TW386912B - A fluorometric method for increasing the efficiency of the rinsing and water recovery process in the manufacture of semiconductor chips - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 ---—_____ B? 五、發明説明（1 ) ,一― 一----- 發明概沭 一種藉由螢光測量半導體晶片沖洗溶液裡之雜質來測 定晶片光潔度的方法。乾淨的晶片係指在沖洗晶片的過程 中去掉增加濃度的雜質。一種使再使用或循環從沖洗程序 之排放水的情況最佳化的方法。 半導體裝置，不論是單一元件或積體電路舞類，都是 從矽形式的單晶材料製得。每一片提供非常多的裝置。半 導體磁盤係藉由將桿置入區段裡而獲自單晶半導體桿。然 後將磁盤以例如蜜蠟，合成蠟或其它黏著劑附著於拋光板 並使用拋光劑拋光。拋光磁盤被黏著劑，拋光劑的痕蹟， 及其它雜質污染。因為甚至非常少量的雜質都會造成拋光 結構元件之電參數變異相當大，因此磁盤必需完全清潔以 去除雜質。 拋光磁盤的清潔通常以二種接續之基本上不:同的操作 進行：首先’清洗操作包括溶解及沖洗操作，其次，進行 機械清潔操作以去除磁盤表面之雜質的最後痕蹟。 清洗步驟’如一般進行第’包括數個各別操作。壤， 陶竟或其它黏著劑殘留物將以溶解於方便取得的溶劑去除 ’此適合在超因波槽或蒸汽容器裡。此等溶劑的例子是三 氯乙烯。然後在以水沖過之後，將磁盤以丙酮去除任何殘 留的三氯乙烯。然後將其浸入濃硝酸並再次以水沖過。通 苇再將磁盤浸入氫氟酸以使其表.面疏水化，並再以水沖一 次。然後接著進行機械清潔階段，主要包括以適當的碎布 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） ---*——L---0-私衣-------^----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 - Λ7 Η 7 2 五、發明説明（ 擦抹或磨擦。顯《清洗操作複雜，費時，而且昂責。剛缝 合，精研或研磨矽晶圓與下一個製程需求相較下顯得非常 髒，因此必須清潔，如果下一個電子裝置製程要成功的話 。晶圓上髒污的成份是軸油；手霜；矽顆粒；矽粉；冷卻 溶液；包括濕潤劑；精研及拋光砂粒；環氧鑄模化合物； 手指印；膠狀二氧化石夕；二氯異氣酸鈉及其與碳酸鈉的反 應產物；碳酸鈉；無定形之二氧化矽；其它沉積於矽表面 上來自泥漿组份的金屬雜質，及可能的其它材料。如果晶 圓上去除該髒污，則接下來的處理步驟會受到負面影響。 無損害、光滑及乾淨之半導體晶圓表面的需求變成越 來越重要。光滑、拋光表面係藉由使用拋光泥漿而得。氧 化矽拋光是一個典型拋光法的例子。在氧化矽拋光法裡使 用拋光泥漿，該泥漿包括膠狀二氧化矽研磨劑，作為氧化 劑的二氯異氰酸鈉，及作為鹼的碳酸鈉。拋光泥漿的酸鹼 值低於10。在拋光後，需要清潔已拋光的表面以去除拋光 泥漿及以最小的化學或機械表面損傷去除其它袅面污染物 可想像黏著在秒半導體表面上的細顆粒可減少晶圓的 產率或效率。這些粒子將彼此相黏，產生較大尺寸的粒子 (稱為附聚物）。粒子的起源文獻上眾說紛云：灰塵，花粉 ’人類的皮膚屑，氧化物等，以及來自切片及精研操作的 碎片。 主要的拉力是凡德瓦力及靜電力。化學鍵結也是可以 。.迄金已有許多方法被提出以減少或排除粒子：在製造裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（21〇>< 297公歧） (請先閱讀背面之注意事項再填{ϊ5本頁} '--U---9 裝---------1Τ-----蠢 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B? 3 五、發明説明（ 置裡過濾空氣，人為操作嚴謹，旋轉晶圓以離心出粒子， 將晶圓浸入液體以減少黏著性等等。然而，浸潰會衍生另 一力量，即在將晶圓從浸潰浴中取出時產生毛細吸引力。 前者之詳細内容係載於標題為“粒子對半導體表面之 黏著性的分析”，由R. Allen Bowling所寫：，刊登於 SOLID-STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY裡（1985年9 月）的文章中，其最後結論表示應強掉避免粒子沉積於第 ! _ 一位置而非依賴下一個去除作用。 R. Allen Bowling所寫的文章將較早的清潔劑（水溶液 及非水溶液）清潔研究，當做去除粒子的一種方法列入考 I. ; 慮，但是該技術並未改變作者的結論。確實，彳乍者強調清 潔劑分子大小的臨界標準，必須小到足以填塞侵犯粒子與 矽表面之間，意指以清潔劑有效的去除係包括侵犯粒子與 清潔劑分子大小之間的關係。 清潔劑為天然有機物··許多為極性天然物而且其本身 I '： 常與晶圓化學鍵結，如最近文章中所提，“晶圓表面的清 潔技術”（Semi-International，1987)。同一文章中強調使 用超因波及擴音作為化學清潔時的助器，確實特別有助於 鬆開極性鍵，例如可能由於使用過氧化物而造成的化學鍵 ;使用例如氫氧化銨一過氧化物溶液來打斷強電粒子鍵。 1987文章以更新化學清潔法，一般所知的濕化學法作 為結論。對於濕化學法所用的名詞-複合機制-(浸浴設備 ，離心喷覆設備等）有詳細的說明。少數討論到化學機制 ，大部份僅通稱為例如“酸”，“氧等離子體”，“膽驗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） ------^---裝-------訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 6 Λ7 Η 7 4 五、發明説明（ ---..——J---II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 化予从制及’’RCA化學機制“。膽驗化學機制，因為其 惡臭而存在有待處理的問題。因此，假設採用封閉系統的 話，則勉強接受。所謂的，’ RCA化學機制“包括二種接續 應用的水性系統，即，NH4〇H/H2〇2處理，接著HCl/H2〇2 處理。溶液具揮發性，去掉有毒煙，如果將有毒煙霧混合 ，將造成NH/L粒子，。也提及其它問題。 以上述方法處理晶圓係與晶圓是否為剛從其生長的晶 桿上切下，是否其為接著進行1C製造，例如抗蝕塗覆，光 蝕刻，插入導體管腳等的晶圓其有非常大的關連。因此， 可以就美國專利第4，159，619號的内容（強調前製程表面 活性劑清潔剛切片、拋光的晶圓）及美國專利第4 , 276，186 號的内容（有關排放1C模組的金屬焊劑殘留物及從晶片去 除所謂上封材料）作比較。許多化學物本身在使用時常常 脫色並侵蝕晶圓表面；因此需要花費很大的心思。晶圓的 脫色係成為電子工業電問題的可能來源。 .0 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 營上述顯然可知，非常重要的是，晶片必須是乾淨的 。然而，如何測定晶片是乾淨的？美國專利，第4，^兄， 6i9號揭示-種測定晶圓光潔度的方法，棉花棒測試。測 定晶圓光潔度的方法一可將棉花棒浸人二氣甲貌並將棉 花棒在晶圓上擦拭。如果棉花棒在擦拭晶圓後看起來還是 乾淨’則表示晶圓乾淨。這世—項無法得到高精確度及無 法精準測定是否或某些肉眼看不到之污染物能留在晶片上 的視覺技術。雖然德國專利！^ 4234466揭示一種測定食 品加工業所用及卫業清潔流通型洗潔劑所用之清潔溶液极 本紙張又歧财關家鱗（ Λ7 Λ7 經濟部中央標隼局員工消f合作社印製 ' —-_- ._ 五、發明説明（5 ) ~ -- L縱W之活性劑在水性或非n續劑溶劑巾之濃渡的 方法，但是其未揭示直接監測半導體晶片t程裡的雜質’ 也未揭不監測半導體製程裡的清潔溶役液。因此，本發明 目的之一在於提供一種藉由直接監測雜質或直接監測半導

體曰曰片製程有關之清潔溶液’快速且精確測定丰導體晶片 光泳度的方法D 為了使靶種指示劑的螢光特性量化，有各種螢光分析 方法可單獨使用或組合使用。此等螢光分析技術包括，但 不限於測量及/或指示下列各項的技術： 1 ·螢光出現或消失； 2. 螢光激發及/或發射的變化； 3. 螢光猝滅（quenching)(利用特定物質）或消除猝滅； 4·以特定光吸收度為基礎的螢光改變（增加或減少）； 5 ·螢光明確的溫度相依性； j 6.螢光明確的酸鹼值相依性或其它條件相依性；及 7 ·利用螢光的溫度相依性及/或酸驗值相依^性:以看見 或增強技術1到4的效果。 傾發現以螢光發射光譜的偵測及量化決定於發光量及 既存螢光物質數量之間的比例。當光形式的能量，包括紫 外線及可見光’直接進入樣品管裡時，那裡的螢光物質將 吸收能量，然後以波長大於吸收光之光的形式發出。發螢 光的分子係吸收光子，造成促進電子從基本能量狀態變成 激發狀態。當電子的激發狀態由較高能量振動激發狀態釋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（JlOX297公犮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---^--^----------tr-----! 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 Λ7 ________^__ H7 "-一· _一_ .丨_____ 五、發明説明（6 ) -~ 放到最低能量振動激發狀態時，能量係以熱的形式散出。 當電子釋放到基本電子狀態時，光係以低於由於熱能損失 而吸收之較低能量時發出，因此以大於吸收波長的波長發 出。發光量係由測光計測定。實務上，光經由光學濾光器 直接進入樣品管，以致於透射的光為已知的波長，稱為激 發波長而且通常以毫微米記錄。樣品管係設計用來使分析 用的螢光回應最佳化，此視選用的分析方法而定。同樣地 將發出的光經由濾光器過濾，以致於以已知的波長或波長 光譜測量，稱為發射波長而且通常以毫微米記錄。當需要 以低濃度測量特定物質或種類的螢光密度，如本發明方法 之情況時，係設置濾光器以供激發或發射波長之特定組合 使用，供實質上最適宜低階測量選擇之用。 一般而言’靶種指示劑或螢光追蹤劑的數量可以針對 同一組的激發波長/發射波長，由樣品發射強度對既定靶 種指示劑或追蹤劑濃度與發射之校正曲線的比較而決定。 此等將感測到之發射轉換成濃度當量的濃度比對方法係用 來測定靶種指示器或追蹤劑的濃度，該濃度係在觀察到線 性發射回應之範圍，而且該濃度範圍自此稱為丨，，線性發射 回應濃度範圍’’。線性發射回應農度範圍某程度上地視特 定靶種指示劑，追蹤劑，管徑長度及組態和所用的激發波 長/發射波長組而定。在高於既定螢光挺種指示劑或追縱 劑之線性發射回應濃度範圍的靶種指示劑或追蹤劑濃度時 ，發生理想（線性）行為的負偏差，既定濃度的發射程度低 於以線性外推法預測的發射程度低。在此等情況裡，樣品 本紙張尺度適财麵緖準（CNS) M規格（2丨GX297&A) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

9 - 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 Λ7 ------：-___ B? 五、發明説明（7 ) '' 可以利用已知的係數稀釋，直到其中螢光靶種指示劑或追 蹤劑的濃度落在線性線性發射回應濃度範圍裡。當濃度高 於線性發射回應濃度範圍_其中回應範圍係定義圍± 精準線性回應-時，可利用二種另外的校正技術。因為線 性發射回應濃度範圍某程度地視所用的激發波長/發射波 長組而定，所以可以使用另一種激發波長/發射波長。也 可以使用具有激發/發射光用之較短徑長的樣品管來校正 或減輕問題。如果樣品中只存在非常低濃度的螢光靶種指 示劑或追蹤劑，則採用已知的係數測量靶種指示劑或追蹤 劑濃度直到其濃度落在線性發射回應濃度範圍否則就要以 例如液-液萃取再一次測量的技術。然而，在使用既定靶 種扣示劑或追縱劑前，較佳製備或獲得跨越縣性發射回應 浪度的校正曲線。較佳地，靶種指示劑或追蹤剜係各別選 擇或加熱水處理劑進料，其數量足以在樣品裡提供落在線 性發射回應範圍内之靶種指示劑或追蹤劑的濃度。通常， 螢光靶種指示劑或追蹤劑的線性發射回應濃度輯圍寬到足 以容易測定可供該目的使用的靶種指示劑或追蹤劑數量。

I 未改質樣品及典型標準設備所用的線性發射回應濃度範圍 最常從“m”濃度度擴充到至少2，000m的濃度。當使用“擴 充”的操作技術例如稀釋樣品，使用最適宜另外的激發波 長/發射波長組，及/或使用最適宜的小管徑長時，線性發 射回應濃度範圍可以從m到1 0，000，〇〇〇m及以下。可測 量之操作範圍的其中一個例子（從m擴大到1 〇，000，0〇〇m 為大約十億分之一（本例子中以m為標示）到大約1，〇〇〇， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇 χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

10 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ ''-----__ Η7 五、發明説明（8 ) —— — --- _(本例子中以1()，_，_m標示）β 當水系統裡的靶種指示劑或追蹤劑的濃度如數PPM或 、叙地低及如PPT般地低時，測量系統中輕種指示劑 或追蹤劑的濃度。在較佳具體實施例例裡，加入水處理劑 進料的螢光追蹤劑應該足以在水系統中提供大約5 〇 p p τ到 大約10PPM的追蹤劑濃度。測量非常低濃度的能力是係為 員極大的優點。此等螢光分析（測量發射光對透射到水 系統樣品之光的回應）可以利用簡單的手提式設備當場進 仃，較佳幾乎立即並連續進行。如上所述，同時可能需要 偵測數種螢光乾種指示劑或追蹤劑。例如，可以需要偵測 種以上的靶種，或針對一或多種水處理劑的每一種進行 偵冽乾種札示劑或追縱劑，或針對一種以上水處理劑區分 靶種指示劑。在一些例子裡，可能需要單獨針對單一水處 理？I1]使用數種挺種指示劑及/或追縱劑，以確定把種指示 劑或追蹤劑沒有選擇性損失。此等獨立及分別的靶種指示 劑或追蹤劑可以在不論是否全部都是螢光物質的單一水系 統樣品中測得及量化，如果其各別的發射波長不干擾彼此 的話。因此，多靶種指示劑或追蹤劑可以利用選擇具有適 當光譜特性的靶種指示劑或追蹤劑進行共點分析。較佳地 ’‘射線的各別波長可被用來激發每一種種指示:劑或追 縱劑’而其螢光發射也應該會被看到及以個別發射波長測 量。可以針對每一種靶種指示劑或追蹤劑製備或獲得各別 濃度的校正曲線。換言之，可以使用一種以上的靶種指示 劑或追蹤劑，然後使用對此等靶種指示劑或追蹤劑有效的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------'--^---裝-------訂----------- 11 Λ7 Λ7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) ~~— 分析參數值（特別是激發/發射波長）來測量水系統中此等 靶種指示劑或追蹤劑每一種是否存在及/或濃度，其中分 析參數較佳為足以區別測量之間的差異。因為數種靶種指 示劑或追蹤劑可以分別但接著偵測，本發明不排除以一或 多種額外的靶種指示劑或追蹤劑供本發明以外之目的使用 ，而且不排除接著使用靶種指示劑或追蹤劑供本發明目的 及其它目的使用。 •以實負連續數據的螢光發射光譜，至少在既定的時間 區段内，係為本發明所用之較佳分析技術的一種。其為量 化及測定系統内革巴種指示劑或追蹤劑以調節水處理劑的較 佳分析技術其中一種而且其為一種很有利的分#技術。 雙—單色儀光譜螢光計可以用於以斷續數據為:基礎的 螢光分析及用於線上及/或連續螢光調節。設有適當激發 及發射濾光器和石英流動管的手提式或小型螢光計:為市售 °° 例如 Turner Designs (Synnyvale，Calif)。 一般而言，對具有相當程度可行性的大部分螢光發射 光碏方法而言，較佳不用以任何方式隔離靶種指示劑或追 蹤劑來進行分析。因此，可以能有某程度的背景榮:光在進 行螢光析的水系統内，其中背景螢光可以來自與本發明無 關的水系統内的化學化合物。在背景螢光很低的例子中， 靶種指示劑或追蹤劑對背景之螢光的相對強度（以標準濃 度之標準螢光化合物測量並作為相對強度，例如相對強度 1 〇〇)可以非常高，例如當即使以低靶種指示劑或追蹤劑濃 度使用某激發及發射波長的組合時為100/10或100/2，而 本紙張凡度朗巾關g?T^17^T2_1()x297公幻 -------^----------IT----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁；ί 12 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 7 五、發明説明（1() ) ' ：'' --- 此等比例分別代表相對效能1〇和5〇(在類似的條棒下）。在 較佳具體實施例裡，選擇激發/發射波長及/或顺指示劑 或追蹤劑以為參與的既定背景勞光提供至少大約5或1〇的 相對螢光。 例如’對於大部分的水系統背景而言，在合理濃度下 具有相對效能至少大約5的化合物非常適合作為無種才:示 劑或追縱劑。當背景有或可能有相當高榮光濃度的特定化 學物種時，靶種指示劑或追蹤劑及/或激發及/或發射波長 通常可以選用來取消或將任何由於此等物種存在所造成之 追縱劑測量的干擾減到最少。 以螢光發射光譜及其它分析方法連續線上偵測化學物 的方法係記於美國專利第4,992,38〇號及美國專利第 5,435,969號’該案在此併入本案以供參考。 當靶種指示劑沒有螢光而起始劑有螢光時，螢光分析 技術，例如上述者，將會著重於起始劑的螢光。與種指卞 劑的測量將會漏掉起始劑’因為其將|e種指示劑形成時消 耗’如其螢光強度及/或激發/發射波長特性的改變所示。 同樣地’如果靶種指示劑及起始劑皆是螢光，但具有不同 的螢光特性，例如不同的最大發射波長，螢光分析技術將 著重在以起始劑之最大發射波長所發射的光損失，或者是 著重在以乾種指示劑的最大發射波長所發射的光增加，作 成起始劑及靶種之間相互作用之靶種指示劑的形成函數。 比色法，化學發光法或光譜測量法一有或沒有化學比 對分析一可以用於偵測及/或量化化學追蹤劑。比色法係 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS〉A4規格（210X297公簸） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝-------訂-----^'煤------ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ________ B7 五、發明説明（„ ) ................. 〜·~—一 為-種從其能吸收紫外線或可見光之能力來測定化學物種 的方法。tb色分析技術為一種以視覺比較空白或標準溶液 (包含已知濃度的追蹤劑物種）和欲偵測之流體樣品的方法 。另-種比色法為光譜測量法，纟中以特定波長藉由例如 光電管或光電倍增管等偵測器測量入射光束及透射光束之 強度比。藉由使用比色探針，光纖（雙）探針，例如汾丨以爪时 PC-80探針炙570毫微米濾光器），樣品溶液進入浸潰探針 的流管。光纖纜線經由樣品液體載承入射光至管内鏡面上 而反射光經由樣品液體傳回至光纖纜線，然後以其它纜線 到達包含比色計的比色分析單元。比色計具有發展出追蹤 劑濃度之反射光特性的電類比訊號的傳感器。傳感器發出 的電壓係起動雙指示器及連續線性記錄器印出單元。設定 點電壓顯示器可以用來固定地感應或顯示由比色計產生的 電壓類比，而且視追蹤劑訊號的偵測而定’回應訊號可以 被傳送到回應處理劑進料線以開始或改變進料速度。此等 比色分析技術及因此可用的設備係敘述於美國專利第 4,992,380號’該案在此併入本案以供參考。適用於比色 技術的化學追縱劑包括過渡金屬及顯示吸光率（可由存在 於系統流體之其它物種測得）的物質或與顏色形成劑反應 產生吸光率（可由存在於系統流體内之其它物種測得）的物 質。 離子選擇電極可以用來經由直接電勢測量水性系統内 特定離子追蹤劑而測定惰性化學追蹤劑的濃度。這些電極 只對經選擇之離子材料及溶於液體的氣體回應，因而此等 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Ad规格（210Χ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· :訂· 14 五、發明説明（ 12 A7 Η 7 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 追蹤劑在欲測定的環境中必須離子化（或經溶解的氣體卜 離子選擇性電極係視跨越薄膜由於欲測量之離子（或氣體） 的濃度在離子傳導薄層每一侧上的差異所致的電勢而定。 電極裡面的濃度固定而電勢隨著離子（或氣體）的濃度改變 。藉由校正曲線（電勢或電流對濃度），樣品電極處的離子 (或氣體）濃度可以供對追蹤劑離子不靈敏的參考或標準電 極參酌。為了連續偵測追蹤劑，電極可以直接浸入數種流 體其中一種的物流中（總括流管），或欲偵測的流體可以通 過已插入離子選擇性及參考電極的外流管。離子選擇性電 極追蹤劑偵測技術及其數備係述於美國專利第4,992,38〇 號，該案在此併入本案以供參考。 本發明在廣義具體實施例裡不排除使用此等其它技術 偵測靶種追蹤劑，特別是在靶種指示劑為靶種本身的時候 ，尤其是在此等替代性方法可以沒有干擾地進行時，而且 對測定靶種系統消耗之目的而言充份迅速。 不用單離而量化化學物種存在與否及/或濃度的分析 技術乃為一項發展中的技術，而上述本發明方法中用於偵 測靶種指示劑或追蹤劑之分析技術的研究可目前而言可能 不是鉅細遺靡’而且極可能未來會發展出精神同等於本發 明目的之技術。 , 在半導體晶片製造方法裡’雜質的螢光可以直接以晶 片光潔度或沖洗水的再使用性表示。而且，惰性追蹤劑材 料可以加入以直接偵測上述雜質。此等惰性追取劑可以加 入沖洗溶液，或在半導體晶片製造程序中不同位置點加入 請 it 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 i I ♦裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（,210 X 297公漦） 15 五、發明説明（ 13 A7 Η 7 支流 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明係為-種改良半導體晶片製造 光潔度之效率时法，财法包括： ^體曰曰片 a) 以冲洗程序清潔半導體晶片以藉由將晶片重 沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； 又 b) 在晶片浸潰期間以螢光計偵測沖洗溶液的螢 以測定該雜質在該沖洗⑧液裡的濃度； c) 研究該雜質勞綠對該雜質濃度的相互關係； d) 觀察沖洗過程如步驟c)所測定之雜質滚度增加；及 e) 當步驟d)在沖洗溶液裡雜質濃度停止增加啊定且 成定值而_沖洗㈣完成的時候，敎晶片是否清淨„ 依此，因為進行清潔而且係洗掉晶片雜質，所以預期 清潔溶液㈣雜質量將增加H在不再有雜質被去除 的位置點處，雜質量將變成定值（停止增加）。這表示清 程序完成。 為了實行本發明任一觀點，螢光計偵測可以是—項 光技術，至少一次螢光發射值。此外，為了實行本發明 一觀點，在半導體晶片製造的拋光程序後接著清潔。晶 可以相繼浸人U該沖洗溶液。此在本發明的範圍裡 ，可以偵測單一雜質，或可以一次測得一種以上的雜質 本發明的另一觀點係為半導體晶片製造期間增加半 體晶片清潔效率的方法，該方法包括： a)以沖洗程序清潔半導體晶片以藉由將晶片重覆 沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； 質 (讀先關讀背面之注意事項再填寫本頁) 變 潔 螢任片面 導 .噴覆 訂 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公t ) 16 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 τ~ ~ " ' ~~.—______ Β 7 立、發明説明（14 ) ―’—-- b)收集洗過晶片的喷覆沖洗溶液； )乂螢光D十偵測該已喷覆之沖洗溶液，測定該雜質在 該已噴出之沖洗溶液裡的濃度； d)研究該雜質螢光值對該雜質濃度的相互關係； ,察冲洗過程如步驟〇)所測定之雜質浪度增加；及 、—f)當步驟E)在沖洗溶液裡雜質濃度停止增加測定且變 成疋值而顯不沖洗程序完成的時候，測定晶片是否清淨。 本毛明的另-觀點係為半導體晶片製造期間增加半導 體晶片清潔效率的方法，該方法包括： 、a)以冲洗程序清潔半導體晶片以藉由將晶片重覆浸入 沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； b) 以螢光計偵測沖洗溶液的螢光雜質； c) 研究該雜質螢光值對該雜f濃度的相互關係:； d) 測定是否該沖洗溶液包含超過或低於預定可接受界 限之雜質濃度的雜質； e) 如果該雜質濃度低於該可接受界限濃度，則再使用 該沖洗溶液；及 0如果該雜質濃度超過該可接受界限濃度，則丟棄該 沖洗溶液。 本發明的另一觀點係為半導體晶片製造期間增加半導 體晶片清潔效率的方法，該方法包括： a) 以沖洗程序清潔半導體晶片，藉由將晶片喷覆沖洗 水溶液去除晶片表面的雜質； b) 收集洗掉晶片的噴覆沖洗溶液； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公後〉----------- -17 - ___-__i----士民__ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂1

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 C)以螢光計偵測該已喷覆之沖洗溶液，測定該雜質在 s亥已嘴出之沖洗溶液裡的濃度； d) 研究該雜質螢光值對該雜質濃度的相互關係； e) 測定是否該沖洗溶液包含超過或低於預定可接受界 限之雜質濃度的雜質； f) 如果該雜質濃度低於該可接受界限濃度，則再使用 該沖洗溶液；及 g) 如果該雜質濃度超過該可接受界限濃度，則丟棄該 沖洗溶液。 〃 °Λ 本發明的再一觀點係為改良半導體晶片製造效率的方 法’其包括： a) 以沖洗程序清潔半導體晶片，藉由將晶片浸潰沖洗 水/谷液而去除晶片表面的雜質； b) 以螢光計偵測該已噴覆之沖洗溶液，獲得螢光雜質 ㈣光讀取值；該雜質在該已噴出之沖洗溶液4的濃度； c) 從該讀取值確認該雜質；及 d) 因而調整該製程以減少該雜質。 該方法從二方面來說是有利的。首先是技術可用來偵 測-般不是在沖洗溶液裡之雜質是否存在。該雜質是否存 在係表示衣私裡生產線上方某處動作失調。這可以作為與 需要調整之問題有關的事先指標。此等技術的第:二優點為 預期某雜質將是製程副產物。其規律地存在著某接受範圍 内的數里。當測定方法指出雜質超過預期的數量時，顯示 造成雜質存在的部份製程需調調整。 本紙張尺度適财_家標準（CNS ) -~~- 、 A 1 - 18 - ---->--i---裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j -5

經濟部中央標準局員工消費合作社印I 五、發明説明（16 ) ' 藉由使用上述技術，下列半導體晶片沖洗熔液有機物 可以偵測分辯；乙酸丁酯；乙酸乙氧基乙酯；乙基苯；乙 二醇；異丙醇；曱基乙基酮；正甲基吡咯酮；氫氧化四曱 基銨，二曱苯；磺酸酯；羧酸酯；磷酸酯；膽鹼聚縮水甘 油；聚（氧伸乙基）醇；甜菜鹼；及二辛基酚酞酸酯。上述 物質未包涵全部，因為任何螢光雜質可以適當地譎技術分 析。 下列實施例係用來說明較佳具體實施例及本發明的利 用性而且不限制本發明的範圍，除非在下列所附的申請專 利範圍裡另有明述。 實施例1 螢光計係設用於測量沖洗浴中的某些雜質。晶圓在其 上進行-項處理㈣，然後浸人超純水浴巾。沖洗步驟目' 的在於在移入下一個處理步驟前將前—步驟的雜賓（其中 一些是上列的有機物）去除。正常而言，晶圓（晶片）留在 沖洗槽中-段預定的時間，但是最適宜的時間不用過長。 一般預期隨著沖洗步驟去除晶片的特別雜質，更多的雜質 將離開晶片並進入已喷出的沖洗溶液。藉由測量浴中的有 機物增加情況及測量浴中不再有有機物被去除的位置點， 如清除步驟所示，或固定漠度的雜質搞測處理將會加速， 減少製造循環時間。 實施例2 a榮光計將測量從超純水浴排放之水中的某些有機物。 監視來自螢光計的訊號，並在其超過某程度時啟動闊以將 W 張尺度適用 -~~__ -19 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------------^---裝-------、1τ------I.-- I m m fn 0 五、 386912 Λ7 Η 7 發明説明（ 17 請 具有可接受低濃度之有金右嫉 實施例3 有。有機物的水補充浴中的水。 水將前進流過發光計。當訊號超過某程度時 動以導引水至程序而減少有機曰 夺啟 w,铖物含I至可接受程度。哕太 法也可以使用去除程序的下物流進行控制。 實施例4 螢光計可用來偵測某些雜質存在與否。當特定的雜質 (已知為製程某特定部分的副產物）存在於沖洗水中超過某 (-般）程度時，表示造成雜質存在之晶片製造的上物流處 里關閉而且㈤要β周整。然後調整上物流程序以對特別程序 副產物不正常增加現象有回應。因此，所述的方法應作為 製成之細調的指標。 上述之具體實施例係用來詳細說明本發明之目的、特 徵及功效’對於熟悉該項技藝人士而言，可能根據上述說 明而對該具體實施例作部分變更或修改，卻不脫離出本發 明之精神範疇，因此，本發明之專利範圍僅由附錄之申 專利範圍加以說明。 ,--«---φ-裝 |丨 (請先聞讀背面之注意事項再镇3?本頁) .訂. 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格.（210Χ 297公釐） 20

Claims (1)

1. 3B6912六、申請專利範圍 8 888 ABCD 1· 一種改良半導體W製造„半導體晶片光潔度之效 率的方法’該方法包括： )以冲洗#序清潔半導體晶片以藉由將晶片重覆 浸>沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； b) 在晶片浸潰期間以螢光計偵測沖洗溶液的螢光 雜質以測定該雜質在該沖洗溶液裡的濃度；： c) 研究該雜質螢光值對該雜f濃度的相互關係； d) 觀察沖洗過程如步驟〇所測定之雜質濃度增加 :及 /)當步驟d)在沖洗溶液裡雜質濃度停止增加測定 且變成定值而顯示沖洗程序完成的時候，測定晶片是 否清淨。 2.根據申請專利範圍第1項之方法，其中該發光計摘測可 以疋-項榮光技術’偵測至少一次螢光發射值。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3·根據申請專利範圍第w之方法，其中在半導體晶片 造的拋光程序後接著清潔。 4. 根據申請專利範圍第㈣之方法，其.中該晶片可以相 浸入一系列該沖洗溶液。 5. —種半導體晶片製造期間增加半導體晶片清潔效率 方法，該方法包括：t a) 以沖洗程序清潔半導體晶片以藉由將晶片重 喷覆沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； b) 收集洗過晶片的喷覆沖洗溶液；！ c) 以螢光計偵測該已喷覆之沖洗溶液，測定該 製 繼 的 覆 雜 ——.-----------：-I-----ritv-----p.I——l· — > ·1 flu n 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格(210^^jy 21 38β£1| 申請專利範園

   經濟部中央標準局員工消費合作社印製 質在該已噴出之沖洗溶液裡的濃度； 句研究該雜質營光值對該雜質濃度的相互關係； .e)觀察沖洗過程如步驟d)所敎之雜質濃度增加 ，及 〇當步驟e)在沖洗溶液裡雜質濃度停止增加測定 而且變成定值而顯示沖洗程序完成的時候，洌 是否清淨。 6·根射請專利範圍第5項之方法，其中該螢光計偵測 Μ是-項螢光㈣’m少—次螢光發射值。 .根據申請專利範圍第5項之方法，其中在半導體晶片 造的拋光程序後接著清潔。 8. 一種半導體晶片製造期間增加半導體晶片清潔效率 方法’該方法包括： a) 以沖洗程序清潔半導體晶片以藉由將晶片重 浸入沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； b) 以螢光計偵測沖洗溶液的螢光雜質；丨 c) 研究該雜質螢光值對該雜f ;農度的相互關係； d) 測定是否該沖洗溶液包含超過或低於預定可接 受界限之雜質濃度的雜質； e) 如果該雜質濃度低於該可接受卩限濃度，則 使用該沖洗溶液；及 0 V果該#質濃度超過該可接受界限濃度，則 棄該沖洗溶液。 9. 片 可 製 的 覆 再 丟 種半導體晶片製造期間增加半導體晶片清潔效率的 -------_---Φ裝-- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) -t'. 22 386912 1申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部十央標準局員工消費合作社印製 方法’該方法包括： a) 以沖洗程序清潔半導體晶片，藉由將晶片嗔覆 沖洗水溶液去除晶片表面的雜質； b) 收集洗掉晶片的喷覆沖洗溶液； c) 以榮光計偵測該已噴覆之沖洗溶液，測定該雜 質在该已喷出之沖洗溶液裡的濃度； d) 研究該雜質螢光值對該雜質濃度的相互關係； e) 測定是否該沖洗溶液包含超過或低於預定可接 受界限之雜質濃度的雜質； f) 如果該雜質濃度低於該可接受界限濃度，則 使用該沖洗溶液；及 g) 如果該雜質濃度超過該可接受界限濃度，則丟 棄該沖洗溶液。 10·—種改良半導體晶片製造效率的方法，其包括： 、、a)以沖洗程序清潔半導m藉由將晶片浸潰 沖洗水溶液而去除晶片表面的雜質； b) 以螢光計偵測該已喷覆之沖洗溶液，獲得螢光 雜質的榮光讀取值， ·該雜質在該已嘴出之沖洗溶液裡 的濃度； c) 從該讀取值確認該雜質；及 d) 因而調整該製程以減少該雜質。 本紙張Μ適用中國國家襟準（CNsTli· ( 21GX297公釐)--~~-;~-___ ' -23：-: I . ----—U—Θ裝----- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 言‘ -II ί