TWI459489B - 用於處理單片半導體工件的溶液製備設備和方法 - Google Patents

Description

用於處理單片半導體工件的溶液製備設備和方法

本發明關於半導體工件的處理，更具體地說，關於用於處理單片半導體工件的溶液製備設備和方法。

半導體器件是在半導體工件上使用多個不同的處理步驟進行製造和生產，從而製造電晶體和互連元件。在形成互連元件的過程中，半導體工件可能經過例如：掩膜，蝕刻和沈積等處理，從而形成半導體電晶體和所需要的電子電路，來連接這些電晶體終端。具體而言，可執行多次掩膜、離子植入、退火和等離子蝕刻、以及化學和物理氣相沈積步驟來形成窄溝槽、電晶體阱、柵極、多晶矽線路和互連線路結構。在每個步驟中，顆粒和污染物都可能被添加到工件的正面和背面。這些顆粒和污染物可導致在工件表面產生缺陷從而降低積體電路元件的良率。由此，在微電子器件製造過程中，需採用多種預清洗與後清洗，表面處理和表面修整等步驟。這些步驟中，很多涉及到液相化學藥品，因此，他們通常被稱作“濕法清洗”。

傳統上，濕法清洗工藝採用批式處理。一濕法清洗槽設備能連續地在多個的清洗槽中同步處理一批工件(一般為25個工件)。在兩個清洗槽之間，需將處理過的一批工件沖洗乾淨以去除所有來自於前一個清洗槽的殘餘清洗溶液。在一濕法清洗槽設備中，工件在處理過程中保持靜 止，在工件的空隙之間的清洗溶液的流動速率相對較低，因此清洗效率尤其是對於小顆粒的清洗效率會因水流的原因而受到限制。由於一批工件在每個清洗槽的停留時間要求都是不同的，並且下一批工件需等到對上一批工件的操作完成後才能被傳送到下一個清洗槽，因此，難以控制將一批工件從一個清洗槽轉移到另一個清洗槽的等待時間。所以，較高的處理偏差也在所難免。更進一步來說，對同一批工件的處理過程，由於所有同一批的工件都與同一種液體接觸，兩個工件之間的交叉污染是批式處理所固有的。隨著工件尺寸增大到300mm，而其製造技術節點提高至65nm或者更小，傳統的濕法清洗槽的方法不再能有效和可靠地從工件上清除顆粒和污染物。

單工件清洗工藝已經成為工件清洗的一種選擇。單工件清洗設備一次僅在一個清洗反應腔(稱作處理腔)內處理一片工件，依次在其表面注入多種清洗溶液並且在不同清洗溶液的使用間隔以去離子水沖洗。採用單一工件處理設備有利於精準地控制工件旋轉(因此有利於精準地控制清洗溶液相對基體的流速)和清洗溶液噴灑的時間，並完全消除工件之間的交叉污染。為了提高產量，單工件清洗設備通常由多個處理腔組成。商業用的系統可裝配12個處理腔。

一單工件濕法清洗系統通常具有多個中央化學溶液製備子系統，以配製多種化學試劑。中央子系統中的某一種化學溶液由子系統分支出的流體控制管路注入分隔的 處理腔中。

單工件濕法清洗工藝面臨的一個主要挑戰是，處理設備需為所有處理腔內的工件提供一致的工藝條件。這是由於工件上工作單元的最終性能和良率很大程度上依賴於這些工藝條件。這些工藝條件包括但不僅限於：化學溶液的濃度，反應性，溫度和活性成分的供給速度。隨著單工件濕法清洗設備的清洗腔數量大大增加，這個挑戰更加艱巨。例如，硫酸/雙氧水混合溶液(SPM)通常作為清除光刻工藝後的光阻殘餘物的清洗溶液，當硫酸和雙氧水混合時，由於發生放熱反應生成卡洛酸，混合溶液的溫度隨時間而升高。卡洛酸是清除光阻的有效成分，它產生的同時就開始在混合溶液中分解，分解速率由溫度決定(溫度隨時間變化)。在72℃下，分解速率約為每秒0.2%，在92℃下，分解速率約為每秒0.6%。因而，卡洛酸的停留時間越長，它的有效活動將顯著降低。不同處理腔的溶液輸送點要達到同樣的工藝條件就要求謹慎的工程設計，並且，當每個反應腔與中央化學溶液製備子系統的距離和相對高度不同時，這一點尤其關鍵。

一種可達到這個目標的的方法是，若要求輸送到工件表面的化學溶液保持新鮮，則以保證此新鮮度來製備清洗溶液混合物。這種方法通常需要多套精密的流體控制器和複雜的流過混合裝置，每個清洗腔的每種化學溶液各配一套。這些精密流體控制器和複雜的流過混合裝置將導致這台單工件濕法清洗設備的成本高到IC製造商無法承受。 如上文所述，由於反應和混合中的放熱，使製備的混合溶液的溫度常常隨時間改變。因為這種方法近似於一種暫態混合和輸送技術，在輸送點可能無法達到期望的工藝溫度，除非在輸送點前端加多套內置於管路的加熱裝置，但這樣將進一步增加系統的成本。另一種方法是化學溶液在從噴嘴輸送出之後到至工件表面之前在一處混合。透過調整混合點到半導體工件表面的距離，可進行非常有限的時間控制，即控制混合物從混合點至半導體工件表面的傳送時間。在實際的情況中，這段時間不超過秒的幾分之一。

本發明相對於上述情況進行揭示。

本發明揭示了一種用於單片濕法清洗工藝的備有溫度和活性控制的清洗溶液製備及輸送設備和方法。

本發明的一個實施例中，其設備具有至少一個預熱裝置將化學溶液預熱到預設溫度，至少一個混合容器混合新鮮的化學溶液，以及一個連接到噴嘴並將新鮮混合的化學溶液輸送到使用點的化學溶液輸送管路。混合容器具有多個化學溶液進口，至少一個液位感測器，一個連接到排氣口的排氣閥，以及一個將化學溶液吹出至使用點的壓縮氣體入口。按單工件濕法清洗工藝控制混合容器中之混合溶液的量，並在新濕法清洗工藝開始之前的預定時刻t_f內製備新鮮化學溶液。

本發明的一個實施例也揭示了一種化學溶液製備方 法。此方法中，化學溶液被引入備有流體控制裝置的混合容器。此混合容器中的混合工藝從預定時刻t_f開始，混合化學溶液在混合容器中停留t_r時間，此過程由軟體控制系統控制。透過控制停留時間t_r，可控制在使用點混合溶液的溫度和其中活性成分的活性，從而保持最佳的聯合清洗效果。達到t_r時，透過向混合容器中以預定壓力吹入壓縮氣體，混合溶液在t_d時間內以一可控的流速傳送到噴嘴中。氣體吹洗工藝持續t_p時間直至濕法清洗工藝結束，以便將混合容器和輸送管路中的所有殘餘化學溶液除去，以保證下一混合溶液完全新鮮。

本發明的一個實施例揭示了一種低成本化學溶液製備設備，它僅用簡易的流體控制裝置，而沒有在每個化學溶液噴嘴的輸送管路內置加熱器。此設備也可使在使用點的新鮮混合溶液溫度可控，清洗效果最佳。此設備也可使一組半導體工件之間和處理腔之間的使用點新鮮混合溶液的偏差最小。

如第1圖所示，本發明的一個實施例中，該設備具有一個大量化學溶液預熱裝置101將化學溶液預熱到預定溫度T0.預熱裝置101可以是一循環加熱槽或一管路內置加熱器，或是其他液體加熱機構。該加熱裝置的材料為PVDF,PTFE,PFA或石英。需要使用化學溶液時，大量化學溶液由軟體控制系統控制的設施輸送到預熱裝置中，預 熱裝置101由化學溶液輸送管路連接到泵102和流體控制裝置103。化學溶液輸送管路至少連接著一條化學溶液輸入管105，由控制裝置控制溶液輸入管105的壓力。化學溶液輸入管105與混合容器相連，並連有一個流體控制裝置以控制溶液輸入管105的壓力，從而控制輸送入混合容器201的溶液流速。化學溶液輸入管105還包含一個由軟體控制系統控制的閥門，以控制向混合容器201輸送化學溶液的開始或停止。對於不需要預熱的化學溶液來說，可從使用這種特殊化學溶液的設備中移除預熱裝置。

本設備在處理腔214附近有一個混合容器201以混合新鮮的化學溶液，如第2圖所示。混合容器的材料可以是PFA,PVDF,PTFE或石英。對應於每種化學溶液，一個混合容器201連接一個相應的溶液輸入管202和203。每種化學溶液輸送入混合容器201的流速由相應化學溶液輸入管路上的流體控制裝置控制，待混合的化學溶液的流速比預先設定。化學溶液輸入管路上的流體控制裝置205與206由軟體控制系統控制，從而保持輸入混合容器201混合的化學溶液用量的比例。在相應處理腔214開始濕法清洗工藝之前的預計時間t，化學溶液輸入管路202和203的閥門由軟體控制系統打開，將相應化學溶液按預定的比例輸送入混合容器201中。混合容器201包含至少一個液位感測器207，以控制工藝要求的液體混合物的總量。當液體混合物的液位達到液位感測器207監控的位置的同時，化學溶液輸入管的閥門關閉，停止向混合容器輸送化 學溶液。化學溶液混合物在混合容器中停留t_r時間，等待混合容器201內濕法清洗工藝的化學溶液達到最佳工作效果。該最佳清洗效果由活性反應物的產額與混合溶液的溫度決定，可透過控制時間t_r而控制。混合容器201包含一個位於混合容器頂部的壓縮氣體管路209和一個位於容器底部附近的化學溶液輸送管，該輸送管與處理腔214中的噴嘴212相連。當濕法工藝開始時，壓縮氣體以一定壓力由混合容器201頂部的壓縮氣體管路209吹入混合容器201，從而將新鮮的化學溶液混合物吹入噴嘴212，並以一定流速流到處理腔214的單片半導體工件213表面。流速與處理時間的控制由控制壓縮氣體的吹入壓力和混合容器內化學溶液混合物總量來達成。當濕法工藝結束時，壓縮氣體將繼續吹一段時間t_p，將混合容器201以及混合容器201和處理腔噴嘴212間的溶液輸送管中殘餘的化學溶液混合物完全除去。該後處理氣體吹送使混合容器201無殘餘化學溶液，保證了下一次半導體工件213濕法清洗工藝的新鮮化學溶液混合物的混合與輸送。混合容器201包含一個頂部開/關排氣閥門208，連通設備的排氣管。在壓縮氣體通入和化學溶液輸向噴嘴212時，該閥門208關閉。混合容器包含一個溫度感測器211和一個壓力感測器210來監控混合容器中的溫度與壓力。

在本發明的另一個實施例中，以一個備有流體控制閥的多向歧管來控制輸入混合容器201的化學溶液量。透過控制多向歧管的壓力以及流體控制閥門的設置，可控制輸 入混合容器的化學溶液的流速，從而控制化學溶液混合物的總量與混合比例。

在本發明的另一個實施例中，以質量流量控制器控制輸入混合容器201的化學溶液量。混合比例可由控制輸入混合容器的化學溶液的質量而精確控制。

在本發明的另一個實施例中，以計量泵來控制從存儲槽輸送入混合容器201的化學溶液量。兩種化學溶液的混合比例與混合溶液總量的控制可透過控制每條化學溶液管路中對應的每個計量泵的衝程來達成。

在本發明的另一個實施例中，揭示了一個製備用於單工件濕法清洗工藝的化學溶液的方法。該方法包括以下步驟：a)生成不同起始溫度下的混合溶液的溫度與時間曲線；b)在清洗系統上，以完全虛擬的工序和所期望的處理次數，用每種化學溶液混合物處理一組工件，得出在清洗系統的同個處理腔中先後處理兩片工件的間隔內，所述化學溶液混合物完成輸送到其再次輸送的最小間隔時間(t_min)。選擇所有處理腔最小的t_min；c)按期望的化學溶液濃度，使用點的溫度(T)，化學溶液輸送速率(q)，以及要輸送的化學溶液量(Q)，來為某一清洗工藝確定所述設備的工藝參數。這些參數包括：每種化學溶液加熱容器的溫度T_0，t_r，t_i與t_d；d)在控制軟體中為所述化學溶液混合物設定這些 工藝參數。

e)用控制軟體驗證工藝參數。如參數無效，則運行錯誤，並要求新的輸入參數；f)處理半導體工件；g)所述混合容器的所述壓力釋放閥門處於打開狀態。

h)處理半導體工件的過程中，混合容器的每種化學溶液注入工藝於t＝t_f－t_r－t_i時刻開始；i)處理半導體工件的過程中，混合容器的每種化學溶液注入工藝於t＝t_f－t_r時刻停止。所述容器中的所述化學溶液混合物體積為Q；j)處理半導體工件的過程中，所述容器中的所述壓力釋放閥門在t＝t_f時刻關閉；k)處理半導體工件的過程中，所述容器在t＝t_f時刻以一定壓力通入壓縮氣體；l)處理半導體工件的過程中，所述容器的化學溶液混合物的輸送於t＝t_f時刻開始；m)處理半導體工件的過程中，所述容器的化學溶液混合物於t＝t_f＋t_d時刻完成輸送，所述化學溶液混合物的輸送總體積為Q；n)處理半導體工件的過程中，所述容器中的所述壓力釋放閥門在t＝t_f＋t_d＋t_p時刻打開；o)處理半導體工件的過程中，所述容器在t＝t_f＋t_d＋t_p時刻停止通入壓縮氣體； p)半導體工件準備進入工藝中的下一處理步驟；q)重復步驟(f)－(p)處理每片工件。

按所揭示的方法，控制化學溶液在混合容器內的停留時間t_r可控制化學溶液在使用點的溫度。第3圖為不同化學溶液預熱溫度下建立的溫度與混合時間曲線，透過該圖，可按要求的使用點溫度得到t_r。並且，t_r可透過調整化學溶液的預熱溫度而改變。

更具體地而言，控制t_r不僅控制化學溶液的溫度，還控制活性反應物的產額。化學溶液的濕法清洗效果由二個方面決定，一是化學溶液產生的活性反應物產額，它決定了活性反應物的濃度，二是活性反應物的活性，它與化學溶液的溫度有關。最佳的工作效果區域由活性反應物的產額與活性聯合得到，它決定了停留t_r的範圍。更多詳細的情況將在以下幾段的示例中介紹。

所揭示的設備與方法為新鮮化學溶液製備與輸送提供了一個低成本解決方案。該設備與方法保證了化學溶液在使用點溫度與活性相同，清洗效果達到最佳，一組半導體工件之間以及處理腔之間偏差最小。這對於現代單片半導體工件濕法清洗工藝至關重要。

一項具體的應用－－為單工件濕法清洗工藝製備SPM，將作為上述發明的一個示例予以介紹。

該混合設備具有一個預熱裝置101，將濃硫酸加熱至T0。在這個示例中，預熱裝置101是一個循環加熱槽。H₂ SO₄ 槽具有一條循環回路以及一個在循環回路內的加熱器。這 條加熱循環回路使濃硫酸在槽內保持於預熱溫度T0。H₂ SO₄ 槽透過一個泵與大量化學溶液源相連，並含有一個液位感測器和控制機構。當槽內濃硫酸的液位低於低液位時(該位置由一個低液位感測器監控)，泵開始從化學溶液源抽取濃溶液到槽中，一直到槽中的液體達到充滿液位(該位置由另一個液位感測器監控)。H₂ SO₄ 槽還與一多向歧管104相連，並備有一個流體控制器103，從而控制多向歧管104的壓力。多向歧管104連接多條獨立的管路105，每條管路輸送濃硫酸至相對應的化學溶液混合容器201。每條管路105上分別有一個流體控制器與一個閥門。流體控制器控制從H₂ SO₄ 槽101輸入溶液混合容器201的H₂ SO₄ 流速，由軟體控制系統控制閥門開關，從而將H₂ SO₄ 輸送到化學溶液混合容器201中。

該混合設備具有一個H₂ O₂ 槽(溶液槽)107以儲存大量H₂ O₂ 。H₂ O₂ 槽107透過一個泵與大量化學溶液源相連，並含有一個液位感測器和控制機構。當槽內濃H₂ O₂ 的液位低於低液位時(該位置由一個低液位感測器監控)，泵開始從化學溶液源抽取濃溶液到槽中，一直到槽中的液體達到充滿液位(該位置由另一個液位感測器監控)。H₂ O₂ 槽還與一多向歧管104相連，並備有一個流體控制器103，從而控制多向歧管104的壓力。多向歧管104連接多條獨立的管路，每條管路輸送濃H₂ O₂ 至相對應的化學溶液混合容器201。每條管路上分別有一個流體控制器與一個閥門。流體控制器控制從H₂ O₂ 槽輸入溶液混合容器的H₂ O₂ 流速。 由軟體控制系統控制閥門開關，從而將H₂ O₂ 輸送到化學溶液混合容器201中。

在處理腔214附近有一個混合容器201來混合新鮮的SPM溶液。一個混合容器201連接與H₂ SO₄ 槽對應的H₂ SO₄ 輸送管路203以及與H₂ O₂ 槽對應的H₂ O₂ 輸送管路202，濃H₂ SO₄ 和H₂ O₂ 到化學溶液容器的流速由相應管路上的流體控制器205和206控制，它們的流速比例是預定的。由軟體控制系統控制H₂ SO₄ 與H₂ O₂ 管路上的閥門同時開關，以保證輸入化學溶液容器201的H₂ SO₄ 與H₂ O₂ 量的比例，因為二種化學溶液的流速已設定。混合容器201連接存水輸送管路204，在需要的時候可以輸送存水到混合容器201中清洗該容器。

從第3圖的H₂ SO₄ 和H₂ O₂ 混合的溫度與時間曲線中看到，混合的H₂ SO₄ 和H₂ O₂ 溶液停留時間t_r可根據要求的工藝溫度T得到，更準確地說，根據SPM溶液清洗效果得到。依據科學與工程上的研究探索，由混合的H₂ SO₄ 和H₂ O₂ 溶液產生的卡洛酸是濕法清洗工藝的活性反應物，並且SPM溶液的清洗效果取決於卡洛酸產額(決定反應物的濃度)與SPM溶液溫度(決定使用點的反應常數，即SPM溶液輸送到半導體工件213表面的反應常數)。我們還知道，當卡洛酸生成的同時，它也隨即分解，並且分解速率隨溫度增高而增大。反應表示為： H₂ SO₄ ＋H₂ O₂ －>H₂ SO₅ －>H₂ SO₄ ＋H₂ O

卡洛酸濃度由下式計算： d[H₂ SO₅ ]/d t＝k₁ (T(t))[H₂ SO₅ ][H₂ O₂ ]－k₂ (T(t))[H₂ SO₅ ]

其中k₁ (T(t))是H₂ SO₅ 生成反應常數，k₂ (T(t))是H₂ SO₅ 分解反應常數。k₁ (T(t))與k₂ (T(t))都是關於溫度T的函數，溫度T本身又是混合時間t的函數。用這種方法，估計卡洛酸產額與時間曲線和活性與時間的曲線，如第4圖所示。透過合併這二條曲線，可估計濕法清洗工藝的聯合作用隨時間變化關係，如第5圖所示。從第5圖中，可以看到曲線的峰值為得到最大清洗效果的最佳工作範圍。最佳聯合作用區域決定了t_r的範圍，使化學溶液混合物達到最佳的清洗性能。該最佳效果區域的時間範圍為H₂ SO₄ 和H₂ O₂ 混合後的幾秒到幾分鐘，這由SPM溶液的溫度決定。SPM達到最佳效果的時間範圍很小，要求新鮮地混合並輸送化學溶液至使用點。透過研究化學溶液混合的溫度與時間曲線和聯合作用與時間曲線，可得到SPM在混合容器中的停留時間t_r，以控制溫度以及輸到半導體工件表面的新鮮SPM溶液的混合效果。

透過定義兩種化學溶液注入混合容器的時間與停留時間，預計在混合容器中開始混合H₂ SO₄ 與H₂ O₂ 的時間為 t＝t_r＋t_i

在相應清洗腔內進行SPM工藝開始之前的預計時間t，H₂ SO₄ 管路與H₂ O₂ 管路的閥門由軟體控制系統打開，將H₂ SO₄ 與H₂ O₂ 以預定比例先後輸送入化學溶液混合容器201。預熱的H₂ SO₄ 與H₂ O₂ 混合將產生大量熱量，升高混合 液體溫度。透過高溫下的擴散以及密度差異引起的對流，H₂ SO₄ 與H₂ O₂ 將均勻地快速混合。混合容器201包括至少一個液位感測器207，控制工藝要求的SPM溶液的總量。當SPM液位達到預定液位時，H₂ SO₄ 管路與H₂ O₂ 管路上的閥門同時關閉，停止向混合容器輸送H₂ SO₄ 與H₂ O₂ ，此注入工藝時間為t_i。根據溫度與時間曲線以及聯合作用與時間曲線，SPM混合溶液將在混合容器中停留預定時間t_r，以達到所期望的溫度與活性成分的產額。混合容器包括一條位於混合容器201頂部的壓縮氣體管路209與一條位於容器底部並與處理腔214內的噴嘴212化學相連的化學溶液輸送管路。當SPM工藝開始時，壓縮氣體以一定壓力，從位於混合容器201頂部的壓縮氣體管路209吹入混合容器201，將SPM溶液以一定流速吹入處理腔214內的噴嘴212。流速與處理時間t_d可由控制壓縮氣體的吹入壓力和混合容器內SPM溶液總體積來控制。當SPM工藝結束，壓縮氣體繼續吹入一段t_p時間，從而將SPM溶液從混合容器與混合容器與處理腔中噴嘴之間的化學溶液輸送管路中完全除去。該後處理氣體吹送使混合容器無殘餘SPM，確保一組半導體工件之間以及處理腔之間的新鮮SPM的混合及輸送相同。

根據揭示的設備與方法，可控制溫度與聯合清洗效果，來製備新鮮SPM溶液，並將其輸送至使用點。透過這種方法，一組半導體工件之間以及處理腔之間的工藝偏差最小，並且清洗效果達到最佳，從而節約化學溶液用量， 降低成本。

以上示例直接針對本發明的優選實施例。也可能設計不離開本發明的基本涵蓋範圍的其他及進一步應用。本發明涵蓋的範圍由以下申請專利範圍決定。

101‧‧‧預熱裝置

102‧‧‧泵

103‧‧‧流體控制裝置

104‧‧‧多向岐管

105‧‧‧溶液輸入管

107‧‧‧溶液槽

201‧‧‧混合容器

202‧‧‧溶液輸入管

203‧‧‧溶液輸入管

204‧‧‧純水輸送管路

205‧‧‧流體控制裝置

206‧‧‧流體控制裝置

207‧‧‧液位感測器

208‧‧‧開/關排氣閥門

209‧‧‧壓縮氣體管路

210‧‧‧壓力感測器

211‧‧‧溫度感測器

212‧‧‧噴嘴

213‧‧‧半導體工件

214‧‧‧處理腔

第1圖描述了此設備輸送化學溶液到混合點的部份。

第2圖描述了此設備製備和輸送化學溶液的部份。

第3圖描述了在不同預熱溫度下的溫度與時間曲線。

第4圖描述了化學溶液混合物中活性成分的產額與時間曲線和活性與時間曲線。

第5圖描述了化學溶液混合物產額活性聯合作用與時間的曲線

201‧‧‧混合容器

202‧‧‧溶液輸入管

203‧‧‧溶液輸入管

204‧‧‧純水輸送管路

205‧‧‧流體控制裝置

206‧‧‧流體控制裝置

207‧‧‧液位感測器

208‧‧‧開/關排氣閥門

209‧‧‧壓縮氣體管路

210‧‧‧壓力感測器

211‧‧‧溫度感測器

212‧‧‧噴嘴

213‧‧‧半導體工件

214‧‧‧處理腔

Claims (22)

1. 一種處理單片半導體工件的化學溶液製備設備包括：化學溶液，至少由一個加熱裝置加熱至溫度T_0；多個泵與控制閥門，控制所述每種化學溶液的輸送和控制；混合容器，在輸送該容器內新鮮混合的化學溶液到處理腔的半導體工件上之前，在該混合容器內預熱化學溶液，以控制的停留時間t_r引入、混合並反應成為化學溶液混合物，所述停留時間t_r控制化學溶液混合物在使用點的活性反應物產額與溫度；軟體控制系統，設置標記，以在時刻t將每種化學溶液引入所述混合容器；處理腔，具有至少一個化學溶液輸送噴嘴，其與至少一條至混合容器的化學溶液輸送管路相連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，包括額外的混合容器，向額外的處理腔提供化學溶液混合物。
3. 如申請專利範圍第1項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，所述流體控制裝置允許流速在0.25至5升/每分鐘的範圍變化。
4. 如申請專利範圍第1項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，所述混合容器可由PVDF、PFA、PTFE、PEEK聚合物或者石英製成。
5. 如申請專利範圍第1項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，所述混合容器包括：容器主體；開/關排氣閥門；進口，連接提供0.5到12psi範圍內的壓力的可控壓縮氣體源，將化學溶液混合物輸送到噴嘴；多個化學溶液進口；多個液位感測器，控制所述化學溶液混合物的總量；壓力感測器，監控容器壓力；以及溫度感測器，監控化學溶液混合物溫度。
6. 如申請專利範圍第5項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，所述混合容器體積在0.5到6升範圍內。
7. 如申請專利範圍第5項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，所述軟體控制系統包括：寫入用戶輸入值t_r的程式；預先估計時刻t_f的函數，根據當前位置與處理狀態，半導體工件在該時刻將開始由所述化學溶液混合物進行處理； 設置t＝t_f－t_r－t_i的程式，其中，t_i是要求按所需的量將所述化學溶液混合物注入混合容器的時間；在所述時刻t啟動所述混合容器注入工藝的程式；在所述時刻t打開所述開/關排氣閥門的程式；在時刻t＋t_i＋t_r關閉所述開/關排氣閥門並且連接容器至壓縮氣體源的程式；在時刻t_f＋t_d＋t_p打開開/關排氣閥門並且斷開容器與壓縮氣體源連接的程式，其中t_d是要求將化學溶液混合物從混合容器輸送到半導體工件的時間，t_p是隨後的吹送時間。
8. 如申請專利範圍第5項所述的化學溶液製備設備，其特徵在於，所述化學溶液輸送噴嘴放置於所述混合容器的所述化學溶液混合物注入管路水平位置上方。
9. 一處理單片半導體工件的化學溶液製備方法，包括：生成所使用的化學溶液混合物在不同初始溫度下的溫度與時間曲線；在清洗系統上，以虛擬的工序和所期望的處理次數，用每種化學溶液混合物處理一組工件，得出在清洗系統的同個處理腔中先後處理兩片工件的間隔內，所述化學溶液混合物完成輸送到其再次輸送的最小間隔時間(t_min)， 選擇所有處理腔最小的t_min；按期望的化學溶液濃度，使用點的溫度T，化學溶液輸送速度q，以及要輸送的化學溶液量Q，為某一清洗工藝確定所述設備的工藝參數，所述參數包括：T_0，t_r，t_i與t_d；在控制軟體中為所述化學溶液混合物設定這些工藝參數；用控制軟體驗證工藝參數，如參數無效，則運行錯誤，並要求新的輸入參數；處理半導體工件；所述混合容器的所述壓力釋放閥門處於打開狀態；處理半導體工件的過程中，混合容器的每種化學溶液注入工藝於t＝t_f－t_r－t_i時刻開始；處理半導體工件的過程中，混合容器的每種化學溶液注入工藝於t＝t_f－t_r時刻停止，所述容器中的所述化學溶液混合物體積為Q；處理半導體工件的過程中，半導體工件準備接收所述化學溶液混合物時，所述混合容器在t＝t_f時刻關閉所述排氣閥門，以一定的壓力通入壓縮氣體，並且開始輸送其中的化學溶液混合物；處理半導體工件的過程中，所述容器的化學溶液混合物於t＝t_f＋t_d時刻完成輸送，所述化學溶液混合物的輸送總體積為Q。吹送開始並持續t_p時間；處理半導體工件的過程中，所述混合容器在t＝t_f ＋t_d＋t_p時刻打開排氣閥門並停止通入壓縮氣體；半導體工件準備進入工藝中的下一處理步驟；依次反復處理每片工件。
10. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，使用t_r控制所述化學溶液混合物的新鮮度。
11. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，使用t_r控制所述化學溶液混合物在使用點的T，控制T即控制化學溶液混合物活性成分的反應性。
12. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，使用t_r控制所述化學溶液混合物在輸送點活性成分的產額。
13. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，改變t_r與T_0從而改變所述化學溶液混合物在輸送點的T。
14. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，改變t_r與T_0從而改變所述化學溶液混合物在輸送點的活性成分產額。
15. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，使用t_r優化混合溶液的T以及活性成分的反應性與產額，達成對半導體工件的最佳處理。
16. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，t_r＋t_i＋t_d＋t_f的總和必須小於t_min。
17. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，t_r在0.5到10分鐘範圍內。
18. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，Q在0.5到5升範圍內。
19. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，固定不同處理腔的t_r，確保不同處理腔輸送點的化學溶液混合物具有相同的T。
20. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，固定不同處理腔的t_r，確保不同處理腔輸送點的化學溶液混合物具有相同的化學活性。
21. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方 法，其特徵在於，固定不同處理腔的t_r，確保一組半導體工件的清洗效果具有最小的偏差。
22. 如申請專利範圍第9項所述的化學溶液製備方法，其特徵在於，t_r為使所述化學溶液混合物的溫度達到預定值T的時間。