제공된 흐름율과 같은 처리파라미터나 특성과 같은것들을 조정하며, 필요하다면 흐름트랜스듀서(306)(308)의 캘리브레이션 순서를 초기화 시키게된다.

위에서 언급한것처럼, 몇몇 응용에서 혼합된 에칭액에 소량의 염산을 추가시키는것이 바람직할 것이다. 만일 이러한 응용이 바람직하다면, 콘트롤시스템은 로터미터(359)에 의해 캘리브레이션된것으로써 혼합매니폴드(314)에 적당량의 HCl을 공급하도록 온-오프 밸브(353)를 작동시키게된다.

혼합된 BOE는 혼합매니폴드라인(350)을 통하여 다른 이용가능한 분배방법 으로써 침수용기(316)내측으로 흐르게된다. 침수탱크(316) 내측의 혼합된 BOE의 수위는 처리높이에 이르렀을때 재순환라인(371)을 채우게되며 초기화 될 수 있다. 재순환라인(371)과 침수용기는 혼합된것으로써 충분히 채워지고, 펌프(373)는 위어 수집용기(364)로부터 재순환라인(3710과 침수용기(316)의 뒷편으로 혼합된 BOE를 흐르게하는것을 시작하게된다. 재순환라인(371)과 오버플로 수집위어(364)가 히터/냉각기(387)에 대하여 작동하게 배치되어 있기때문에, 혼합되어 재순환되는 BOE 용액은 침수탱크(316) 내측으로 재진입 하기전에 이롭게 가열되거나 냉각될 수 있다. 이 방법에서 재순환라인(371)은 침수용기(3160의 내용물의 재순환을 제공하게되며, 그것에의해 온더 또는 농도 기울기의 형성을 방지하는것을 도와주게되고, 침수용기(316)의 내측으로부터 억제를 제거하게 된다.

처리수위에 이르게되거나, 재순환 펌프(373)가 작동하게되면, 하나 또는 그이상의 기판들이 침수용기(316)의 내측으로 잠기게된다. 에칭하는동안, 전기전도성 캘리브레이션장치(328)는 혼합된 BOE의 농도를 감시하게하여 유지하게하여 알맞은 농도가 콘트롤시스템과 연결되어 유지되게된다. 더욱이, 온도 캘리브레이션장치(396)는 혼합된 BOE의 온도를 계속적으로 감시하게한다. 콘트롤시스템은 그때, 이들 캘리브레이션값을 사용하게되고, 필요하다면 이들 처리파라미터들을 조정하게된다.

에칭공정의 끝은 하나또는 그 이상의 온도캘리브레이션장치(396)또는 전기전도성 모니터(328)의 어느 하나나 둘모두에게서 얻은 캘리브레이션값에 대한 응답으로써 콘트롤시스템에 의해서 임의적이거나 이롭게 결정될수 있다. 이롭게는, 이런 방식에서 사용되는 시스템(300)은 콘트롤시스템을 동적으로 제어할 수 있고, 유동적인 방법에서는, 혼합된 BOE의 어느 한성분의 온도나 농도에대한 응답으로써 에칭시간을 조절할수 도 있다.

에칭 시간이 끝나게되면, 초기적으로 적절하거나, 동적으로 조정되었다면, 기판은 침수용기(316)내측에서 제거될수 있으며 필요에 따라서 더 처리할 수 있다. 재순환 펌프는 새로운 기판이나 기판세트를 침수용기(316)내측으로 담그는것을 작동시키도록 연속으로 작동할수있다. 많은 기판이나 기판세트를 처리하는것은 침수용기(316)의 내용물을 교체할 필요가 있기 이전에 효과적이다.

바꾸어 말하면, 콘트롤시스템은 바람직한 흐름율에서 제어가능한밸브(347)를 열리게 할수있으며, 그것에의해 오존처리된 물공급(도시않됨)으로부터 성분공급장치(333)로 보내지며, 혼합매니폴드 속으로, 혼합 매니폴드라인(350)을 통하여, 침수용기(316)의 내측으로 보내지게된다. 퀵덤프밸브(378)와 밸브는 덤프 억제용기 (370)위에 작동하도록 배치되며 그때 열릴수 있게된다. 이 방법에서, 침수용기 (316)는 한번에 쏟게되며, 그러는동안 기판에 동일한 헹굼이 이루어지게된다.

도 4를 참조하면, SCI세척에 따르는 기판세척에 유용한 재순환 시스템을 나타내고 있다. 시스템(400)은 시스템(200)(300)과 동일한 다수의 구성요소를 포함하고있고, 동일한 구성요소는 앞으로 설명하지 않을것이다. 시스템(400)에서 얼마간의 다른 구성이 있다면 설명할 것이며, 그러는동안 유사한 구성요소가 시스템(200)(300)에서 동일한 참조부호로 표현될 것이며, 아마도 건에따라서 100 또는 200으로 증가될 것이다. 그러므로, 도 2에서의 참조번호(220)은, 캘리브레이션용기는 도 4에서 캘리브레이션용기(420)으로, 도 3에서의 재순환라인(371)은 도 4에서는 재순허ㅘㄴ라인(471)로써 사용된다.

도 2, 3과 관련하여 위에서 이미 설명되었던 이들 구성요소들에 덧붙여서, 도 4는 히터(503), 스프레이바(505), 메가소닉 부품(509)(511)(513)(514)들을 더 포함하고, 특성캘리브레이션장치(426)에의해 제공된 캘리브레이션값의 오프-라이닝용 수단, 과산화수소 오존제거 목적으로 배출라인(488)에 과산화수소를 공급하는 수단등을 포함하고 있다.

도 4에 도시한 것처럼, 바이패스라인(441)은 하나 또는 그이상의 스프레이바 (505)에 유체적으로 결합되며 침수용기(416) 내측에 작동하도록 배치되어있다. 조정가능한 바늘(503)과 조정가능한 바이패스밸브(507)는 바이패스라인(441)에 유체적으로 연결된것을 제공하고, 바이패스라인(541)을 통하여 바이패스밸브(507)를 경유하여 보내진다 하더라도, 바늘(503)은 바이패스라인(541)과 스프레이바(505)를 통한 흐름의 최소량을 허용하며, 그안에 박테리아의 증식을 방지하거나 최소화 하게된다.

메가소닉 구성요소(509)(511)(513)(514)들은 다른 밸브 연결(도시않됨)을 경유하는 바이패스라인9441)에 대하여 작동하도록 배치된다. 더 구체적으로, 메가소닉 구성요소들은 메가소닉 공급라인(509), 가스제거 모듈(514), 온-오프밸브(513), 트랜스듀서 배열(511)을 포함하고있다. 메가소닉 공급라인(509)은 밸브(도시않됨)에의해 바이패스라인(441)에 유체적으로 연결되어있다. 온-오프밸브는 그안으로 유체흐름을 제어하는것을 돕기위해 메가소닉 공급라인(509)에 대하여 작동하도록 배치된다. 더욱이, 가스제거모듈(514)는 공급라인(509)에 유체적으로 연결되어있을 뿐 아니라 진공장비(도시않됨)에 작동하도록 연결되어있어 공급라인(509)를 통해 공급되는 유체로부터 거품을 제거할수 있게된다. 공급라인(509)는 트랜스듀서 배열(511)과 침수용기(416)사이의 공간으로 가스제거된 유체를 제공하여 메가소닉 에너지를 침수용기(416)의 바닥표면으로 전달하기위한 중간물을 제공하게 되는것이다. 시스템(400)내에서 메가소닉 구성요소(509)(511)(513)(514)의 포함에 의해서, 침수용기(416)은 필요하다면, 기판의 메가소닉처리를 위해 제공될수있다.

시스템(400)은 과산화수소 공급라인(523)을 통하여 과산화수소의 추가적인 흐름을 더 제공한다. 구체적으로는, 과산화수소 공급라인은 구성요소 공급라인의 위쪽말단과 유체적으로 연결되며 배출라인(488)의 아래쪽 말단에 유체적으로 결합된다. 이런 방법에 있어서, 과산화수소는 오존제거와 같이 필요시에 드레인 라인에 공급되어질수 있다.

시스템(400)은 과산화수소 공급라인(523)을 통하여 과산화수소의 추가적인 흐름을 위해 더 제공된다. 구체적으로는, 과산화수소 공급라인은 그것의 위쪽흐름 말단부에서의 성분공급라인 (446)에 유체적으로 연결되어있고 아래쪽 흐름 말단부에 드레인라인(488)에 유체적으로 연결되어 있다. 이 방식에서는, 과산화수소가 필요시에 오존감소를 수행하기위해 드레인라인(488)을 통하여 공급될수도 있다.

시스템(400)은 상태캘리브레이션장치(426)을 갖는 시스템(400)에 의하여 혼합된 생성물의 요구되는 특성의 오프라인 캘리브레이션을 위해서 더 제공된다. 구체적으로, 캘리브레이션공급라인(515)은 제공되어지며,적절한 밸브연결(도시않됨)을 통하여 혼합매니폴드라인 (450)에 유체적으로 연결되어있다. 바람직한 특성캘리브레이션장치의 수나 조합은 캘리브레이션 공급라인(515)에 대하여 작동하도록 배치되며, 시스템(400)에서 농도 분석기(426), 로터미터(517)를 특히 나타내었다. 로터미터(517)은 조정가능한 밸브(519)에 대하여 작동하도록 배치되며 그것에의해 농도분석기(426)내측으로의 유체흐름이 필요시에 조정된다. 더욱이 캘리브레이션공급라인(5150에 대하여 작동하도록 배치된것은 냉각기(521)로써 필요시에 농도 분석기(426)과 반응하기이전에 공급라인(515)를 통하여 혼합물이나 유체의 온도를 감소시키기 위하여 사용될수 있다.

일예로 시스템(400)을 사용할수잇는것은 SCI 세척 공정이다. 이러한 공정을 수행하기 위해서, 콘트롤 시스템은 필요시에 초기화되며, 흐름 콘트롤밸브(447)에게 혼합매니폴드(414) 내측으로 오존처리된 물을 통과하도록하여 침수용기(416) 내측에서 미리 헹굼을 시행하도록 제어하게한다. 완료되었다면, 덤프 억제용기밸브의 작동을 경유하여 침수용기(416)으로부터 오존처리된 물이 제거되었고, 콘트롤시스템은 콘트롤밸브(410)(417)(412)(405)를 작동시켜 차가운 걸러진 DI워터, 뜨거운 압력으로 걸러진 DI워터, 과산화수소와 수산화암모늄들을 흐르게하며, 각각 혼합매니폴드(414) 내측에서 바람직한 성분과 온도에 근접하는값을 갖는 세척혼합액을 생산하기 위해서 혼합되어진다. 흐름 트랜스듀서(406)(407)(408)(409)는 흐름 콘트롤밸브(410)(417)(412)(405)에의해서 혼합매니폴드(414)로 보내지는 실질적인 흐름율을 모니터하며 콘트롤시스템에 이와동일한것을 기반으로하는 정보를 제공하게된다. 콘트롤시스템은, 교대로, 필요시에 흐름 콘트롤밸브(410)(417)(412)(405)에 의해 보내지는 흐름율과 같은 처리나 특성파라미터 같은것들을 조정할수있다.

3방향 바이패스밸브(454)(485)가 적절하게 배치되는것으로, 혼합된 세척용액은 혼합매니폴드(414)부터 혼합 매니폴드라인(450)을 통하여 흐르게되고, 흐름 트랜스듀서(424)의 내측으로 흘러들어 접촉하게되어 콘트롤시스템에 전체적인 흐름율의 표시를 전기적인 신호로써 제공하게된다. 필요하다면, 콘트롤시스템은 이때 공정이나 특성파라미터들을 조정하기 위하여 이 정보를 사용할 수도 있다.

혼합된 세척용액은 혼합매니폴드라인(450)을 통하여 스프라거와 같은 분배방법에 의하여 침수용기(416)의 내측으로 보내진다. 침수탱크(316)내의 혼합된 세척용액의 높이는 바람직한 높이에 이르렀을때 수위 캘리브레이션장치(497)(499)에 의하여 캘리브레이션되어지며, 재순환라인(471)의 채워짐이 초기화된다. 재순환라인(371)과 침수용기들이 혼합용액으로 다 채워졌을때, 펌프(473)는 위어 수집용기(464)로부터 재순환라인(471)을 통하여 침수용기(316)의 후면으로 혼합된 BOE의 흐름이 시작되게된다. 재순환라인(471)이 히터(503)에 대하여 작동하도록 배치되기 때문에, 재순환되는 혼합된 BOE용액은 침수탱크(416)내측으로 다시들어가기 이전에 이롭게 가열될수있다. 이 방법에 있어서, 재순환라인(371)은 침수용기(416)의 내용물의 재순환을 위해 제공될수있고, 그것에의해 온도나 농도기울기등의 형성을 제거하는것을 돕게되거나, 침수용기(416)내의 억제를 제거하게된다.

하나또는 그이상의 기판이 침수용기(416)가 혼합용액으로 가득차거나 그이전에 놓일수 있다. 이롭게는, 기판이 침수용기(416)내에 장착된다면, 침수용기(416)에 채워지는 작용이, 트랜스듀서 어레이(511)에의해 제공되는 메가소닉 작용과 결합되어 이로운 효과를 제공할수있다. 바꾸어말하면, 하나 또는 그이상의 기판이 침수용기(416)가 한번 채워지거나 재순환펌프(473)가 한번 작동되었을때 침수용기 (416) 내측으로 잠겨질수있다.

세척하는동안, 전기전도성 캘리브레이션장치(428)는 혼합된 세척용액의 어떠한 성분의 농도를 감시할수 있게되어 적당한 농도를 맞추고 콘트롤시스템과 연력된것을 유지시키게된다. 더욱이, 온도 캘리브레이션장치(496)는 혼합된 세척용액의 온도를 연속적으로 감시한다. 콘트롤시스템은 온도캘리브레이션장치(496)이나 전기전도성 캘리브레이션장치(428)로부터 받은 정보에 기초하여 처리파라미터들중 어떤것들도 조정할 수 있다.

세척공정의 끝부분은 온도캘리브레이션장치(496)나 전기전도성 캘리브레이션장치(428)중 하나나 둘로부터 얻은 캘리브레이션값에대한 응답으로써 콘트롤시스템에의해 결정되거나 제어될수 있다. 이롭게는, 이 방식에서 사용되어지는 시스템(400)은 콘트롤시스템을 동적으로 제어하도록하고, 바람직한 방식에서는 혼합된 세척용액의 성분중의 하나에서 온도 또는 농도에 대한 응답으로써 세척시간을 동적으로 제어하게된다.

세척 시간이 완료되면, 둘의 근사값이 초기화되어거나 동적으로 조정되고, 덤프억제 용기(483)과 유체적으로 연결된 퀵 덤프밸브(478)과 밸브(도시않됨)는 바람직하게 열리게되어 혼합된 세척용액이 덤프억제용기(483)나 외부배출라인(488)의 외측으로 배출되는것을 허용하도록한다. 침수탱크(4160이 실질적으로 비어있으면, 콘트롤시스템은 바이패스라인(441)을 통하여 물을 스프레이바(505)로 보내지도록 흐름 콘트롤밸브(461)를 제어하며, 그것에의하여 기판이 효과적으로 헹구어질수 있는 이로운 결과를 갖게한다. 더욱이, 퀵덤프 주기가 초기화가 바람직하게 이루어졌다면, 침수용기(416)는 스프레이바(505)나 덤프 억제용기밸브 각각의 작동으로부터 반복적으로 채워지거나 비워지게된다.

본 발명의 다양한 특성과 잇점들이 명세서에 의해 나타내질 것이다. 본 발명에서 특별한 형식이나 실시예에의해 그려졌거나, 다양한 변형, 시스템 구성요소의 변경, 그것의 배열등이 본 발명의 정신이나 근본에 벗어남이 없이 이루어 질수 있다는것을 이해 하여야 한다.

Claims (26)

1. 제 1 공급 구성요소에 유체적으로 연결된 제 1 흐름 제어 장치;

   제 2 공급 구성요소에 유체적으로 연결된 제 2 흐름 제어 장치;

   제 1 및 제2 공급구성요소에 유체적으로 연결되고 침수 용기로 제 1및 제2구성요소를 포함하는 용액을 공급하기위한 혼합매니폴드;

   제 1캘리브레이션장치는 침수 시스템에 관하여 작동하도록 배치되고;

   콘트롤 시스템은 캘리브레이션장치, 제 1흐름 제어장치, 제2 흐름제어장치와 연결되어 캘리브레이션장치로부터의 캘리브레이션값에 대한 응답으로 제 1 및 제2 흐름 제어장치중 최소한의 하나를 동적으로 조정할수 있도록 사용되는 것으로 구성되는

   침수용기를 가지는 반도체의 표면처리를 위한 침수시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   제 1 흐름 제어장치 및 제 2 흐름 제어장치중 하나이상에서 제어가능한 밸브로 구성된 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   제 1 캘리브레이션장치는 처리 파라미터를 캘리브레이션하는 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   처리파라미터는 시간, 흐름율, 보내지는 양인것을 특징으로하는 시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   제2 캘리브레이션장치는 용액에 대하여 작동하게 배치되며, 콘트롤시스템과 연결되는것을 더 포함하는것을 특징으로하는 시스템.
6. 제 5항에 있어서,

   제 2 캘리브레이션장치는 용액의 특성을 캘리브레이션하는것을 특징으로하는 시스템.
7. 제 6항에 있어서,

   캘리브레이션된 특성은 pH, 온도, 전기전도성, 농도, 밀도 또는 압력인것을 특징으로하는 시스템.
8. 제 5항에 있어서,

   제 2 캘리브레이션장치는 처리 파라미터를 캘리브레이션하는것을 특징으로하는 시스템.
9. 제 8항에 있어서,

   캘리브레이션된 처리파라미터들은 시간, 흐름율, 보내지는양인것을 특징으로하는 시스템.
10. 제 5항에 있어서,

    제 2캘리브레이션 장치로부터의 하나 또는 그이상의 캘리브레이션값은 콘트롤 시스템에 의하여 사용되며 제 1 및 제 2 콘트롤 장치 중 하나이상을 독립적이며 동적으로 조정하는것을 특징으로하는 시스템.
11. 제 5항에 있어서,

    제 3캘리브레이션 장치는 용액에 관련하여 작동하도록 배치되며, 콘트롤 시스템과 연결되도록 구성된것을 더 포함하는것을 특징으로하는 시스템.
12. 제 11항에 있어서,

    제 3 캘리브레이션장치는 용액의 특성을 캘리브레이션하는것을 특징으로하는 시스템.
13. 제 12항에 있어서,

    캘리브레이션된 특성은 pH, 온도, 전기전도성, 농도, 밀도 또는 압력인것을 특징으로하는 시스템.
14. 제 11항에 있어서,

    제 3 캘리브레이션장치는 처리 파라미터를 캘리브레이션하는것을 특징으로하는 시스템.
15. 제 14항에 있어서,

    캘리브레이션된 처리 파라미터들은 시간, 흐름율, 또는 보내지는 양인것을 특징으로하는 시스템.
16. 제 11항에 있어서,

    제 2 캘리브레이션장치로 부터의 하나또는 그 이상의 캘리브레이션값들은 콘트롤시스템에의해 사용되어져 제 1및 제 2흐름 콘트롤장치중 하나이상을 독립적이며 동적으로 조정하는것을 특징으로하는 시스템.
17. 제 1항에 있어서,

    하나이상의 캘리브레이션장치는 콘트롤러와 제 1 흐름 콘트롤장치와 연결되어있고, 제 1공급 구성장치에 대하여 작동하도록 배치되어져 캘리브레이션장치로 부터의 정보를 이용하여 그것에 대한 응답으로써 제 1 흐름 콘트롤장치를 동적으로 캘리브레이션하는데 이용할수있도록 더 포함하는것을 특징으로하는 시스템.
18. 제 1항에 있어서,

    하나이상의 캘리브레이션장치는 콘트롤러 및 제 2 흐름 콘트롤러와 연결되어있고, 제 2 공급 구성장치에 대하여 작동하도록 배치되어져 캘리브레이션장치로 부터의 정보를 이용하여 그것에 대한 응답으로써 제 2 흐름 콘트롤장치를 동적으로 캘리브레이션하는데 이용할수있도록 더 포함하는것을 특징으로하는 시스템.
19. 제 1항에 있어서,

    재 순환 라인은 하나이상의 혼합 매니폴드와 침수용기에 관하여 작동하도록 배치되는것을 더 포함하는것을 특징으로하는 시스템.
20. 다수의 용액혼합물로 부터 바람직한 특성을 가지는 실시간 혼합용액을 제공할때 하나이상의 반도체장치의 침수표면에 혼합물을 사용하는 방법은,

    다수의 유체성분 흐름율을 결정할때 두개이상의 성분들은 결정된 흐름율에서 결합되도록 야기되며, 바람직한 특성에 근접함을 갖는 혼합을 이루고;

    결정된 흐름율에서 두개이상의 성분이 결합되도록 야기시키며;

    (i)하나이상의 성분의 흐름율과 (ii)혼합된 용액의 바람직한 특성에 기초하여 실시간 으로 동적으로 캘리브레이션하고;

    바람직란 특성이 실질적으로 혼합물 내에서 얻어졌을때까지 캘리브레이션값에대한 응답으로 두개이상의 성분중 하나이상의 흐름율을 조정하고;

    혼합된 용액에서 하나이상의 반도체 장치의 표면을 담가서 처리하는;

    것들로 구성된 것을 특징으로하는 방법.
21. 제 20항에 있어서,

    캘리브레이션단계는 하나이상의 성분의 흐름율을 포함하는것을 특징으로하는 방법.
22. 제 20항에 있어서,

    캘리브레이션단계는 두개이상의 성분 각각의 흐름율을 독립적으로 캘리브레이션하는것을 특징으로하는 방법.
23. 제 22항에 있어서,

    혼합용액의 바람작한 특성은 동적으로 캘리브레이션된것을 특징으로하는 방법.
24. 제 23항에 있어서,

    최소한의 침수 표면처리 단계동안에 혼합된 용액의 바람직한 특성을 실질적으로 유지하는 단계를 더 포함하는것을 특징으로하는 방법.
25. 제 24항에 있어서,

    캘리브레이션에대한 응답으로써 바람직한 특성을 동적으로 캘리브레이션하고 두개이상의 성분에서 하나이상의 흐름율을 조정하는것을 결합시키는것을 계속하기 위해서 혼합된 용액의 바람직한 특성을 유지하는 단계를 포함하는것을 특징으로하는 방법.
26. 제 20항에 있어서,

    혼합 용액과 접촉하는 침수으로부터 하나이상의 반도체장치를 제거하고 하나이상의 반도체장치처리 단계에 더 포함시키는것에 있어서, 캘리브레이션장치로부터 얻게된 정보는 처리단계의 폐루프의 유연한 제어를 제공하기위해 사용되는 단계들을 더 포함하는것을 특징으로하는 방법.