TW200939335A - Systems and methods for delivery of fluid-containing process material combinations - Google Patents

Systems and methods for delivery of fluid-containing process material combinations Download PDF

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John E Q Hughes
Donald D Ware
Steven M Lurcott
Peter Wrschka
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Advanced Tech Materials
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Description

200939335 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於傳送包含法 "><·體之處理物質至利用流體之 製程的系統和方法，該製鉬 /裏程包括用於半導體製造的製程。 【先前技術】 ❹ 各種製造製程中常進行將包含流體的處理物質傳送至 製程„又備（如處理工具）。許多產業需採用極純形式且實 質不含污染物的進料物質。「進料物質a—齡⑷」 在此泛指製造及/或工業製程所使用或消耗的各種物質。 就製造半導體和微電子元件而言，即使存有少量的特 定污染物也會使最終產品產生缺陷、甚至無法使用。故 用來供應進料物質至製造設備的傳送系統（如包括容器 和傳送組件）需能防止污染問題。物質傳送容器必須十分 乾淨’同時避免微粒釋出、氣體溢出和來自容器及傳送 組件而賦予至包含在其中或是設置而與其接觸之進料物 質之其他類型的污染物。物質傳送系統應能維持進料物 質的純淨狀態、*會裂化或分解内裝物f、不會使進料 物質接觸到會不當影響物質的紫外光、熱、環境氣體、 製程氣體、殘渣和雜質。某些進料物質會以不期望之方 式而互相作用（如化學反應或沉澱），因此應避免一起儲 放這些成分。由於純的進料物質很貴，故應減少這些物 質的浪費。亦應避免接觸有毒及/或有害的進料物質。 4 200939335 化學機械研磨（CMP)或平坦化為移除半導體晶圓及/或 晶圓產品之表面物質的製程，其係藉由結合如研磨之物 理製程以及如溶解、氧化或螯合之化學製程，來研磨(平 坦化）表面。在最早期的類型中，CMp涉及施予研磨漿（明 • 確地說為研磨料與—或多個活性化學品的溶液）至晶圓 " 表面或研磨墊上，以研磨半導體晶圓之表面結構上的不 同物質，而同時達成移除不期望物質及晶圓表面的平坦 化。 ❿ 在典型的CMP製程中，各種原料混合成CMP懸浮液 並傳送至平坦化機器以施予工作表面。一用於製程 的進料物質包括二氧化矽基（based )研磨料，另一進料 物質則包括反應劑（如過氧化氫）。可依不同處理操作使 用不同組合與比例的微粒物質和試劑。 然CMP懸浮液的問題之一為，微粒物質在一段長時間 後常無法保持均勻地懸浮。故在使用前，一般例如會先 G 在容納槽内進行攪動、攪拌或混合，以確保微粒保持粮 浮。藉由維持一定的流體運動，可保持懸浮液狀態（如按 微粒分布與固體比例）’但須小心避免使夾帶的微粒受到 • 過度剪切力而導致不期望的結塊。CMP懸浮液兼具研磨 . 性和反應性’因此會過度磨損專門用來輸送流體的幫浦 或攪拌器，而實質降低效率、甚至提早發生故障。 CMP工具一般包括多個處理站’每一站用來進行連續 處理步驟。第1A圖繪示第一 CMP工具1〇，設有中央曰 圓搬運機11來相繼傳送晶圓通過三個站12、14、16， 200939335 每一個站12、14、16具處理晶圓的平台13、15、17。 CMP工具丨〇設計用於連續處理晶圓，例如讓第—晶圓 在第一站12進行第一處理步驟，第二晶圓在第二站14 進行第二處理步驟，第三晶圓在第三站16進行第三處理 步称’而其他晶圓則裝載至晶圓待命區18。第1B圖繪 W 示類似第一 CMP工具的第二CMP工具20(即，設有中央 晶圓搬運機21、各具平台23、25、27的三個站22、24、 ❿ 26和晶圓裝載/卸載區28)，但更包括複數個刷拭及/或最 後加工站3〇來進一步處理晶圓（如，強力輔助清潔、刷 拭β潔以移除微粒及/或有機物、及/或乾燥晶圓），刷拭 及/或最後加工站30設有相關晶圓搬運機31、32來傳輸 晶圓。 如第1C圖所示’典型的半導體元件製造設施4〇包括 多個平行運作的CMP工具20A-20E。工具20A-20E -般 置於製造樓層（潔淨區；fab)，進料容器和傳送組件則位 _ 於鄰近下層（次潔淨區；sub-fab)。機械混合器41係用來 維持供應容器42内的CMP研磨漿呈均勻狀態》研磨聚 送入分配槽45，研磨漿分配幫浦46由分配槽45抽吸研 - 磨漿通過總體分配迴路48而抵達每一個CMP工具 ‘ 20A-20E的一站（如第一處理站或第二處理站）。應理解各 工具20A-20E間的處理站組具有對應的總體供應迴路 (如每一個工具20A-20E的第一處理站連接第一總體供 應迴路以供應第一研磨漿或混合物，每一個工具 20A-20E的第二處理站連接第二總體供應迴路以供應第 200939335 二研磨漿或混合物等），但第1(：圖只繪示單一研磨漿分 配網絡，以協助讀者了解。遠端儀器47係設置（如與分 配迴路48為感應連結）以提供訊號來控制幫浦钧及/或 其他組件。分配迴路48較佳包括回到分配槽45之折返 點，其内設有背壓控制閥49以維持總體分配迴路48呈 適當壓力。不幸的是，利用分配迴路而將共用CMp研磨 漿供應給多個CMP工具容易導致工具製造出多變元 件，此至少部分歸因於不同的CMp研磨聚供應壓力條件 及歸咎於從分配槽45經過總體分配迴路48到各工具 20A-20E的流體流動路徑長度不同。 多站CMP |之不同處理站進行的連續操作例如包 括塊體銅移除（如第一站）、鋼清除（如第二站）和阻障層移 除（如第三站），然後進行一或多個刷拭清潔步驟（如一或 多個刷拭清潔站）。這些操作需進行不同時間以獲得令人
滿意的結果。考慮連續操作的本質，將期望縮短任一「瓶 頸」操作的處理時間，例如讓敎多站CMP工具之各站 的處理時間-致或幾乎—致，以最佳化生產效率，又不 犧牲生產品質。亦期望讓CMp處理工具在連續或實質連 續的基礎上運作’而不需定期中斷來對耗盡進料物質的 容器進行補充。
一般僅有一或二個CMP 為減少獨立的分配系統數量， 研磨聚（即CMP化學品、化學劑/微粒組合、及/或微粒尺 寸）供給各CMP工具，以限制工具内各站可取得使用的 研磨漿數量。在一些例子中，.CMp工具的不同處理站使 200939335 用操作的CMP研磨漿可能不同。在此情況中，各類站通 常設有專用容納槽，並藉由攪動或攪拌以維持研磨漿呈 預定狀態，並設有專用研磨漿分配槽，研磨漿則由研磨 漿分配槽分配至不同CMP工具之同樣類型的站。如前 - 述，在採用數個多站CMP工具的半導體元件製造設施 、 中，不同CMP工具的同類站可連接到一或多個共用進料 分配槽，以減少各工具對專用容納槽的需求。不同的CMp 站可具不同的研磨漿（或其他進料）分配迴路.。針對多個 CMP工具使用總體研磨漿分配迴路將造成各工具的一些 研磨漿供應條件變異，並且限制製造製程的適應性，因 其無法使知.（1)以時間為函數而快速改變研磨漿供應條 件、或（2)在不同CMP工具及/或站同時使用不同化學 品。另外，為減少安裝與維修多個總體分配迴路的費用， 多個CMP工具之組通常只使用一或二個研磨漿分配迴 路。另一配置則針對各CMP工具而採用專用研磨漿容納 〇 /攪拌槽，但此配置需購買及維修多個槽和相關的攪拌與 傳送設備，故成本很高。 理想的進料傳送系統可用最少的進料容器在不同時間 及/或隨時間改變組成來提供不同的CMP化學品、化學 • 劑/微粒組合、及/或微粒尺寸至不同的CMP工具和不同 的CMP站，既不會延遲，又具有最少的廢棄物。相較於 預混傳統配方物，濃縮物質可持續更久且更具經濟效 益，故亦期望使用高濃度進料。 熟諳此技藝者將可明瞭，前述與傳送多成分進料相關 200939335 的各種挑戰組合在本質上尚存於⑽ρ以外的流體利用 製程’包括食物與飲料處理、化學品製造、藥物製造、 生物材料製造和生物處理，但不以此為限。 /月望減緩削述供應進料給使用含有流體之多成 分處理物質之流體利用製程的問題。 【發明内容】 Ο ❹ 本發明之部分實施例係藉由使用不同處理物質的共用 來源（至少一來源較佳為經濃縮）、使用各處理工具及/或 站的至少一專用混合歧管、調節供應至各混合歧管的各 處理物質、以及在與不同處理工具及/或處理站相關的各 混合歧管中按期望比例混合處理物質，藉此，可避免供 應含流趙之進料物質至多個利用流體之處理工具及/或 處理站相關的問顏。客士、八由 喊多成刀處理物質的來源包括第一供 應容器和第—送返容器，設置有循環㈣以使至少一部 刀的第物質循環於供應與送返容器之間。此種容器包 括適於非氣體接觸、加壓分配的具襯墊容器，例如講自 美國康乃迪克μ Danbu]ry <先進科材股份有限公司 —ed Teehnol()gy Materia〗s， nowpaktm容器）。 悝今器（如 在-實施態樣令’本發明涉及—種處 統’包含：複數個第一容器，係適於容納包气 體的第一處理物質，·-第-猶環設備，係適於使：少: 9 200939335 部分的第—虛 〜理物質循環經過位於複數個第— 的至少〜第一谷斋之間 乐僱環流動路徑；至少一混合歧管，I笛 循環設備釦坌-去 目與第一 . 和弟一處理物質的來源為至少間歇性流體連 . 通’以及至》~流量控制元件，係適於調節下列任一者 ‘ 的傳送.⑴傳送到至少-混合歧管的第-處理物質，以 及（ii)傳送到至少—混合歧管的第二處理物質。 在另/個別實施態樣中，本發明是關於傳送處理物質 ⑩ 到至少〆使用點的方法，該方法包含：使包含至少一流 體之第〆處理物質循環於複數個第一容器之至少二容器 間的至少一第一循環流動路徑中；利用至少一流量控制 元件而裯節供應到至少一混合歧管的—第一處理物質和 第二處理物質的至少其中之一者；在至少一混合歧管中 混合第/處理物質和第二處理物質；以及分配包含經混 合之第〆處理物質和第二處理物質的期望物質混合物到 至少一使用點。較佳地，至少—第一循環流動路徑係延 © 伸穿過炱少一混合歧管。 在又/個別實施態樣中，本發明是關於適用於具有複 數個獨立控制處理站之至少一製造處理工具的系統，該 系統包含：一第一介面，連接至第一處理物質的共用來 - 源，係酕置以提供第一工具和第二工具所使用的第一處 理物質；一第二介面，連接至第二處理物質的共用來源， 係配置以提供第一工具和第二工具所使用的第二處理物 質；複麩個混合歧管，包括針對複數個處理站的各處理 站之專用混合歧管，以及至少—流量控制元件，用於複 10 200939335 數個混合歧營& & $ Λ Α & ^來調節傳送到混合歧 目之第-處理物質及第二處理物質的任一者。 件ί=Τ施態樣中，本發明是關於利用半導體元 、 工具之處理站來處理半導體元件的方法’該
2包含：個別調節各個供應到與處理站為流體連通的 忍口歧管之⑴來自共用第—處理物質來源的第一處 物質卩及（11)來自共用第二處理物質來源的第二處理 物質’以產生第-處理物質混合物；使用第—混合物而 =處理站進行[處理步驟來處理半導體元件；個別調 節各個供應到與處理站為流體連通的第—混合歧管之⑴ 來自共用第二處理物質來源的第三處理物質以及（ii)(心 來自共用第四處理物質來源的第四處理物質’或（b)來自 共用第一處理物質來源的第一處理物質，以產生第二處 理物質混合物；以及使用第二混合物，於處理站進行第 二處理步驟來處理半導體元件，其中第二處理步驟係接 續於第一處理步驟，而無實質中斷。 在另一個別實施態樣中，本發明是關於利用第一和第 一半導體元件製造處理工具來處理複數個半導體元件的 方法，每一半導體元件製造處理工具具有複數個半導體 π件處理站，且該方法包含：（A)個別調節各個供應到與 第一半導體製造工具中複數個半導體元件處理站之第一 選定分離站為流體連通的第一混合歧管之⑴來自共用第 一處理物質來源的第一處理物質，以及（u)來自共用第二 處理物質來源的第二處理物質，以產生第一處理物質與 11 200939335 第二處理物質的第一混合物並提供至第—選定分離站； (B)個別調節各個供應到與第—半導體製造工具中， 個半導體元件處理站之第二選定分離站為流體連通3 二混合歧管之⑴來自共用第一處理物質來源的第—處理 物質’以及（ii)來自共用第二處理物質來源的第二處理物 質，以產生第-處理物質與第二處理物質的第二現合 物，並提供至第二選定分離站；（c)在處理第一選定分離 站中之第-半導體元件期間，改變供應到第—混合歧管 的第一處理物質及第二處理物質的任—纟，藉以改變提 供至第一選定分離站之第一混合物的組咸；以及（d)在處 理第二選定分離站中之第二半導體元件期間，改變供應 到第二混合歧管的帛一處理物質及第二的任一 者，藉以改變提供至第二選定分離站之第二混合物的組 成。 本發明之又-實施態樣可合併上述任—實施態樣，以 獲得更多優點。 本發明之其他實施態樣、特徵和實施例在參閱以下說 明和所附圖式後，將變得更明顯易懂。 【實施方式】 下列專利文件的全文一併引用於此供作參考：
-美國專射請案號6_6 966、名稱「用於物質混合 及分配的系統和方法（SYSTEMS AND MEth〇ds FQR 12 200939335 • MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION)」、西元 2007年5月9曰申請； -國際專利申請案號PCT/US08/63276、名稱「用於物 質混合及分配的系統和方法（SYSTEMS AND METHODS FOR MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION)」、西 v 元2008年5月9日申請、西元2008年11月20日公開 為國際專利申請案公開號WO 2008/141206 ; -美國專利證書號6,698,619、名稱「可回收且可重複 ® 使用的桶中袋流體貯藏器和分配容器系統（Returnable and reusable, bag-in-drum fluid storage and dispensing container system)」； -美國專利證書號7，18 8,644、名稱「減少極純液體產 生微粒的設備和方法（Apparatus and method for minimizing the generation of particles in ultrapure liquids)」； p -美國專利證書號6,395,194、名稱「化學機械研磨組
成及以此 CMP 移除銥薄膜的方法（CHEMICAL MECHANICAL POLISHING COMPOSITIONS, AND . PROCESS FOR THE CMP REMOVAL OF IRIDIUM THIN USING SAME)」；
-美國專利證書號6,579,798、名稱「化學機械研磨半 導體晶圓的方法（PROCESSES FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING OF A SEMICONDUCTOR WAFER)」； 13 200939335 -美國專利證書號6,699,402、名稱「用於CMP移除銥 薄膜的化學機械研磨組成（CHEMICAL MECHANICAL POLISHING COMPOSITIONS FOR CMP REMOVAL OF IRIDIUM THIN FILMS)」； 美國專利申請案號60/887,435、西元2007年1月31 曰申請； •國際專利申請案號PCT/US2008/052614、名稱「做為 化學機械研磨漿應用的高分子/二氧化矽分散液穩定化 (STABILIZATION OF POLYMER-SILICA DISPERSIONS FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SLURRY APPLICATIONS)」、西元2008年1月31日申請、西元 2008年8月7曰公開為國際專利申請案公開號WO 2008/095078 ;以及 -國際專利申請案號PCT/US2006/02203、名稱「整合 式化學機械研磨組成及單一平台處理方法 (INTEGRATED CHEMICAL MECHANICAL POLISHING COMPOSITION AND PROCESS FOR SINGLE PLATEN PROCESSING)」、西元2006年6月6日申請、西元2006 年12月14曰公開為國際專利申請案公開號WO 2006/133249 ° 在一些實施例中，本發明是關於藉由使用不同處理物 質的共用來源（至少一來源最好經濃縮）、針對各處理工 具及/或站使用至少一專用混合歧管、調節各處理物質至 各混合歧管的供應量、以及在與不同處理工具及/或處理 14 200939335 站相關的各混合歧管中按期望比例混合處理物質，而供 應含流體之進料（處理）物質至多個利用流體之處理工具 及/或處理站。一或多個多成分處理物質可以經過循環 (較佳透過至少一混合歧管）而使得成分分離及/或分層最 - 小化。單一處理物質容器内的成分彼此應相容，且不會 ' 產生實質化學反應、沉澱或裂解。雖然在此描述不同 (如.濃縮）處理物質具有不同組成，但若與最終用途相 〇 容，則不同處理物質來源供應的多成分處理物質也可存 有共同成分。李一實施例中，至少一處理物質包括複數 個組成不同的成分。 根據本發明實施例之系統和方法提供許多優點，包括： -減少處理物質供應至多個平行運作之利用流體的處 理工具站之變異； -在連續材料（如半導體元件）處理步驟期間，使處理物 質組成隨時間變化； ❿ _能使連續的多步處理操作（無論平台之間及/或層之 間）最佳化，進而使產能最大化； -可於使用點使用混合任何數量的高度濃縮物質（如與 > 另一及/或其他成分混合）；以及 . -消除各種處理物質混合組件的需求。 第2圖繪示根據本發明之一實施例，至少一部分的處 理物質傳送系統100之各種組件間的連接，其係適以供 應不同的處理物質混合物至半導體平坦化工具20，並包 含複數個處理站22、24、26、28、30(如參照第1B圖而 15 200939335 描述如上者），且至少一些站22、24、26包括處理平台 23、 25、27。其尚設置第一至第五處理物質的共用容器 101-105和其他（如列餽供應；丨丨加⑶叩以句處理物質（如 水和過氧化氫）的供應器l〇6、1〇h各個共用容器1〇1_1〇5 較佳包括設置於外包裝内的可拆式（c〇Uapsible)襯墊， 以界定空隙間隔，而該空隙間隔受到流體源1〇8之控制 加壓而壓縮襯墊，且因此由共用容器1〇1_1〇5分配處理 物質。此加壓分配可消除利用幫浦來移動處理物質的需 求。在替代實施例中，可採用各種類型的容器和加壓及/ 或抽吸裝置。 處理物質傳送系統1〇〇較佳包括針對各處理站22、 24、 26、28、30專用的物質混合歧管ηι、112、113、 114、11 5，用以按預定比例混合各種處理物質（如來自共 用容器101-105或供應器106、107)。混合最好在最終使 用點或附近進行。就結合後具反應性或不相容的處理物 質組合而言’保持處理物質彼此相隔且在達使用點前才 (按預定比例）混合，則可避免此問題。如圖所示，每一 處合歧管111_115設在半導體處理設施的「fab」層，一 般位於相關物質供應容器101-105(如設在「sub_fab」層） 的樓上方。容器101_105和處理物質傳送系統100的任 何其他預定組件（如過濾器、除氣器、流量控制元件等） 可置於適當密閉室110内》 在此「混合歧管」應涵蓋任一用來接收多個物質流及 讓物質互相接觸的結構。在一實施例中，混合歧管包括 16 200939335 具多個流體連通件的管道或導管定義結構❶在另一實施 例中，混合歧管包含一或多個管道或導管配件（如τ型 管、彎管等）供各種物質流動及互相接觸。混合歧管最好 由不與容設（如流動）在其中之物質產生反應的材料組 成。在一實施例中’混合歧管包含氟聚合物 (fluoropolymer)結構（如聚四氟乙烯（pTFE)團塊），而歧 管中的各種通道則利用諸如加工、鑽孔之傳統技術定義 之。混合歧管更包括任一類型的流量控制裝置，例如閥， 其例如以手動或自動啟動。歧管上更可增設或整合任一 類型的感測器》 第2圖已經簡化以助於清楚了解本發明。熟諸此技藝 者將能理解，許多組件當可增設來加強市售系統的操作 及控制，此將進一步詳述於後。 / Ά $ TT仰貝社分配至
混合歧管前’維持呈實質均句的狀態，隨後送到使用點 (如處理工具）、或分配至—或多個用於物質儲存及/或輸 送的容器ϋ施例中，循環設備包括具流動路徑的 可：流動循環設備’其包括第一容器的可拆式襯墊和第 -容器的可拆式襯墊。使流體在容器間循環的過程有助 於維持流體呈實質均勻的狀態。需循環的處理物質在分 配到使用點前，最好從一容器循環至另一容器至少一 人較佳循環設備包括能加壓分配一容器之内容物給另 :容：的組件，反之亦然。或者或此外，循環設備：括 適合之物質循環組件(包括幫浦、正排量果、螺動幫 17 200939335 浦、活塞或彈簧驅動裝置等），如同熟諳此技藝者所能理 解》 第3圖繪示至少一部分的處理物質傳送系統5〇，其係 適以在控制排放物質至混合歧管95而最終分配到處理 工具99(或到另一使用點，例如物質儲存及/或輸送容 器、或用來將物質混合物分配及/或封裝於一或多個諸如 儲存容器之適當容器内的分配及/或封裝工具）之前，循 環第一含有流體之多成分進料物質來維持其均勻度1系 統50包括處理物質供應容器51’其具有包含第一可拆 式襯墊54的第一外殼52。第一外殼52與第一可拆式襯 塾54 f4界定第一可密封_ 53。第一外殼^較佳係比 第一襯墊54剛硬，如此加壓第一可密封體積53可有效 壓縮第一可拆式襯墊54,進而將襯墊54内的任一進料 物質排出供應容器裝在供應容器51的第一蓋子％ ❹ 包括流體流動通道（即流體供給通道），用以使第一可拆 式襯墊54的内部55和第一排放或送返導管^為流體連 通。選用的第一浸泡管57自第一蓋子56延伸至第一可 拆式襯墊54的内部55，以協助分配。選用的第一碎祥 或其他感測器59係設置用於在循環和分配之前及/或期 間感測供應谷器5!或其内容物的重量或其他可 參數。 系統π卩包括送返容器6卜其與供應容器51相仿或 實質相同。或者’送返容器61的體積、物質、分配形式 或其他方面不同於供應容器51。送返容器Μ包括 18 200939335 第二可拆式襯墊64的第二外殼62，且二外殼62與第二 可拆式襯墊64之間定義第二可密封體積63。第二蓋子 66裝在送返容器6卜並且包括流體流動通道，用以使第 二可拆式襯墊64的内部65和第二排放或送返導管”為 流體連通。選用的第二浸泡管67由第二蓋子Μ延伸至 第二可拆式襯墊64内部，以協助分配。選用的第二磅秤 或其他感測器69更可殊置而與送返容器61或其内容物 為感測連通。
❹ 隔離閥75、76分別設於排放/送返導管7ι、72中，以 於至少一容器51、61耗盡其内容物時，以允許新容器（如 含有物質)導入至系統50。循環導管73在隔離閥75、％ 之間延伸，選用的處理物質性質感測器77、選用的處理 物質流量感測器78和輸出閥79係沿著循環導管73設 置，從而提供循環導管73和下游流量控制器6〇之間的 間歇、控制性及選擇性的流體連通。 至少一壓力源80設置而與供應容器51的第一可密封 體積53和送返容器61的第二可密封體積63為選擇性流 體連通。至少一壓力源8〇與容器51、61之間係配置有 閥83、84。目83係、選擇性地操作以開啟至少—壓力源 80與第一可密封空間53之間的流動路徑（經過導管 85)，並進一步操作將來自第一可密封空帛53的壓力釋 放至排氣孔83’。同樣地，閥84係選擇性地操作以開 啟至少-壓力源、80與第二可密封空間63間的流動路徑 (經過導管82、86)，並進—步操作將來自第二可密封 200939335 空間63的壓力釋放至排氣孔84，。閥83、“較佳為三 向閥、或由一或多個雙向閥構成。 — 系統50運作前’先排空循環導管&例如藉由抽吸 輸出閥79或與循環導管73 4連通的排氣闕（未綠示）。 循環導管73的長度與直徑係經選擇以提供二容器51、 61間之期望體穑。一讳客彻m 朋罡骽積：¾多個選用的流動限制元件或流通 ❹ 混合疋件（未繪示）（如孔洞或閥）可設於循環導管Μ中， 以依需求而加強混合作用。 操作系統5〇時，至少一壓力源80供應的加麼流體（如 空氣、氮氣之氣體、或如水之液體等）流經導管Μ、闕 83、導管85和盡子56而加Μ第_可密封體積（或空間） 53(或改變其Μ力），及麗縮第—可拆式觀墊54，以利用 第-排放導管7i與閥75而將襯墊Μ内的部分第一進料 物質排放至循環導管73。雖然本發明之部分實施例包括 供應加麼流體來愿縮可拆式襯墊或内殼及由該處移動物 質U機器、裝置或達成相同結果之構件（如活塞及 /或彈簧驅動構件）也可採用。在此操作過程中，輪出闊 79叹置以使其不與混合歧管95和處理工具或其他使 用點)為流體連通。第二閥76此時則開啟，以允許第一 進料物質流人送返容器61的第二可拆式襯整64，且當 :拆式襯塾64的體積膨脹時’閱M則開啟以使第二可 密封體積63排氣。引進足夠的第一進料物質至循環導管 73(及視情況引至送返容器61)後，至少一壓力源8〇供應 的加壓流體係流經導管82、閥84、導管s6和第二蓋子 20 200939335 66而加壓第二可密封體積63 ’以利用第二排放導管π 與閥76’將第二襯墊64内的第二進料物質排放至循環 導管73。 容器51、61的操作狀態可反覆改變一段時間，此視第 ^ 一進料物質的循環方向而定。「供應容器」和「送返容器」 、 在此僅為便於說明，而非意圖限制其.用途。容器51、61 之一者可先填滿第一進料物質，另一容器51、61則為空 應 的。任一或二容器51、61用盡後可移出系統50，及更 換對應容器，較佳為補充第—進料物質。 從至少一壓力源80相繼加壓第一可密封體積53和第 二可密封體積63的方法可依需求反向及反覆進行，藉以 循環供應容器51内最初盛裝的第一進料物質，以使其維 持在期望的均勻狀態。第一進料物質的均勻度可由感測 器77監控*感測器77可測量進料物質的一或多個期望 特性，例如導電度、濃度、pH和組成。在一實施例中， ® 感測器77包含微粒感測器，例如光電微粒尺寸分布感測 器。在另一實施例中，感測器77包含高純度導電度感測 器可相應於感測器77產生的訊號來進行及/或改變循 * 環。流量感測器78同樣用來監控第一進料物質的均勻 • 度。例如，若第一進料物質包括黏度實質不同的組成， 則夕次反向流動後’以實質不變的流速通過循環導管73 代表進料物質呈實質均勻的狀態。 第—進料物質達到均勻狀態後，第一進料物質係利用 第一流量控制元件60而透過閥79供應給混合歧管％， 21 200939335 —流讀制11 90而將第―進料物質與第 處理材料源91所供應之第二進料物質混合 二第- 件.90分別調整第—進料 物控制元 和比例。任何第—進料物質與第二進===(速 能包括由附加進料源（未緣示）提供的其他進料物質）從^ 合歧管供應至處理工具或其他使用點，例如一或夕^昆
器(如物質儲存及/或輸送容器”或-或多個用來：裝： 或多個容器内之混合物質的工具。.
如同熟諸此技藝者所能理解，任一適合之流量控制元 件可用來提供期望形式和程度的處理物質流量控制。在 一實施例中，一處理物質來源未設置有專用流量控制元 件’而處理物質來源則配設有專用流量控制元件。 流量控制元件可依需求整合於混合歧管。測量流量以外 之參數（如微粒數、微粒尺寸分佈、濃度、ρΗ、導電度、 密度和組成）的一或多個感測器可合併使用流量控制元 件，以確保提供適當組成之混合物。則執行相對於加壓 分配物質（如來自一或多個ΑΤΜΙ N〇WPakTM容器）之分 配的流量控制，例如可以下列方法進行： _控制施予谷器壓力的電流-壓力（I_p)或電壓·塵力 (V-P)，以分配通過固定孔洞； -利用流量計反饋控制施予容器壓力的電流_壓力（I_p) 或電壓-壓力（V-P); -利用流量計之反饋控制的控制閥；以及 -監測供應容器隨時間變化的重量。 22 200939335 在一較佳實施例中，流量控制元件包含流量控制器。 儘管各種類型的流量控制器皆可採用，然適合之流量控 制器之一例為NT®電子流量控制器（美國明尼蘇達州 Chaska的Entegris公司）。「流量控制器」將用於以下數 個實施例中。應理解各例當可使用其他類型的流量控制 兀件來取代流量控制器。在一實施例中，流量控制元件 包含手動或自動啟動閥（如包括針型閥或其他具可控制 流動特性的適當類型閥）。 應理解系、统50中各元件的運作例如可由控制器％加 以自動化。控制H 96更可接收來自各_则（如包括 感測器77、78和碎禪so、π , , & 秆嘮枰59、69，但不以此為限）的感測輸 入訊號，並依據預先程式化指令採取適當的行動。在一 實施例中，控制器96包含基於微處理器之工業控制器、 個人電腦等。 對半導體製造來說，使用用於循環處理物質的具概塾 容器比起採用混合供應容器的傳統系統有更多好處。其 可避免使用幫浦及加逮幫浦磨耗（如於循環研磨漿時）。 具襯墊容器容許處理物f保持在零前端空間加地_) 或近似零前端空間的狀態下，故可使得處理物質與環境 氣體（如空氣）間的接觸最小化。再者，襯墊的可拋性免 除了疋期清潔及維修機械混合處理物質供應槽的需求。 第3圖的循環導管73不會使得處理物質循環經過混合 歧管95。當循環路徑輸出閥79不允許循環導管μ和流 量控制器60之間的流體連通時，閥79與混合歧管％間 23 200939335 能會分離或分層，此視各種因素而定，包 ::質、導管尺寸、持留時間等。故在—些實施例 、望延長第-物質循環流動路徑通過混合歧管， 以降低第一物質分離或分層的可能性。 ❹ 鮝 包括處理物質循環經過混合歧管的處理物質傳送系統 繪不於第4圖。系統15〇包括四個不同處理物質來源， 包括二配置以循環處理物質的來源。第―供應容器㈣ 利用第-流量控㈣152提供第—多成分處理物質至設 於混合…95中的第一循環閥157。為維持第一處理 物質呈期望均勻狀態’可使其循環經過第一循環閥157 的埠口（通常為開啟）而至第-送返容器151B。欲分配第 一處理物質到混合歧管195的共用導管196中時，藉由 關閉第一送返容器151B的埠口（通常為開啟）及開啟另一 埠口（通常為關閉）讓第一處理物質流向共用導管196，則 可將第一循環閥157轉換成分配操作。同樣地，第二供 應谷器161A利用第二流量控制器162提供第二多成分處 理物質至設於混合歧管195的第二循環閥167。使第二 處理物質循環經過第二循環閥167的埠口（通常為開啟） 而至第二送返容器161B，而可維持第二處理物質呈期望 均句狀態。欲分配第二處理物質到共用導管196時，藉 由關閉第二送返容器161B的埠口（通常為開啟）及開啟閥 167的另一埠口（通常為關閉）讓第二處理物質流向共用 導管196 ’而可將第二循環閥167轉換成分配操作。如 第4圖所示’第一處理物質為包括研磨料的濃縮物質， 24 200939335 第一處理物質為包括抑制劑的濃縮物質。 。第二和第四處理物質來源171、181分別利用流量控制 器172、182和閥177、187(通常為關閉）供應第三和第四 處理物質至混合歧管195的共用導管ι %，且無再循環 力月b例如备處理物質包括單一組成及/或未分離或分層 時則不一疋要再循環。如圖所示，第三處理物質包括 過氧化氬（H2〇2)，第四處理物質包括水。亦可使用任一 期望之處理物質。 儘管第4圖繪示混合歧管195内設置之特定群組的閥 197(包括二向閥157、167和雙向閥m、187)來接收四 個來源151A、161A、171、181的處理物質，然應理解 任何預定數量或構造的閥及/或其他流量控制裝置當可 設於特定混合歧管195，且混合歧管195可配置以接收 來自任何期望數量之處理物質來源的處理物質。在一例 子中，一或多個防止逆流的止回閥（check valve )係整 合於混合歧管。在一較佳實施例中，設置預定數量的閥 (如設於混合歧管内或上游），以選擇性容許或防止任一 選擇的物質流過歧管，而於混合歧管之出口或排放埠獲 得期望的混合產物、流速、所選擇物質的量等。 混合歧管195係選擇性地包括流通混合器198(如靜態 混合器），用以促進期望之處理物質混合物的二或多個處 理物質之間的混合，以供應至使用點，例如處理工具或 其站（如上述第1B圖中處理工具的第一平台23)。 就包括多個處理工具及/或多個處理站（或多個其他期 25 200939335 望使用點）的系統而言，各處理工具及/或站（或使用點） 最好設置專用混合歧管。雖然第4圖繪示第二平台以和 第二平台27設置鄰近混合歧管195，但平台25、27最 好各自設有獨立專用的混合歧管（未繪示）。 . 在一實施例中，至少一分配工具與系統的至少一混合 - 歧管耦接’且至少一分配工具用來接收至少一第一與第 二處理物質的混合物、及適於分配或傳送該至少一混合 ❹ 物到至少一儲存容器。一或多個分配工具還可用來封裝 儲存容器内的一或多個處理物質混合物。此封裝步驟較 佳是密封至少一儲存容器内的混合物質。含有混合物質 之儲存容器可搬到分配工具旁的另一處理工具附近使 用、或可運往別處使用。 第5圖繪示混合歧管2〇〇，其係配置以接收分別來自 於第一和第二供應容器201A、202A的第一和第二處理 物質’其分別透過第一和第二循環控制閥211、212而循 @ 環至第一和第一送返容器201B、202B。混合歧管200更 配置以透過控制閥213、214而分別接收來自第三和第四 處理物質供應器203、204的第三和第四處理物質。控制 • 閥211、212、213、214較佳包括相關之止回閥211，、212，、 213’、214’（選擇性沿著其出口整合於閥211、212、213、 214)’以防止歧管200的共用導管219逆流。若止回閥 212’-214’整合於對應的控制閥212_214，則可設置栓塞 215-217以阻擋止回閥212、214,進入相應之控制閥 212-214的主體部分。T型及/或其他連接組件係設置以 26 200939335 連接各處理物質之導管和共用導管219。期望利用混合 歧管200上游之專用流量控制器（未繪示）供應處理物 質。混合歧管200更包括一選用的流通混合元件218。 處理工具20(如上述）或物質儲存及/或輸送容器係期望設 . 置在混合歧管下游，以接收第一至第四處理物質之任一 • 組合的混合物，且在上游流量控制器（未繪示）及/或控制 閥211-214的操作下，可快速改變混合物的組成及/或流 速。歧管200例如用來供應處理物質至平坦化工具的處 ® 理站(含平台）。 第6圖繪示混合歧管210，其係配置以接收來自第一 供應容器201A的第一處理物質，其係透過第一循環控制 閥211而循環至第一送返容器2〇1B。混合歧管21〇更配 置以透過控制閥212、213而分別接收來自第二和第三處 理物質供應器202、203的第二和第三處理物質。各個控 制閥211、212、213較佳包括相關之止回閥211，、212,、 φ 213’（選擇性沿著其出口整合於閥211、212、213)以抑 制來自混合歧管的共用導管219之逆流。若止回閥 212 _213’整合於對應的控制閥212_213，則栓塞2ΐ5·2ΐ6 , 可設置而阻擋止回閥212，、213,進入個別控制閥212、 213的主體部^ Τ型及/或其他連接組件可設置而連接各 處理物質之導管和共用導管219。如前述，係期望透過 混合歧管210上游之專用流量控制器（未繪示）來供應處 理物質，·且混合歧管210更包括選用之流通混合元件 218。混合歧管210較佳設置以供應第—至第三處理物質 27 200939335 之任一組合的混合物到下游處理工# 2〇(或其他預定使 .’） 在上游流量控制器（未續'示）及/或控制閥 211-213的操作下，可快速改變混合物的組成及/或流速。 第7圖繪示混合歧管22〇，其係配置以透過第一控制 ^ 目211接收來自帛一處理物質供應ϋ m的帛一處㈣ 、 質，及透過第二控制閥212接收來自第二處理物質供應 器202的第二處理物質，其中處理物質皆不循環經過混 φ 合歧管220。各個控制閥211、212較佳設置有相關的止 回閥211 、212。丁型管215及/或其他連接組件可設置 而連接第一與第二處理物質之導管和共用導管219。如 前述，期望透過混合歧管220上游之專用流量控制器（未 繪示）供應處理物質，且混合歧管22〇更包括選用的流通 混合元件218。混合歧管220較佳係設置以供應任一期 望比例之第與第一處理物質的混合物到下游處理工具 2〇(或其他預定使用點）。歧管22〇適用於供應物質至沖 © 洗或研磨墊清潔站。 儘管第5-7圖繪示特定的混合歧管構造，然熟諳此技 藝者將可理解，類似的混合歧管當可建構來混合任何預 . 定數量的處理物質，且任一或所有處理物質可循環經過 - 混合歧管。若多餘或備用容器組設置用於供給混合歧管 之任一特定處理物質，則於閒置時或使用前一段時間， 則要混合或攪拌多餘組中任一或二容器内的物質。較佳 地’已從對應之「進行中的（active)」容器組分配—定 量物質（或留下一定量物質）後，控制系統開始混合「閒 28 200939335 置」備用容器組。控制系統經程式化而預測或判斷何時 開始此σ及在對應之「進行中的」容器組完全耗盡物質 前轉換成備用容器組。在一實施例中，流量控制器可用 於追蹤或監測特定容器組分配的物質量，而產生之訊號 * 可用於初始化容器補充、容器轉換操作及/或容器組轉換 . 操作。 第8圖繪示至少一部分之處理物質傳送系、统220的各 種組件，包括用於循環經過混合歧管242之第一處理物 ® 質的多餘容器組。雖然第8圖中只、％示供應單—處理物 質至混合歧管242,但應理解具有個別控制流量的其他 處理物質，無論是否經循環，皆可供應至混合歧管242， 而以任一期望調整流量及/或比例來混合物質及分配到 處理工具（如上述CMP工具20的平台23)或其他期望使 用點。
傳送系統220包括主要第一物質供應容器221Α、主要 ❹ 第物質送返谷器221Β、次要第一物質供應容器221C 和次要第一物質送返容器221D，而傳送系統22〇包括供 應/送返轉換設備231，其係使流動情形從主要第一物質 . 容器221A、221B組之第一處理物質供給混合歧管242 的第一狀態，轉換成次要第一物質容器221(：、221D組 之第一處理物質供給混合歧管242的第二狀態。當使用 主要物質容器221A、221B組時，來自主要第一物質容 器221A的物質係循環經過供應/送返轉換設備231、流 量控制器240、混合歧管242、背壓歧管244(以於分配 29 200939335 時，調節混合歧管内的及預防第—處理物質不受控 制地流向任-容器），並再次流過供應/送返轉換設備231 而抵達主要第一物質送返容胃22ib。利用供應/送返轉 換設備231’則可選擇性隔離任-容器組。使用前或使 用次要物質容ϋ 221C、221D組時，來自次要第一物質 me的物㈣循環經過供應/送返轉換設備 叫、流量控制器_、混合歧管加、背壓歧管心
並再次流過供應y送返轉換設備231而抵達次要第一物質 送返容器221D。 ' 使用主要和次要第一物質容器221A-221B、221C-221D 組係容許一容器或容器組可被另一容器或容器組（如含 有第-物質)代替，而不會中斷供應第一物質至混合歧管 242 »供應/送返轉換設備231可更用來轉換供應容器 221A、221C相對於送返容器221B、221D的供應/送返操 作，而不會改變第一物質流經流量控制器240、混合歧 管242和背壓歧管244的方向。供應/送返轉換設備i 包括任何類型與數量的控制閥，熟諳此技藝者可依需求 挑選及配置以提供此種功能。任一感測器（未繪示）可連 接至供應/送返轉換設備231，以使得轉換操作自動初始 化。例如’感測器可偵測到特定供應容器内的處理物質 水平高度為低’進而啟動供應/送返轉換設備23丨的轉換 操作’而由另一容器（或相關送返容器或多餘之供應容器） 流出處理物質。 系統220較佳包括至少一除氣、過濾和水平感測功 30 200939335 用，其例如由模組238提供任一或所有功用。模組 較佳設在流量控制器240(或其他類型的流量控制元件） 的上游。在一實施例中，模組238包括儲槽（未繪示）， 而在儲槽中含液體之處理物質是從其底部抽出，氣體則 從頂部抽出並導向排氣孔。儲槽的水平高度及/或處理物 質（如’包含液體）的存有水平高度可由任一感應連通之 適合感測器所感測。 另一實施例採用三個容器（而非四個）使第一處理物質 循環經過混合歧管，且任一容器可以由裝滿第一處理物 質的替代容器所取代。參照第9圖，至少一部分的處理 物質傳送系統250包括三個容器251A、25!b、251c,該 些谷器一開始先作為供應容器251A、送返容器251B和 備用供應/送返容器25 1C。最初裝在供應容器内的第一 處理物質會循環經過供應/送返轉換設備261、流量控制 器270、混合歧管280、背壓歧管，並再次流過供應/送 返轉換設備261而抵達送返容器25 1B。若一定量的第一 處理物質供給送返容器25 1B’則一旦供應容器25 1A用 盡，供應/送返轉換設備261會將含第一物質之送返容器 25 1B轉換成供應容器運作’且備用送返容器251(：較佳 則做為送返容器。或者，備用供應/送返容器251C 一開 始盛裝有一定量的第一處理物質，如此當最初供應容器 251A用盡時，供應/送返轉換設備261將備用供應/送返 容器251C轉換成供應容器運作，且送返容器25 1B較佳 用於送返。容器251A、251B、251C可個別隔開，以便 31 200939335 於將容器換成替代容器β 具相關流量控制器（未繪示）的至少一附加處理物質可 供應至混合歧管280，並按任一預定比例和流速與第一 處理物質混合形成處理物質混合物及分配到處理工具 (如上述CMP工具20的平台23)或其他預定使用點。如 前述，系統250較佳包括至少一除氣、過濾和水平感測 功用’其例如由模組268提供任一或所有功甩。 第1〇圖繪示至少一部分的處理物質傳送系統3〇〇,其 類似第8-9圖之實施例，但供應/送返轉換設備3ιι内設 各種轉換流動路徑312_315。系統3〇〇包括處理物質供應 容器301Α和處理物質送返容器3〇1Β。處理物質可經由 供應/送返轉換設備311、流量控制器32〇、混合歧管33〇、 背壓歧管340，並爯涂洎堝扯庙^ ω___
歧管330,及讓處理物質供應容@ 3〇1α接收來自混合歧 管330的物質。在任一 控制器320、混合姑瞢q 操作模式下’處理物質流經流量
32 200939335 處理物質混·合形成處理物質混合物及分配到處理工具 (如上述CMP工具20的平台23)或其他預定使用點。如 前述，系統300較佳包括至少一除氣、過濾和水平感測 功用，其例如由模組3 1 8提供任一或所有功用。 第11A-11C圖繪示處理物質供應系統400(第11B-11C 圖繪示放大部分400A-400B)，該系統400係適於供應下 列物質的各種組合至五個不同平坦化工具（各至少具有 含有平台的晶圓處理站23A-23E、25A-25E、27A-27E): ⑴從含有四個物質之多餘的包含襯墊之容器組（總共16 個容器）而加壓分配的四種不同處理物質，和（Π)二種不 同之列饋的處理物質。系統400包括15個混合歧管 493A-493E、495A-495E、497A-497E，每一混合歧管專 門用於五個平坦化工具20A-20E的各個晶圓處理站 23A-23E、25A-25E、27A-27E。當每一晶圓處理站 23A-23E、25A-25E、27A-27E包括專用歧管時，可個別 控制供應至工具20A-20E之各站23A-23E、25A-25E、 27 A-2 7 E的歧管流量和處理物質組成。在一實施例中， 所有工具20A-20E的各個處理站23A-23E、25A-25E、 27A-27E為獨立控制。在另一實施例中，工具20A-20E 的處理站23A-23E、25A-25E、27A-27E之相應組為分組 控制。此配置方式仍可使單一工具中各站間的物質供應 條件產生變化，但不允許不同工具中各相應站間的物質 供應條件產生變化。 第一物質係利用二組第一物質容器 401A-401B、 33 200939335 401C-401D而供給及/或返自系統4〇〇 ;第二物質係利用 二組第二物質容器4〇2a_4〇2B、402C-402D而供給及/或 返自系統400 ;第三物質係利用二組第三物質容器 403A-403B、403C-403D而供給及/或返自系統4〇〇 ;以及 • 第四物質係利用二組第四物質容器404A-404B、 . 404C-404D而供給及/或返自系統400。如圖所示，容器 401A-401D、402A-402D、403A-403D、404A-404D 為具 有襯墊之容器，其藉由連接外部壓力源48〇和各種控制 ❹ 閥481而加壓分配。附加的處理物質係由來源405、406 直接列餽供應（即不具循環功能此種附加的處理物質 例如包括過氧化氫和水、或任一或多個適合之流體物 質。每一來源405、406具有相關除氣/過濾/水平感測模 組425、426，以提供除氣、過濾或水平感測功用。 供應/送返轉換設備411_414設置用於各組容器 401A-401D、402A-402D、403A-403D、404A-404D，以 ❿ 例如當另一組容器補充處理物質、或當另一組容器進行 混合或攪拌來維持内含物質呈備好供分配操作的均勻狀 態時，仍可允許一組容器運作。再者，供應/送返轉換設 • 備411 _4 14較佳更適於允許各容器的操作模式從供應模 . 式轉換成送返模式，反之亦然。供應/送返轉換設備 411-414包括複數個獨立操作控制閥，以提供期望的轉換 功用。供應/送返轉換設備411_414供應處理物質至下游 的除氣/過濾/水平感測模組421_424，以提供除氣、過濾 或水平感測功用。每一模組421_424與排氣/排放模組 34 200939335 431-434為選擇性連通，以移除不期望的氣體、污染物、 濾液等。供應/送返轉換設備411-414更接收來自背壓歧 管441-443返回的處理物質，並將此物質送回連接供應/ 送返轉換設備 411-414 的各組容器 401A-401D、 402A-402D ' 403A-403D、404A-404D。 處理物質從除氣/過濾/水平感測模組421-426供應至 流量控制器模組450A-450E。第一至第六處理物質分別 供應至流量控制器模組450A-450E，每一流量控制器模 組450A-45 0E包括多個流量控制器。供應至不同混合歧 管 493A-493E、495A-495E、497A-497E 的處理物質之流 動係受控於不同的流量控制器。 第 11A-11C 圖所示之混合歧管 493A-493E、 495A-495E、497A-497E的特性與上述第5圖之混合歧管 200 —致，混合歧管 493A-493E、495A-495E、497A-497E 係適於接收經循環之二處理物質、接收未經循環之二處 理物質、及產生前述物質之混合物。視第三平台進行的 預定阻障層移除製程而定，工具20A-20E之第三站 27A-27E(P3)專用的混合歧管497A-497E特性可選擇性 地與第6或7圖之混合歧管一致。各自包括三個晶圓處 理站23A-23E、25A-25E、27A-27E的複數個平坦化工具 20A-20E 設置在混合歧管 493A-493E、495A-495E、 497A-497E的下游。在循環操作期間，第一和第二循環 處理物質係循環經過混合歧管並返回容器401A-401D、 402A-402D、403A-403D、404A-404D。在分配操作期間， 35 200939335 由各個混合歧管 493 A-493E、495 A-495E、497A-497E 所 產生的處理物質混合物係供應至對應的晶圓處理站 23A-23E、25A-25E、27A-27E。 各個混合歧管 493A-493E、495A-495E、497A-497E 係 適於接收經循環之二處理物質。系統400包括四種經循 環之不同處理物質（相對於容器 401A-401D、 402A-402D、403A-403D、404A-404D) ° 此表示不同的處 理物質可供應至不同的混合歧管 493A-493E、 θ 495A-495E、497A-497E。此符合預定最終用途，其中各 晶圓處理站23A-23E、25A-25E、27A-27E可具有不同的 晶圓處理要求。 為了使得混合處理物質及供應此種混合物至晶圓處理 站的延遲時間最小化，應該要使得混合歧管 493A-493E、495A-495E、497A-497E 之出 口與混合物質 排放到相關晶圓處理站23A-23E、25A-25E、27A-27E之 | 位置間的導管體積最小化。達成方式為縮短導管長度及 縮小導管直徑。將混合導管放置在晶圓處理站（或其平台） 上方係期望可藉助重力來分配處理物質。 系統400的任一元件之運作較佳是例如由集中式或分 » 散式控制器（未繪示）加以自動化。此種控制器更可接收 來自各類感測器的感測輸入訊號，並根據預先程式化指 令採取適當的行動。在一實施例中，控制器包含基於微 處理器之工業控制器、個人電腦等。用於控制器的遠端 使用者介面較佳包括設置顯示與使用者輸入功用（如觸 36 200939335 控螢幕）。 第12圖為第11A-11C圖之系統400的局部透視圖。16
個容器 401A-401D、402A-402D、403A-403D、404A_404D
置於房間或密閉室467内，較佳為相對於複數個平坦化 工具（未繪示）而設置在地板468底下。供應容器體積（如 1 80公升）大於相關送返容器體積（如40公升）。流量控制 器模組450A-450E設於密閉室467外的密室，而密室466 容納閥和控制組件。遠端介面479以有線或無線方式聯 繫系統400，以提供顯示與使用者輸入功用。 雖然用於分配處理物質之具有襯塾 描述於上，但根據本發明之系統和方法不限於使用此特 定容器。藉由使同樣置於腔穴内並施壓抵靠第一囊袋 (bladder)的第二囊袋膨脹（如，因化學反應而自行膨 脹、或藉由添加外部壓力源所供應的工作流體），則可分 配置於硬式或半硬式容器之腔穴中的第一囊袋所含有的 物質。含襯墊或無襯墊容器可應用活塞致動、彈簧致動 或其他加壓分配形式。可使用各類幫浦（如往復幫浦、正 排量泵、蠕動幫浦等)。亦可使用重力辅助幫浦。在一實 施例中’參照第13A-13B目，用於分配處理物質的分配 ㈣5〇〇包括壓力室5〇3’而壓力室5〇3設有具相關之 門密封件5 06的旋轉門5〇5。可拆式容器5()1或者是含 有可拆式部分（如襯墊）之容器係經由旋轉門而置入壓力 二加壓流體(如空氣、氣氣、水等)係可控制地供應 壓力室503,迫使處理流體從可拆式容器训流向排 37 200939335 放管線（未繪示）。
Ο 使用液體做為加壓流體尤其期望可避免加壓氣體流經 可拆式襯墊（如透過襯墊中的針孔裂缝）而接觸内含之處 理物質，而液體中含有的氣泡會引起儀器測量誤差，還 會與液體產生不當反應。再者’使用非壓縮流體（液體）、 而不使用壓縮氣體，可施加更大的力量至襯塾外部區 域。此施力的增加將造成更大的分配壓力，且讓使用者 克服長期或高速管道運作。工作液體可透過供應閥（未緣 示）而供應到容器與其中之可拆式襯墊間的空隙體積，且 加壓工作液體可受控於致動式「主」汽缸（如同傳統液 壓系統）。施力於主汽缸時，工作流體將力量轉移到襯墊 (含有待分配之物質）及迫使襯墊的物質通過分配埠口。 使用液體做為基於襯墊之加壓分配的工作物質係有利於 減少乳體穿透襯墊、增加施予襯墊和内含物質的力量、 及改善流量控制。 根據本發明之不同實施例，欲接觸處理物質的容納材 料（如襯墊、襯裡材料、容器材料、導管等）之特性應相 合於處理物質’例如不會促進處理物質之反應或裂解。 若物質谷納襯墊可能會接觸氣體（如加壓分配時），則襯 藝的内表面及/或外表面可覆蓋或塗佈不透氣材料。或 者襯墊由選擇性或半滲透材料組成，使流體依需求而 可流過襯塾。撫執 概塾可由實質純淨的單一材料層構成、或 由多層不同材料纟B 4、 w、’且成。期望之襯墊應具有適合最終應用 的特性，包括；I；南 又、’η構完整性、彈性、撓性和可靠度（如 38 200939335 平均故障間隔時間）β =據本發明之上述處理物質傳送系統伽和類似系統 需使用總體處理物質分配迴路來供應多㈣n及 蜮處理站（或其他預定使用點）。由於總體迴路本身須承 又不同傳送壓力供多個工具或站接收物質，故省略總體 迴路可減低將處理物質供應至多個使用點的變異性。
在使用點前才依需求混合處理物質有許多好處。其能 使用比傳統預混配方保存更久的高度濃縮.化學品或物 質。在連續之材料（如半導體元件）處理步财，還能使 處理物質組成隨時間變化。在執行精細的結構（如易機械 變形、破裂和斷裂的結構，此取決於諸如圖案密度、特 徵結構深寬比和子結構材料組成等因素）之平坦化時，改 變處理物質組成有助於達到期望的移除速率，且研磨墊 不需施加強大力量而下壓此結構。精細結構的例子包括 塗覆有多孔、低Κ材料（如介電膜）的晶圓，其易因強大 研磨之向下壓力而受應力碎裂及分層；故此材料一般以 約1 psi(7千帕）的研磨頭向下壓力進行研磨。可控制地 改變處理物質組成的能力更可以使得連續多步驟之處理 操作最佳化’進而提高產能。就包括連續研磨站 p3的晶圓處理工具而言，此種最佳化例如包括縮短pi、 P2或P3的時間、縮短P1、p2與p3的總體時間、縮短 PI、P2的總體時間、及平衡P1、p2和P3的任一時間。 熟諳此技藝者可依揭露内文開發代數（algebraic )平 衡配方以達成目標。增進研磨工具產能的因素包括研磨 39 200939335 工具類型、研磨墊的化學與機械性質、待移除的材料種 類、待移除的材料量及/或預定終點厚度輪廊、配方 的化學與機械性質、和施加至晶圓的向下壓力，但不以 此為限。一般技藝人士可適當選擇及調整上述和其他因 . 素。 . 第14圖列出應用到多站半導體平坦化工具的晶圓處 理參數，其中處理物質混合物的組成隨供給第一站ρι的 時間而變化。工具包括三個站P1-P3，其用來進行連續 的銅塊移除（P1)、鋼清除（P2)和阻障層移除（p3)製程。如 第14圖中間攔所示，在操作多站工具的傳統方法中，站 P1和P2使用相同的預混CMP組成。如右攔所示，站上 的連續平坦化操作可分成兩個製程（「前期」和「後期」）， 其分別使用不同的處理物質組成。P1前期製程包括使用 標示為「VUL」之組成、以約1〇〇〇() a/秒之移除速率處 理35秒。不中斷平台pi的運作’ ρι後期製程先供應標 © 不為「VAZ」之第二組成取代先前「VUL」組成，「VAZ」 組成的移除速率為約6000 A/秒。使用「VUL」之P1前 期移除製程的特徵在於快速移除和高平坦化效率，而使 . 用「VAZ」之P1後期移除製程的特徵在於移除較慢、低 - 缺陷’且碟型凹陷率（dishing rate )低。「碟型凹陷」是 指如銅線或接墊之沉積表面特徵結構中形成之不期望的 凹陷。如第三攔所示，混合不同比例的去離子水（DIW)、 過氧化氫和濃縮物質「V1-UL 3·6χ」（用於「VUL」和「VAZ」 中）與「AZ 10x」（只用於「VAz」中），則可形成「VUL」 200939335
和「VAZ」。如所述，vi_UL的形成是混合5份的vi-UL 3·6χ、1〇份的DIW、3份的過氧化氫、加上2份的Az。 P1處理後，VAZ用於P2製程處理晶圓產品長達6〇秒。 相較於傳統P3製程，P3製程轉性不變，但因採行ρι前 期/pl後期混成製程來改善晶圓表面狀態，故可減少緩衝 需求。
藉由比較第15圖與第16圖，將可明白最佳化多站平 坦化工具之連續處理步驟的優點。第15圖為表示多站半 導體平坦化工具中各站之晶圓處理時間的長條圖，而該 工具係採用傳統處理物質供應系統和處理方法。如圖所 示，站pi、i>2、P3、bb1和BB2(代表平台13和刷拭清 潔站1-2)的處理時間分別為6〇秒、12〇秒、7〇秒、％ 秒和30秒。# P2Jl的處理包括鹼處理、驗過度研磨和 延長過度研磨步驟，其使用相㈣處理物f，但採取不 同的操作參數(如研磨墊壓力、研磨塾速度等)。站P2的 120秒處理時間代表生產的清潔瓶頸，因其遠遠超過工 具中其他站的處理時間。 第16圖為表示多站半導魏承 ^ ^ 千等體千垣化工具中各站之晶圓 :理時間的長條圖’其根據本發明不同實施例之系統和 =法4第-站使用隨時間改變組成之處理物質。特別 「VTTT ^_l、「 站的第一物質組成從 VUL」變成「vaz」，使得笛_ u ' 一站的處理時間縮短（60 移vS.120秒），甚至有效縮短 ^ 〜站的處理時間（60秒 VS. ㈣操作的基本原料將原來P2製程轉換成 41 200939335 」期間）。可縮短站pi的處理時 例如藉著在「P1前期」處理時， P1製程（如在「PI後期 間來包容P2前期製輕， 加快銅塊移除速率。 第17圖為提供（鈿 、 較於傳統製程）採用此處所述之系 統和方法的多站丰遵_縣· 一 平導體平坦化工具之第一和第二平台進 行各種測試製程的测續眘立 J "式貝料列表，包括處理時間和碟型 :陷測量。部分資料組表示處理晶圓時(如包括使用 ❷
「狐」的P1前期步驟和使用「VAZ」的P1後期步驟）， 改變至少第一平台之细 之組成的方法。第一表列值代表期望 結果’其中平台l(Pl)和平a )和十〇 2(P2)的處理時間幾乎一樣 少（分別為60秒和57耖、， 且碟型凹陷測量值為可接受 之低值。 第18A及18B圖為緣开 乃臀不時間相依之混合組成變量曲線 的第-和第二叠加線圖’包括多個處理物質之混合物的 不同組成隨時間（秒）變化之流量（毫升⑷，在晶圓處理 期間’其供給半導體平坦化卫具的第—站。每—線圖表 示三種成分：（A)去離子水、（B)標干盔 稞不為「CU-A」之組成 與過氧化物、（C)標示為「Cu-B ,之細占 」之組成，（D)代表總體（混 合)流量。注意第18A-⑽圖的流量測量取自設置在工具 出口喷嘴上游的流量控制器，當總體流速為約1〇〇毫升/ 分時，循環延遲時間為14秒。 參照第18A圖，從〇秒開始，建立「溢出（fi〇〇d) 狀態、共計1〇秒，以於上游混合歧管中開始混合物質」， 及輸送足夠物質至工具來淨化混合歧管與任—靜態物質 42 200939335
工具間的供應導管。1 〇秒時，減少成分A、B、C的流量 達一疋程度’以產生預定流速的第一「VUL」混合物， 及開始進行「P1前期」研磨製程（如銅塊移除）。16秒時， 減少成分A的流量及增加成分c的流量，以產生第二 VAZ」混合物，但因從混合歧管到處理工具（或其他預 定使用點）產生的物質輸送延遲時間（如輸送延遲ι4 秒）’故「VAZ」混合物一直到3〇秒才抵達工具（即開始 16秒加上延遲14秒）。30秒到60秒時，使用「VAZ」 混合物開始進行「P1後期」處理。 第18B圖繪示類似結果，但具有較長的前期」間 隔時間，和較短的「P1後期」間隔時間。參照帛i8B圖， 從〇秒開始，建立「溢出」狀態、共計1〇秒。ι〇秒時， 減少成分A、B、C的流詈·?查一中加— 町伽·里達疋程度，以產生預定流速 的第一「慨」混合物，及開始進行「？1前期」研磨製 程(如，執行銅塊移除時，減少成分Α的流量及 增加成分c的流量，以產生第二「νΑζ」混合物，但因 從混合歧管到處理工具（或苴… —”他預疋使用點）之間存有物 ^送^遲時間（如輸送延遲14秒），故此種「爾」混 :物一直^〇秒才抵達工具。4()_ 「憶」混合物而開始進行「ρι後期」處理。 一般技藝人士檢閲揭露内文後將可理解，二或多個處 理物質的任一適當組合 一 人姑典流速和比例供應至混 :二多步驟合物至製程(如連續處理操作期間) 而獲得多步驟之連續或其他處理操作相關的期望結果。 43 200939335 前驅物在分配供 點前，才在混合 在一實施例中，舍石夫e @ τ立相反應的處理物質 應反應產物至處理丫目々# μ 趣理工具或其他預定使用 歧管中結合在—起。 ❹
利用根據本發明之系統和方法也可證明晶圓間與晶圓 内均句度（卿_)的研磨均—性。帛i9a圖包括鋼移除 速率曲線(A/分鐘），其數據係隨晶圓位置變化的疊加 圖：，自貯槽提供且以「VAZ」標示之預混組成研磨 BB圓第19B®包括銅移除速率曲線（A/分鐘），其 數據係隨晶圓位置變化的叠加圖，其得自在使用點或： 近混合濃縮處理物質成分且以「VAZ」標示之組成研磨 的二晶圓。可明顯看出帛19B _移除變異程度較小， 第19B圖的研磨結果優於第19八圖。 第20圖為繪示平坦化工具之第一站研磨晶圓時，預估 實際銅移除（埃）隨研磨時間（秒）變化的線圖，其在第一 理階段使用標示為「VUL」之組成，緊接著在第二處 和 處 理階段以標示為「VAZj之組成研磨。上面的疊加線提 供預估和實際數據，包括在第一處理階段使用「vul」 研磨30秒，接著在第二處理階段使用「VAZ」分別研磨 15秒、25秒、35秒。下面的疊加線提供預估和實際數 據，包括在第二處理階段使用「VAZ」研磨25秒，接著 在第一處理階段使用「VUL」分別研磨2〇秒、3〇秒、4〇 秒。在各例子中，根據所述系統和方法形成「vaz」和 「VUL·」’其是在使用前’才於鄰接平坦化工具的混合歧 管中/«j合多個成分（包括濃縮含研磨漿之組成圖中顯 44 200939335 示隨時間的線性移除，且計算與測量之移除速率相近， 而此係證實使用源自濃縮之使用點處理物質混合物及在 連續晶圓平坦化製程期間改變混合組成’使所述系統和 方法用於代數平衡多步驟之連續晶圓平坦化製程的步 驟’可預測平坦化性能。 用來最佳化（如代數平衡）多步驟之連續晶圓平坦化製 程的步驟實例將參照第21A_21D圖說明於下。第2ia圖 φ 為進行化學機械平坦化製程前，沉積於微電子元件基材 上之塊體和著落層（landing iayer)的一般厚度範圍（千 埃）。第21B-21C圖為進行化學機械平坦化製程前，沉積 於微電子元件基材上的各層實例，包括特定塊體層和著 落層厚度。 典型CMP系統包括適於連續處理步驟的三平台ρι、 P2、P3(如第ia、1B及2圖所示），第一平$ρι終點（Ep) 系統監測銅（Cu)厚度，並於偵測到終點標準（如虛線表示 ® 《預定厚度）時產生指令來停止研磨。同樣地，第二平台 P2 EP系統於（如選擇性）偵測到cu已被移除時產生指令 來停止研磨。以下將移除速率簡《「RR」。最佳化開始 . 時應查看PI、P2和P3的研磨時間，其中： . P1時間Gpi)=塊體銅厚度/RR(塊體） P2時間（tP2) = Cu厚度（著落層）/RR(著落層） p3時間（tP3)=阻障層厚度/RR(阻障層） 例如，若P1時間=60秒，P2時間=8〇秒且p3時間=1〇〇 移，則P2和P3為瓶頸，其研磨時間應先平衡。 45 200939335 參照第21B圖，其繪示8〇〇〇埃之塊體層沉積在3〇〇〇 埃之著落層上： 一般來說，RRP1 = 4000-15000 埃 /分鐘，RRp2 = 1500-2500 埃 /分鐘。 若RRP1 = 5 000埃/分鐘且RRp2 = 17〇〇埃/分鐘則： tP1 = 8000埃/5000埃/分鐘=96秒，且 tP2 = 3000 埃/1700 埃 / 分鐘=1〇6 秒。
此結果相當平衡，因在比較基礎上，tpi和tp2的時間 差很小。 假設改變以下參數： 若RRP丨=J0500埃/分鐘，且RRj>2維持與前例相同， 則： = 8000 埃/1〇500 埃 / 分鐘=46 秒，且 tP2 = 3000 埃/1700 埃 /分鐘=1〇6 秒。 tpi 和 tp2 此結果並不平衡，因在絕對與百分基礎上 的時間差很大。 為了平衡與P2的時間，在ρι可移除更多cu，如 第21C圖所示。特別地： 若RRP1和RRP2維持與前述相同則： h = 9500埃/10500埃/分鐘=54秒且 /υυ埃/分 1 目對於平台P1和Ρ2的處理時間，此結果相當平衡。 21D圖為沉積於微電子元件基材上各層之第三實例 截面圖，其顯示塊體層的第一部分由「Η前期」處理 46 200939335 除’塊體層的第二部分由Γρι後期」處理階段移 除。假設著落層將由平台Ρ2移除。參照第2ιε圖，阻障 層和介電層由多站CMP工具的第三平台ρ3處理。當研 磨阻障材料和介電層時，二或多個經最佳化用於各層的 • 研磨配方可於作業中混合及傳送到ρ3。 • 基於上述，平衡通式可寫成： Σίρι ~ Σίρ2 ~ Xtp3 以及 ❿ tpi，敢期 + tpi，後期 ~ tp2 如此可最佳化及/或代數平衡多步驟之連續晶圓平坦 化製程的不同步驟，進而增進工具利用率和處理效率。 整體目標為縮短每站的個別處理時間（如及平衡各 站間的處理時間。總體處理時間最長的站決定及限制工 具產能。 在一實施例中，處理物質混合物由具不同微粒尺寸分 • 布的處理物質或處理物質前驅物組成。具較大微粒的研 磨漿組成係期望用於移除塊體材料膜’而具較小微粒的 研磨漿組成係期望用於較薄材料。加人具較小微粒的第 • 二成分時，則包括具較大微粒之第一成分的百分溶液 , (Percent solution)會逐漸減少，以確保流速實質維持 不變。若微粒尺寸隨時間變化，亦可調整化學添加劑（如 螯合劑、氧化劑、抑制劑等）。 第22A圖包括在（M2〇秒内（左邊）隨時間⑴變化的流 量參數，用以產生混合之處理物質，包括具所示微粒尺 47 200939335 寸分佈（右邊）的第一處理物質前驅物， 铪齡⑴ 弟一處理物暂 •物於75奈米（nm)處有清楚的微粒尺寸八 { 』分佈尖洛 (Peak)。第22B圖包括在0_120秒内 ^ . 円（左邊）隨時間蠻仆 粒二參數’用以產生混合之處理物質’包括具所示微 粒尺寸分佈(右邊)的第二處理物質前驅物，1 物質前驅物於25奈米處有清楚的微粒尺寸分佈尖峰。第 加圖包括在0-120秒内（錢）隨時間變化的流量參數， 用以產生混合之處理物質’包括具所示微粒尺寸分佈(右 邊）的第三處理物質前驅物，且第三處理物質前驅物於5Q 奈米處有清楚的微粒尺寸分佈尖峰。帛加圖包括在 61_90秒内（左邊）隨時間變化的前驅物流量參數，立中第 -、第二和第三處理物質前驅物具有第me圖所示 之微粒尺寸分布，並結合形成時間相依處理物質混合物 且具疊加之第一、第二和第~ - 重疊微粒尺寸分佈曲線（右 側）。 故’改變理物h成不僅包括改變化學組 成，還包括改變組成參數，你丨， 例如微粒尺寸、微粒形式（如 晶體結構)、同質異構物含量等。在一些實施例中，生物 組成也可隨時間變化》 第23A-23B圖為提供標示為「」、「似_x」（稀釋 4.3倍）、「VAZ-D」（稀釋4.33倍）和「vaz_c」之組成的 組成資訊列表。圖中「'是指聚乙稀氫… (P〇lyvinylpyrr〇lidone )(非離子型水溶性聚合物）， 「㈣」是指經丙基纖維素。表中列㈣「研磨料」不 48 200939335 限於任一特定種類，但適合CMP配方的研磨料包括 DP關珍酸膠（—al siliea)(美國麻薩諸塞州
Ashland 之 Nyacol Nano Technologies 公司）。 ❹ ❹ 第24圖為繪示利用與第23B圖組成相同或相仿之多成 分平坦化處理物質而獲得的銅移除速率（埃/秒）之長條 圖。具不同移除速率的組成是依需求直接於使用點上游 混合各種處理物質而得。此證明調整研磨漿組成有利於 進行特定製程一預定研磨時間。 如前述，所述新穎系統和方法可利用多個進料物質來 製備任-期望配方，較佳包括至少—（且最好包括多個） 濃縮進料物質。期望的混合產物包括適合多種平坦化步 驟的CMP研磨衆組成’包括具高銅膜平坦化效率的研磨 漿。在一實施例中，混合之最終產物包含銅（Cu)CMp研 磨漿（即適合平坦化銅層的CMp研磨漿），其例如包括至 少-研磨劑、至少一溶劑、至少一鈍化劑和至少一抗凝 劑。較佳地，至少一抗凝劑為聚合添加劑。在另一實施 例中，混合之最終產物包含Cu CMp研磨漿，其包括至 少一研磨劑、至少一溶劑和至少一螯合劑。在又一實施 例中，混合之最終產物包含Cu CMp研磨漿，其包括至 少一研磨成分、至少一溶劑、至少一鈍化劑、至少一聚 »添加劑、至少一螯合劑、至少一抗微生物劑、至少一 4 /包劑、至少一流變調節劑和至少一緩衝劑。在再一實 施例中，混合之最終產物包含CMp研磨漿組成，其 包括至少一研磨成分、至少—溶劑、至少一鈍化劑和至 49 200939335 少-聚合添加劑’其中鈍化劑與聚合添加劑的重量百分 比為約1 : 1至20 : 1 ;研磨料與聚合添加劑的重量百八 比為約2 : 1至5 0 : 1。 在一實施例中，所述流體供應系統和方法係用於研磨 ‘ 具金屬和阻障層物質的微電子元件基材，且方法包括（） . 在Cu CMP條件下’使平台上的元件基材接觸第— 組成足夠時間，以實質移除微電子元件基材的金屬及暴 露出阻障層材料，其中Cu CMP組成包含至少一研磨料、 ® 至少一溶劑、至少一鈍化劑和至少一聚合添加劑；以及 (b)在阻障層CMP條件下，使同一平台上具阻障層材料 的元件基材接觸阻障層CMP組成足夠時間，以實質移除 微電子元件基材的阻障層物質，其中阻障層組成包 含至少一鈍化劑、至少一選擇性調整添加劑、至少一溶 劑、至少一研磨料、和選擇性包括至少一氧化劑。 在一實施例中’採用多個容器的所述系統和方法包括 ❹ Cu CMP組成試劑，其中（a)Cu CMP組成包含至少一鈍化 劑、至少一聚合添加劑、至少一研磨劑和至少一溶劑； 以及其中（b)適合結合Cu CMP組成以形成阻障層CMp 址成的一或多個附加成分係裝在一或多個容器，其中一 ^ 或多個附加成分係選自由至少一阻障層移除加強劑、至 少—選擇性加強劑、和其組合物所組成之群組。 在一實施例中’所述系統和方法使用會引起架橋絮凝 作用（bridging flocculation )且選自由水溶性聚合物（wsp) 和交聯型丙烯酸基聚合物所組成群組之添加劑，以及抗 200939335 凝劑’藉以穩定化學機械研磨（CMP)配方，避免其因氫 鍵機制而絮凝。 雖然本發明之實施例已以與銅一同使用的CMP配 方、以及化學機械平坦化含銅晶圓為例加以說明，但本 * 發明不限於此。適用於化學機械平坦化其他如貴金屬之 • 晶圓材料的配方亦可利用所述系統和方法於使用點或附 近混合及傳送。一般技藝人士檢閱說明書内文後將可清 楚明瞭系統和方法之設計。 所述系統和方法不限定於特殊CMP應用。在附加實施 例中，所述系統和方法可用來混合及/或分配處理物質， 該些處理物質例如用於半導體及/或微電子應用的光阻 去除劑、pCMP配方和清潔液。本發明所述之系統和方 法可廣泛做為前述領域以外的應用，並可用於任一需要 混合及/或傳送二或多個物質或成分到如使用點的場 合。例如’在另一實施例中’所述系統和方法用於（A) ® 生產人類或動物食用的食物或飲料、（B)化學品製造、（C) 藥物製造、（D)生物材料製造和（E)生物處理。 雖然本發明已以特定態樣、特徵和實施例揭露如上， * 然應理解其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者當 ' 可依據内文作各種之更動、潤飾與替換。個別描述之各 種几件和步驟可依特殊最終用途或應用，以不同方式組 0及變換而提供其他優點。因此，在不脫離本發明之精 神和範圍内，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範 圍所界定者為準，且涵蓋所有更動、潤飾與替代實施例。 51 200939335 【圖式簡單說明】 第1A圖為具多個處理站之第一傳統多站平坦化工具 的平面示意圖，每一站用來對晶圓進行連續處理步驟。 第1B圖為具多個處理站之第二傳統多站平坦化工具 的平面示意圖’其類似第丨八圖之工具，但另設有複數個 刷拭及/或最後加工站和相關晶圓搬運機。
❹ 第1C圖繪示傳統處理物質傳送系統之各種組件間的 連接，其係配置以透過機械混合或攪拌來維持第一研磨 漿呈預定狀態及經由總體分配迴路來傳送第一研磨漿至 各平坦化工具組的處理站。 第2圖繪示根據本發明之一實施例，至少一部分的第 -處理物質傳送系統之各種組件間的連接，系統係適於 供應來自共用處理物質源的不同混合物質給多站平坦化 工具的不同處理站，且部分來源係配置以加壓分配，而 不使用幫浦來循環處理物質。 第3圖繪示根據本發明之一實施例，至少一部分的第 :處理物質傳送系統之各種組件間的連接，系統包括混 。歧管’該混合歧管係適以接收分別透過第—與第二清 量控制器而傳送的第一處理物質和第二處理物質。μ 第4圖繪示根據本發明之-實施例，至少一部分的第 =處理物質傳送Μ之各種組件間的連接，包括混合歧 官，該混合歧管係配置以接收經控制傳送且來自第一鱼 52 200939335 第^一濃縮物暂r 恍 質原和第三與第四附加物質源的處理物 和第二物質源各具供應容器和送返容器。 ”第5圖繞不根據本發明之部分實施例，可用於物質傳 送系統之第一混合歧管中各種組件間的連接。 第6圖繪示根據本發明之部分實施例，可用於 送系統之第二混合歧管巾各種組㈣料^ 質傳
、、第7圖繪示根據本發明之部分實施例，可用於物質傳 送系統之第二混合歧管中各種組件間的連接。 第8圖緣不根據本發明之一實施例，至少一部分的第 四處理物質傳送系統之各種組件間的連接，包括主要供 應”送返令器、和多餘或備用供應與送返容器，且 模組較佳係適於轉換下列杯 .Μ 、 锝換下列任一者之間的流動：（i)供應與 送返容器與（Η)主要與次要容器。 第9圖繪示根據本發明之-實施例，至少一部分的第 ❹ 五處理物質傳Μ統之各種組件間的連接，包括供應容 器、送返容器和備用空 備用各器’且轉換模組較佳係適於轉換 任一容器間的流動。 第1〇圖繪示根據本發明之—實施例’至少-部分的第 六處理物質傳送系統之各種經件間的連接包括供應容 器、送返容器和供應/送返轉換模組，該模組係適於轉換 供應與送返容器間的操作’且*影響通過下游系統組件 的整體流向。 第1 1 A圖為系統之么4φ >fct pq aa 1 . 昂 π心合禋殂件間的相連示意圖，該系統 係適於供應下列物質各種組合至五個不同平坦化工具 53
200939335 (各具至少二個晶圓處理站）：⑴從含四物質的多餘容器 組（較佳為具有襯墊的）加壓分配的四種不同處理物質（總 共16個容器）和（ϋ)二種不同列饋處理；系統包括用於各 平坦化工具的晶圓處理站之混合歧管。 第11B圖為第11A圖的放大部分（左側）。 第11C圖為第11 a圖的放大部分（右側）。 第12圖為第ΠΑ圖系統的局部透視圖，包括16個容 器。 .. -· 第13A圖為根據本發明之不同實施例，包括可壓縮部 分之圓桶的上視截面圖，其係置於壓力室内並可用於流 體供應系統。 第圖為第13A圖中之可壓縮的含圓桶之壓力室的 透視圖。 第14圖為揭示應用到多站半導體平坦化工具之晶圓 處理方法的參數列表’其中處理物質混合物的組成隨供 給第一站P1的時間而變化。 第15圖為表示多站半導體平坦化工具中各站之曰 者田士 θθ |s| 處理時間的長條圖，其採用傳統系統和處理方法。 第16圖為表示多站半導體平坦化工具中各站之晶圓 處理時間的長條K，其根據本發明不同實施例之系統和 方法’於第-較用㈣間改變組成之處理物質或連續 使用任何數量具不同組成之處理物質。 第 平台 圖為提供多站半導體平 進行各種測試製程的測試資 坦化工具之第一和第二 料列表，包括處理時間 54 200939335 和碟型凹陷踯量，甘 其採行根據本發明實施例 法（相較於傳統製程）。 幻之糸統和方 第18A圖為繪 田 '、 時間相依混合物、组成變量曲绐& 璺加線圖，包耗又雙里曲線的 巴括夕個處理物質之混合物 間變化之流量，在曰 的不门組成隨時 化工具的第1:圓處理期間’其供應至半導體平坦 方法。 站’且可用於根據本發明實施例之系統和 第18B圖為綠 疊加線圖，包括 間變化之流量， 化工具的第—站 方法。
不第一時間相依混合物組成變量曲線的 多個處理㈣之混合物的⑽組成隨時 在晶圓處理期間，其供應至半導體平坦 ，且可用於根據本發明實施例之系統和 第19A圖包括鋼移除速率曲線（埃/分鐘）之數據隨晶圓 位置變化的疊加圖’其得自貯槽提供且以「VAZj標示 之預混組成研磨的二晶圓。 第19B圖包括銅移除速率曲線（埃/分鐘）之數據隨晶圓 位置變化的叠加圖’其得自在使用點或附近混合濃縮處 理物質成分且以「VAZ」標示之組成研磨的二晶圓。 第20圖為繪示平坦化工具之第一站研磨晶圓時，預估 和實際銅移除（埃）隨研磨時間（秒）變化的線圖，其在第一 處理階段使用標示為「VUL」之組成，緊接著在第二處 理階段以標示為「VAZ」之組成研磨。 第21A圖為進行化學機械平坦化製程前，沉積於微電 子疋件基材上之各種示範層的截面圖，其顯示塊體層和 55 200939335 著落層的一般厚度範圍（千埃）。 第 圖為進行化學機械平坦化製程前，沉積於微電 子兀件基材上各層之第—實例的截面圖，包括特定塊體 層和著落層厚度。 第21C圖為進行化學機械平坦化製程前，沉積於微電 元件基材上各層之第二實例的截面圖包括特定塊體 層和著落層厚度。
第21D圖為沉積於微電子元件基材上各層之第三實例 的截面圖’其顯示塊體層的第一部分由Γρι前期處理階 段」移除’塊體層的第二部分由「ρι後期處理階段」移 第21E圖繪示沉積於微電子元件基材之介電層上的阻 障層截面’其可利用多站CMP工具之 1 口 處理。 第22A圖包括在0·120秒内（左邊）隨時間變化的流量 參數’用以產生混合之處理物質，包括具所示微粒尺寸 分佈（右邊）的第一處理物質前驅物，且第 ^ 處理物質前 驅物於75奈米處有清楚的微粒尺寸分佈尖峰。 第22Β圖包括在0_120秒内（左邊）隨時間變化的流量 參數，用以產生混合之處理物質’包括具所示微粒：寸 分佈（右邊）的第二處理物質前驅物’且第二處理物質前 驅物於25奈米處有清楚的微粒尺寸分佈尖峰。 第22C圖包括在0-120秒内（左邊）隨時間變化的流量 參數，用以產生混合之處理物質’包括具所示微粒 分佈（右邊）的第三處理物質前驅物，且筮_ 第二處理物質前 56 200939335 驅物於50奈米處有清楚的微粒尺寸分佈尖峰。 第22D圖包括在61_9〇秒内（左邊）隨時間變化的前驅 物流量參數，其中第一、第二和第三處理物質前驅物具 有第22A-22C圖所示之微粒尺寸分佈，並結合形成時間 相依處理物質混合物且具疊加之第一、第二和第三重疊 微粒尺寸分佈曲線（右側）。
第23 A圖為提供第一未稀釋之多成分處理物質組成資 訊的列表，其以「標準VAZ」標示，且根據本發明不同 實施例之系統和方法，可用於半導體元件平坦化。 第23B圖為提供第二、第三和第四稀釋之多成分平坦 化處理物質組成資訊的列表，其以「νΑΖ_χ」、「VAZ D」 和「VAZ-C」標示，且根據本發明不同實施例之系統和 方法，可用於半導體元件平坦化。 第24圖為纷示利用與第23B圖組成相同或相仿之多成 分平坦化處理物質而獲得的銅移除速率（埃/秒）長條圖。 【主要元件符號說明】 ' 20 > 20A-E 工具 11、21、31、32 搬運機 12、14、16、22、23A-E、24、25A-E、26、27A-E、 28 ' 30 站 13 、 15 、 17 、 23 、 25 、 27 平台 18 待命區 28 裝載/卸載區 40 設施 41 混合器 57 200939335
42 容器 45 槽 46 幫浦 47 儀器 48 迴路 49 閥 50 系統 51、61 容器 52、62 外殼 53、63 體積/空間 54、64 襯墊 55、65 内部 56、66 蓋子 57 ' 67 浸泡管 59、69 感測器/磅秤 60、90 控制器/控制元件 71 ' 72 ' 73 、81 、 82 、 85 > 86 導管 75 、 76 ' 79 、83 、 84 閥 77 ' 78 感測器 80 壓力源 835 ' 84J 排氣孔 91 源 95 歧管 96 控制器 99 工具 100 系統 101-105 容器 106 、 107 供應器 108 源 110 密閉室 111-115 歧管 150 系統 151A-B、 161A-B 容器 152 、 162 、 172 、 182 控制器 157 、 167 、 177 、 187 ' 197 閥 171 、 181 來源 195 歧管 196 導管 198 混合器 200 、 210 、 220 歧管 201A-B、 202A-B 容器 201-204 供應器 211-214、 211，-214，閥 215-217 栓塞 218 混合元件 58 200939335 219 導管 250 系統 221A-D、 251A-C 容器 231 、261 轉換設備 238、 268 模組 240 、270 控制器 242 ' 244 、280 歧管 300 系統 301A- -B 容器 3 11 轉換設備 312-315 流動路徑 318 模組 320 控制器 330 ' 340 歧管 400 系統 400A-B 部分 401A -D、 402A-D 、403A-D、404A-D 容器 405 ' 406 來源 411 -414 轉換設備
421-426 、 431-434 、 450A-E 模組 441-443、493A-E、495A-E、497A-E 歧管 466 密室 467 密閉室 468 地板 479 介面 480 壓力源 481 閥 500 分配設備 501 容器 503 壓力室 505 門 506 門密封件 59

Claims (1)

  1. 200939335 七、申請專利範園·· κ 一種處理物質傳送系統，包含： 複數個第-容器，係適於容 第一處理物質； 至少一流體的一 一第一循環設備，係適於使至少 理物質德浐的.部分的該第一處 物買循％經過位於該些第—容 環流動路徑； 間的至少一第一循
    理物ΪΓΓ歧管’係與該第1壤設備和-第二處 理物質之-來源為至少間歇性流體連通；以及 至少一流量控制元件，係谪 , 係適於調節下列任一者的傳 圮⑴至該至少一混合歧管 至嗲$小 町涊第—處理物質，以及（ϋ) 合歧管的該第二處理物質。 2.如申請專利範圍第丨項所述 博必名 糸統’其中該至少一第
    環流動路徑係延伸穿過該至少一混合歧管。 3·如申請專利範圍第！項所述之 量控制元件包含一第 ^ 、、 '、 “ 乂 一流 制-杜 流量控制元件以及-第二流量控 皙"^, 制兀件係適以調節該第-處理物 質至該至少一混合歧營的值 、高、&的傳送，胃第二流量控制元件係 適以調郎該第二處理物質至 ’、 通至）一混合歧管的傳送。 4.如申請專利範圍第1 所这之系統，其中該些第一容 60 200939335 器包含一第一供應容器和一第一送返容器。 5·如申請專利範圍第1項所述之系統，盆中該第一 物質之該來源包含至少一含有該第二處理物質'的：㊁理 且該至少-容器係適於將該第二處理物質由該至少— 器而加壓分配出。 容 6.如申請專利範圍第！項所述之系統，更包含一 _ 件，該感測元件係適於感測下列任一者：該 一 ♦几 質之微粒數、微粒尺寸分佈、導電度、濃H、= 和組成。 苍度 7.如申請專利範圍第i項所述之系統，其中該至少 環設備係與該些第—容器為至少間歇性流體連通，且^ 適於容許選擇性控制該些第一容器至 ’、 “。 ^一谷器之間的 8.如申請專利範圍第丨項所述之系統，更包含： 一供應/送返轉換設備，係流體耦接於該至少一混A 歧管與該些第一容器之間； ° ^ I該供應/送返轉換設備係適於選擇性地將該此 第-容器之一第一容器的一操作模式從一供應模式 成-接收模式’以及適於將該些第一容器之一第二容器 的-操作模式從一接收模式改變成一供應模式，反之亦 61 200939335 然0 9·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該些第—容 器包含一第一供應容器、一第一送返容器、以及一第一 備用供應谷器和一第一備用送返容器的至少其中之一 者，並適於容納該第一處理物質，且該系統更包含： 一供應/送返轉換設備，係流體輕接於⑴該第一供應 ❹容器、該第一送返容器、以及該第一備用供應容器和該 第一備用送返容器的至少其中之一者，以及（η)該至少一 混合歧管之間； 其中該供應/送返轉換設備係適於使（a)該第一備用 供應容器和該第一備用送返容器的至少其中之一者取代 (b)該第一供應容器和該第一送返容器的至少其中之一 者來進行流體分配操作。 O to.如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含一除氣器 及一過濾器的至少其中之一者，而該除氣器及該過濾器 的至少其中之一者係流體耦接於該些第一容器與該至少 . 一流量控制元件之間。 11 ·如申請專利範圍第1項所述之系統’其中該至少一混 合歧管包含一流通（fi〇w_through)混合元件’且該流通 混合元件係適於協助該第一處理物質與該第二處理物質 之間的混合° 62 200939335 12.如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含一背壓歧 管，且該背壓歧管與該至少—混合歧管為流體連通，其 中該背壓歧管係適於在進行分配操作時’阻止該第一處 理物質不受控制地流向該些第一容器的任一容器。 13_如申請專利範圍第丨項所述之系統，其中該第二處理 物質之.該來源包含十第二處理物質分配導管和適於容納 該第二處理物質的一第二容器之任一者。 14.如申請專利範圍第13項所述之系統，更包含： 複數個第三容器，係適於容納包含至少一流體的一 第三處理物質； 一第三循環設備，係適於使至少—部分的該第三處 理物質循環經過位於該些第三容器之至少二容器間的至 少-第三循環流動路徑，其中該混合歧管係與該第三循 環設備為至少間歇性流體連通；以及 至少一第三&量控制元件，係、適於調㈣第三處理 物質至該至少一混合歧管的傳送。 15·如申請專利範圍第14項所述之系統，其中該至少一 第三循環流動路徑係延伸穿過該至少—混合歧管。 16.如申請專利範圍第14項所述之系統，更包含一第四 63 200939335 處理物質的-來源’其中該至少一混合歧管係與該第四 處理物質的該來源為至少間歇性地流體連通。 17.如申請專利範圍第丨項所述之系 口 歧管係與i少一含流體容器為流體連通 18.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該至少-混 Ο 口歧g係與至少一利用流體之製造處理工具為流體連 通0 19.如申請專利範圍第18項所述之系統，其中該至少一 利用流體之製造處理工具係包含複數個獨立控制之處理 站’該至少一混合歧管包含複數個混合歧#，且該些處 理站的各處理站係具有該些混合歧管的_專用混合歧 管。 20.如申請專利範圍第18項所述之系統，其中該至少一 湘流體之製造處理工具包含複數個製造處理工具。 • 21.如申請專利範圍第2〇項所述之系統，其中該至少一 混合歧管包含複數個混合歧管，且每一製造處理工具係 具有該些混合歧管的至少一專用混合歧管。 22.如申請專利範圍第21項所述之系統，其中每一個製 64 200939335 造處理工具具有複數個獨立控制的處理站，且該些處理 站的各處理站係具有該些混合歧管的一專用混合歧管。 23.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該些製造 處理工具包含複數個平坦化工具，該些平坦化工具係適 於進行化學機械平坦化，且每一處理站係適於處理 導體元件。 該方法包 24· 一種傳送處理物質到至少一使用點的方法， 含： 容器3丨至少—流體之—第—處理物f在複數個第一 環至少二容器間的至少-第-循環流動路徑中循 歧管=少ΓΓ制元件而調節供應到至少-混合 -者；第—處理物質和一第二處理物質的至少其中之 在該至 第二處理物質；以及 混合歧管中’混合該第一 處理物質和該 質的 經混合的該第一處理物質和該第 期望物質混合物到 少一使用 理物 點 過該至少 混合歧管 65 200939335 26.如申請專利範圍第24項所述之太 々决’其中該至少一 流量控制元件包含一第一流量控制开I 、以及第二流 量控制元件，其中該調節供應步驟句人Λ 哪包含刊用該第一流量 控制元件調節供應至該至少一混合姑敦 咬s的該第一處理物 質，且該調節供應步驟包含利用該m ^ Λ乐—埯量控制元件調 節供應至該至少一混合歧管的該第二處理物質。 ❹ ^如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該至少— 流量控制元件包含一第一流量控制元件、以及一第二流 量控制元件，其中該調節供應步驟包含利: 控制元件調節供應至該至少一混合歧管的該第一處：物 2，且該調節供應步驟包含利用該第二流量控制元件調 節供應至該至少一混合歧管的該第一處理物質。 28.如申請專利範圍第24項所述之方法，其中： 該些第一容器的每一容器包含⑴一可拆式 (collapsible)襯墊，包含一彈性膜材料，且定義一處理 ^質琿°供—處理物質進出該容器，⑼-外殼，係適於 容納該可拆式襯墊，且該外殼界定至少一適於承接該處 理物質埠口的第一孔洞，其中該外殼和該襯墊之間界定 可密封體積’且其中該外殼比該襯墊剛硬，以及（丨⑴ 流體供给通道，係可耦接到至少一壓力源，該至一 露力、、 7 源係適於改變該可密封體積内的一壓力，以促進誃 處理勃7暂t 貞進出通過該處理物質埠口；以及 66 200939335 °亥循環步驟的執行是藉由選擇性改變該些第一容器 中任谷器之該可密封體積内的一壓力。 如申研專利範圍第24項所述之方法，更包含感測該 第一處理物質的一性質或一狀態、以及相應於該感測步 驟而控制該循環步驟。 3〇’如申請專利範圍第24項所述之方法，更包含選擇性 地改變該些第一容器中任一容器的一接收模式和一供應 模式。 31. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該些第一 容器包含一第一供應容器、一第一送返容器、以及至少 一備用容器，且該方法更包含選擇性讓該至少一備用容 器取代該第一供應容器和該第一送返容器的至少其中之 一者來運作，而不中斷分配該物質混合物。 32. 如申請專利範圍第24項所述之方法，更包含在該分 配步驟期間，利用該至少一流量控制元件而調整該物質 混合物中該第一處理物質與該第二處理物質間的一比 例0 33. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該至少一 流量控制元件包含一第一流量控制元件以及一第二流量 67 200939335 控制元件，該第—流量控制元件係配置以調 理：質的供應，該第二流量控制元件係配置 二處理物質的供應’且該方法更包含在該分配 利用該第-流量控制元件和該第二流量控制元』曰 =混合物中該第一處理物質與該第二處理物= ❹ =如申請專利制第24項所述之方法，更包含使該第 理物質和該第二處理物質流經連接該至小—“ 管的-流通混合器’以助於該第—處理二-说合歧 理物質之間的混合。 /該第二處 A如申請專利範圍第24項所述之方法，更包含. ☆使包含至少一流趙之-第三處理物質在複數個第一 環； 弟一楯環流動路徑中循 利用該至少一流量抟制_ & . + ^ 制70件而調節供應到該至少一 混合歧管的該第三處理物質； 夕 其中該混合步驟包含. 匕含在該至少一混合歧管中， 該第一處理物質、該第二處 ° 且缔4 一理物質和該第三處理物質， 且該物質混合物更包含兮镇 3该第三處理物質。 36.如申請專利範圍第35 ^ , 力所返之方法，更包含剎用钫 至少-流量控制元件而調 更匕“J用該 卽由一第四處理物質源供應至 68 200939335 丫-混合歧管之一第四處理物質，其中該混合步驟 包含在該至少一混合歧管中，混合該第一處理物質、該 第二處理物質、該第三處理物質和該第四處理物質，且 § 亥物質混合物更包含該第四處理物質。 ‘ 37.如申請專利範圍第項所述之方法，其中該至少一 流量控制元件包含複數個流量控制元件，且其中該第一 〇 處理物質、該第二處理物質、該第三處理物質和該第四 處理物質的至少三者之流量是由該些流量控制元件的不 同流量控制元件所個別控制。 38. —種用於具有複數個獨立控制處理站之至少一製造 處理1具的系統，該系統包含： 一第一介面，連接一第一處理物質之一共用來源， 係配置以提供該至少—製造處理卫具所使用的該第一處 ’理物質； 一第一介面，連接一第二處理物質之一共用來源， 係配置以提供該至少—製造處理工具所使用的該第二處 •理物質； 複數個混口歧管’包括針對該些處理站的各處理站 之一專用混合歧管；以及 至少一流量控制元件，用於該些混合歧管的各混合 歧管，係適於調節值& , 71即得送到該混合歧管之該第一處理物質 及該第二處理物質的任一者。 69 200939335 39.如申請專利範圍 中該第-處理物質包含複數個所述之系統，其 吸双1u、及成不同的成分。 4〇·如申請專利範圍第1或38項佐— 中該至少一技县 — ~項所述之系統，其 -量控制元件包含—流量控制器。 ❹ Ο 41.如中請專利範圍第38項所 餘 流量控制元件勺 系統，其中該至少一 控制元件，該二：第—流量控制元件以及-第二流量 混合歧管的該第一流量控制元件係適於調節傳送到該些 於調節傳送到哕此、$人 ^第—X量控制元件係適 μ二混合歧管的該第二處理物質。 42·如中料利範圍第38項所述之“，其中： =一t理物f包含複數個組成不同的成分；以及 器，I該些第之該共用來源包含複數個第一容 '容器係適於容納該第—處理物質。 如申4專利範圍第42項 儋環設備，讀第一“ t包含第- -處理物質循環 汉備係適於使至少-部分的該第 過位於該些第一容器之至少二容器間 至シ一第〜循環流動路徑。 44. 如申吻專利範圍第43項所述之系統，其中該至少一 70 200939335 第一循環流動路徑係延伸穿過該些混合歧管。 45.如申請專利範圍第1或43項任一項所述之系統，其 中該些第一容裔的每一容器包含：（i)一可拆式襯墊，包 含一彈性膜物質，且界定出一處理物質埠口供一處理物 質進出該容器’（Π)—外殼’係適於容納該可拆式槻墊， 該外殼界定至少一適於承接該處理物質埠口的第一孔 洞，其中該外殼和該襯墊之間界定一可密封體積，且其 中該外殼比該概墊剛硬；以及（iii) 一流體供給通道，係 可麵接至少一壓力源’該壓力源係適於改變該可密封體 積内的一壓力，以促進該處理物質進出通過該處理物質 蜂口。 46.如申請專利範圍第45項所述之系統，其中該第一循 環設備包含一可逆流動循環設備，該可逆流動循環設備 鲁 係與該些第一容器中各容器的該觀塾為至少間歇性流體 連通。 _ 47.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該第一循 環設備包含： 一流體路徑’包括至少一流體導管；以及 複數個閥； 其中該至少一壓力源係適於使至少一部分的該第一 處理物質循環移動於該些第一容器的至少二容器之間， 71 200939335 狀態 以促進該第一處理物質維持呈一期望 48. 如申請專利範圍第43項所述之系統，更包含： —供應/送返轉換設備，係流體耦接於⑴該些混合歧 管’以及（ii)該些第一容器之間； 其中該供應/送返轉換設備係適於選擇性地將該些 第一容器之一第一容器的一操作模式從一供應模式改變 成一接收模式，以及將諒些第一容器之一一 操作模式從-接收模式改變成-供應模^反之亦然。 49. 如申請專利範圍第43項所述之系統，其中該些第一 容器包含一第一供應容器、一第一送返容器、以及一第 一備用供應容器和—第一備用送％容器的至少其中之一 者’係適於容納該第一處理物質，且該系統更包含： 鲁 供應/送返轉換設備’係、流體轉接於⑴該第一供應 谷器、該第一送返容器、以及該第一 ^ x弟備用供應容器和該 第一備用送返容器的至少其中 歧管之間； 《♦以及⑼該些混合 其中該供應/送返轉換設備係適於使(a)該第一備用 供應容胃和該第—備㈣返容 (h)^r Μ ^ 乂其中之一者取代 ⑻該第-供應容器和該第一送返 者來運作。 王乂其中之一 ’更包含一除氣 50.如申請專利範圍第38項所述之系統 72 200939335 器及一過濾器的至少其中之一者，該除氣器及該過濾器 的至少其中之一者係流體輕接於該第一介面與該至少一 流量控制元件之間。 ， 51.如申請專利範圍第38項所述之系統，其中該些混合 ，歧管的各混合歧管包含一流通混合元件，該流通混合元 件係適於協助該第一處理物質與該第二處理物質之間的 混合。 ❹ 52. 如申請專利範圍第43項所述之系統，更包含： 一第一除氣器及一第一過濾器的至少其中之一者， 係流體耦接於該第一介面與該至少一流量控制元件之 間；以及 一第二除氣器及一第二過濾器的至少其中之一者， 係流體耦接於該第二介面與該至少一流量控制元件之 ❹ 間。 53. 如申請專利範圍第38項所述之系統，更包含至少一 背壓歧管’且該至少-背壓歧管係與該些混合歧管為流 體連通’其+該背壓歧管係適於在分配操作其間阻止該 第一處理物質不受控制地流向該第一介面。 5 4 ·如申味專利範圍第3 8項所述之系統，更包含連接一 第一處理物質之—共用來源的—介面，係配置以提供該 73 200939335 至少一製造處理工具所使用的該第三處理物質；其中該 些混合歧管的各混合歧管具有與其相連之一第三流量= 制元件，且該第三流量控制元件係適於調節傳送到該混 合歧管的該第三處理物質。 55_如申請專利範圍第丨項所述之系統，更包含一分配工 具’該分配工具係可耗接至該混合歧管，用以接收該第
    -處理物質與該第二處理物質的一混合物，且適於分配 該混合物到至少一儲存容器。 5 6.如申請專利範圍第1 @ 囷弟1項所述之糸統，其中該系統將該 混合歧管產生之該第一處理物皙鱼 ^ ^ ^ 处枉初買興孩第二處理物質的至 少一混合物傳送到至少一儲存容器。 57.如申請專利範圍第24 jf你·、‘ 囤弟24項所述之方法，其中該使用點 包含下列任一者：（A、5小一紗+ a ()至乂儲存谷器，以及（B)至少一 分配工具’係可轉接至該至少一混合歧管，用以接收該 第-處理物質與該第二處理物質的至少一混合物，並分 配該混合物到至少一儲存容器。 58.如申請專利範圍第38項所述之系統，更包含至少一 分配工具’係可輕接至該些混合歧管的至少一混合歧 管’用以接收該第一處理物質與該第二處理物質的至少 -混合物’並適於分配該混合物到至少一儲存容器。 74 200939335 59.如申請專利範圍第 該些混合歧管中至少— 與該第—處理物質的至 器。 38項所述之系統 現合歧管產生之 少一混合物傳送 ’其中該系統將 該第一處理物質 到至少一儲存容 6〇. -種利用-半導體元件製造處
    處理-半導體元件的方法，該方法包含…處理站來 個別調節各個供應至與該處 一以吐自 主㈣處理站為流體連通的-第 盘& & 處理物質來源的一第一 處理物質，以及來自一妓 一士 八用第—處理物質來源的一第 一處理物質’以產生一第一處理物質混合物； 使用該第-混合物而㈣處理站進行—第—處理步 驟來處理該半導體元件；
    個別調節各個供應至與該處理站為流體連通的該第 -混合歧管之⑴來自-共用第三處理物質來源的一第三 處理物質；以及（ii)(a)來自一共用第四處理物質來源的一 第四處理物質或（b)來自該共用第—處理物質來源的該 第一處理物質，以產生一第二處理物質混合物；以及 使用該第二混合物而於該處理站進行—第二處理步 驟來處理該半導體元件，其中該第二處理步驟係接續於 該第一處理步驟，而無實質中斷。 61. —種利用一第一半導體元件製造處理工具與一第二 75 200939335 半導體元件製造處理工具來處理複數個半導體元件的方 法’每一半導體元件製造處理工具具有複數個半導體元 件處理站’且該方法包含：
    個別調節各個供應至與該些半導體元件處理站之一 第一選定分離站為流體連通的一第一混合歧管之⑴來自 一共用第一處理物質來源的—第—處理物質，以及（u) 來自一共用第二處理物質來源的一第二處理物質，以產 生該第一處理物質與該第二處理物質的一第—混合物， 並提供至該第一選定分離站； 個別調節各個供應至與該些半導體元件處理站之一 第二選定分離站為流體連通的一第二混合歧管之⑴來自 該共用第一處理物質來源的一第—處理物質，以及（ii) 來自-共用第三處理物質來源的一第三處理物質，以產 生，第-處理物質與該第三處理物質的一第二現合物， 並提供至該第二選定分離站； ^處理該第-選定分離財之—第—半導體元件期 :變供應到該第一混合歧管之該第一處理物質及該 第一處理物質的任一者，藉以改變提供至該 離站之該第-混合物的一組成；以及 選 該第二選定分 在處理該第二選定分離站中之―第二半導體元件期 間：改變供應到該第二混合歧管的該第一處理物質及該 第一處理物質之任—者，藉以改變提供至 離站之該第二混合物的一組成。 76
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