TWI585886B - 在半導體製造中加工一基板的方法及系統 - Google Patents

Description

在半導體製造中加工一基板的方法及系統

本揭露係關於一種半導體製造的系統方法，特別係關於一種於半導體製造中提供一混合液至基板的系統與方法。

半導體裝置被用於多種電子應用，例如個人電腦、行動電話、數位相機以及其他電子設備。半導體裝置的製造通常是藉由在半導體基板上依序沉積絕緣或介電層材料、導電層材料以及半導體層材料，接著使用微影製程圖案化所形成的各種材料層，以形成電路組件和零件於此半導體基板之上。

半導體工廠藉由縮減最小特徵尺寸以持續改善多種電子元件(如電晶體、二極體、電阻、電容等)的積體密度，使得一定面積範圍內可堆積更多元件。這些較小的電子元件亦需要較小的封裝，在一些應用中，其使用相較於過去的封裝來的小的面積範圍。

在半導體裝置的製造中，多個製程步驟是被使用以製造積體電路在半導體晶圓之上。一般而言，這些步驟包括塗佈一光阻層於半導體晶片上並伴隨一軟烤製程。在軟烤製程執行時，光阻層的化學特性受輻射照射而依照所使用光阻性質而改變。

雖然現有的方法及裝置已經可足以應付其需求，然而仍未全面滿足。因此，仍需要一種在半導體製程中用於程序控制的解決方案。

本揭露提供一種半導體製造中提供一混合液至基板之方法及其系統。

在部分實施例中，一種半導體製造中加工一基板的方法係包括提供一來自一儲存模組之混合液至加工模組。上述方法亦包括偵測混合液中一物質的濃度。上述方法更包括分配混合液至位於加工模組內之基板。另外，上述方法包括若混合液中物質的濃度低於一期望值，則供應一包括物質之補充溶液至加工模組，並且分配補充溶液至基板。

在上述實施例中，來自儲存模組的混合液以及補充溶液係供應至加工模組的一入口管道並且物質的濃度係在入口管道內進行偵測，其中在入口管道內之物質的濃度係在與補充溶液混合前進行偵測。

在上述實施例中，物質的濃度係在儲存模組內進行偵測。

在上述實施例中，物質的濃度係在來自儲存模組之混合液供應至加工模組之前進行偵測，並且即便一偵測濃度係低於期望值，混合液仍供應至加工模組。

在上述實施例中，當來自儲存模組的混合液停止供應至加工模組時，即便一偵測濃度係低於期望值，補充溶液停止供應至加工模組。

在上述實施例中，上述方法更包括執行一循環製程，在循環製程中抽取來自儲存模組的混合液經由一循環迴路並回送至儲存模組，並且物質的濃度的偵測係在循環迴路以及儲存模組之外進行偵測。

在上述實施例中，上述方法更包括執行一維護製程，在維護製程中當混合液中的一金屬雜質的一量值高於一上限值時，移除混合液並且供應一新的化學溶液至儲存模組。

在上述實施例中，補充溶液在一時間週期內供應至加工模組的量，係根據混合物在加工模組中的流速而決定。

在上述實施例中，來自儲存模組之混合液係供應至複數個加工模組，並且供應至每一加工模組的補充溶液係根據對應之加工模組中所偵測之物質的濃度而決定。

在另一些實施例中，一種在半導體製造中用於加工一基板之系統係包括一加工模組，加工模組係配置用於接受晶片。上述亦系統包括一儲存模組，儲存模組係配置用於供應一混合液至加工模組。上述系統更包括一感測器，感測器係配置用於偵測混合液中一物質的濃度。另外，上述系統包括一加強模組，加強模組係配置用於當混合液中物質的濃度低於一期望值時，分配一包括物質之補充溶液至加工模組。

在上述實施例中，加工模組包括一入口管道，入口管道連結至儲存模組以接收來自儲存模組之混合液，並且偵測器連結於入口管道並在入口管道中偵測物質的濃度。

在上述實施例中，加工模組包括一出口管道連結至儲存模組，以驅動在加工模組內的混合液流至儲存模組。

在上述實施例中，偵測器係連結至儲存模組並偵測在儲存模組裝的物質的濃度。

在上述實施例中，系統更包括一循環迴路，循環迴路係配置用於執行一循環程序。

在另一些實施例中，一種在半導體製造中用於加工一基板之系統係包括一第一加工模組及一第二加工模組。第一加工模組及第二加工模組各自係配置用於接收至少一基板。上述系統亦包括一儲存模組，儲存模組係配置用於供應一混合液至第一加工模組及第二加工模組。上述系統更包括至少一感測器，感測器係配置用於偵測在第一加工模組及第二加工模組內的混合液的濃度。另外，上述系統包括一第一加強模組及一第二加強模組。第一加強模組連結至第一加工模組並配置用於當混合液中一第一物質的濃度低於一第一期望值時，分配一包括第一物質的第一補充溶液至第一加工模組。第二補強模連結至第二加工模組並配置用於當混合液中一第二物質的濃度低於一第二期望值時，分配一包括第二物質的第二補充溶液至第二加工模組。

在上述實施例中，系統係包括一第一感測器及一第二感測器。第一加工模組以及第二加工模組各自包括一連結至儲存模組之入口管道，以接收來自儲存模組之混合液。第一感測器連結第一加工模組之入口管道，以偵測第一加工模組之入口管道內的第一物質的濃度。第二感測器連結第二加工模組之入口管道，以偵測第二加工模組之入口管道內的第二物質的濃度。

在上述實施例中，第一加工模組以及第二加工模組各自包括一連結至儲存模組之出口管道以驅動在第一加工模組以及第二加工模組內的混合液流至儲存模組。

在上述實施例中，偵測器連結至儲存模組並偵測在儲存模組中第一物質的濃度或者第二物質的濃度。

在上述實施例中，第一物質係相同於第二物質。

5‧‧‧晶圓

10、10a、10b、10c‧‧‧處理系統

12‧‧‧儲存模組

121‧‧‧儲存槽

123‧‧‧出口

14‧‧‧材料供應組件

141‧‧‧材料槽

143‧‧‧材料供應管線

145‧‧‧加熱器

16‧‧‧材料供應組件

161‧‧‧材料槽

163‧‧‧材料供應管線

165‧‧‧加熱器

18‧‧‧循環迴路

181‧‧‧幫浦

182‧‧‧過濾器

183‧‧‧上游管道

184‧‧‧連結管道

185‧‧‧下游管道

20‧‧‧加工模組(第一加工模組)

20a‧‧‧加工模組(第二加工模組)

201‧‧‧腔體

203‧‧‧基板載台

205、205a‧‧‧噴嘴

207、207a‧‧‧入口管道

208、208a‧‧‧出口管道

209‧‧‧閥件

22、22a‧‧‧加強模組

220‧‧‧位置

221‧‧‧支流管道

223‧‧‧加強材料槽

225‧‧‧加熱器

227‧‧‧幫浦

229‧‧‧閥件

24‧‧‧偵測器

240‧‧‧位置

24c1‧‧‧偵測器

24c2‧‧‧偵測器

30‧‧‧方法

31-39‧‧‧操作

C1‧‧‧化學溶液

C2‧‧‧化學溶液

C3‧‧‧補充溶液

C4‧‧‧補充溶液

M1‧‧‧混合液

M2‧‧‧調整混合液

M3‧‧‧加工溶液

M4‧‧‧調整混合液

根據以下的詳細說明並配合所附圖式做完整揭露。應注意的是，根據本產業的一般作業，圖示並未必按照比例繪製。事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸，以做清楚的說明。

第1圖顯示本揭露之部分實施例中加工一基板之系統之示意圖。

第2圖顯示本揭露之部分實施例中提供一液體於一基板上之方法之流程圖。

第3圖顯示本揭露之部分實施例中一物質濃度及金屬雜質以ppb(part per billion)濃度為單位在製程時間增加之變化。

第4圖顯示本揭露之部分實施例中加工一基板之系統之示意圖。

第5圖顯示本揭露之部分實施例中加工一基板之系統之示意圖。

第6圖顯示本揭露之部分實施例中加工一基板之系統之示意圖。

以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。

而且，為便於描述，在此可以使用諸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空間相對術語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關係。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。應該理解，可以在方法之前、期間和之後提供額外的操作，並且對於方法的其他實施例，可以替換或消除一些描述的操作。

本揭露在半導體製造工業中，在準備混合液以清潔一基板時具有優勢公用。根據本揭露之部分實施例，清潔基板的一個目的在於創造一沒有粒子污染物、金屬物染物、或有機物染物的晶圓表面。根據本揭露之部分實施例，清潔基板的 一個目的在於利用化學或機械沖洗以自基板表面移除粒子。根據本揭露之部分實施例，清潔基板的一個目的在於移除對於裝置表現上有害處的金屬離子。根據本揭露之部分實施例，清潔基板的一個目的在於去除在蝕刻製程後所遺留的光阻或聚合物。根據本揭露之部分實施例，清潔基板的一個目的在於移除在基板上的薄膜。

第1圖顯示用於清潔晶圓5的一系統10。根據本揭露之部分實施例，系統10包括一儲存模組12、一循環迴路18、一加工模組20、一加強模組22、及一偵測器24。系統10的元件數量可以增加或減少，並不以此實施例為限。

基板5可由矽或其他半導體材料製成。或者或更甚者，基板5可包括其他基礎半導體材料，如鍺(Ge)。在部分實施例中，基板5由複合半導體製成，如碳化矽(SiC)、砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)或磷化銦(InP)。在部分實施例中，基板5由合金半導體製成，矽鍺(SiGe)、矽鍺碳(SiGeC)、磷砷化鎵(GaAsP)或磷化銦鎵(GaInP)。在部分實施例中，基板5包括一晶膜層。舉例來說，基板5具有一晶膜層覆蓋於大型半導體(bulk semiconductor)上。在部分實施例中，基板5可為矽絕緣體(silicon-on-insulator；SOI)或鍺絕緣體(germanium-on-insulator；GOI)基板。

基板5可包括多種裝置元件。形成於基板5中的裝置元件的實施例包括電晶體(如金氧半場效應電晶體(MOSFET)、互補式金氧半場效電晶體(CMOS)、雙極接面電晶體(BJT)、高電壓電晶體、高頻電晶體、P-通道及/或N-通道場 效電晶體等)、二極體及/或其他可應用元件。執行多種程序以形成該些裝置元件，例如，沉積、刻蝕、佈植、光刻、回火及/或其他適用程序。在部分實施例中，淺凹槽隔離(STI)層、層間介電質(ILD)或層間介電層覆蓋在基板5的裝置元件上。

在部分實施例中，儲存模組12包括一儲存槽121。儲存槽121具有相當大容積並且可運作於儲存即將用於半導體製造製程的混合液。在部分實施例中，儲存模組12更包括一出口123連結至一液體處理系統(未顯示於圖示)，以排放來自儲存槽121的廢棄混合液M1。

儲存在儲存槽121中的混合液M1可包括兩種或更多物質的混合物。多種混合液的例子提供如下： 舉例而言，儲存在儲存槽121中的混合液M1可為SC1/APM溶液，該溶液可被用於清潔晶圓並移除黏附於基板表面的有機物質及特定物質。或者，儲存在儲存槽121中的混合液M1可為SC2/HPM溶液，該溶液包括特定比例的HCl、H₂O₂、H₂O的物質。SC2/HPM溶液可用於清潔晶圓並移除黏附在晶圓表面的金屬沈渣。然而，應瞭解的是本揭露之實施例仍可有多種形式以及變化。

在部分實施例中，混合液M1中不同的物質係由不同的材料供應組件所供應。舉例而言，混合液M1包括一像是H₂O₂的第一物質、及一像是NH₄OH的第二物質。第一物質與第二物質係各自以一期望濃度稀釋於化學溶液C1以及化學溶液C2中，並經由不同的材料供應組件(例如：材料供應組件14、16)供應至儲存槽121。

如第1圖所示，材料供應組件14包括一材料槽141以及材料供應管線143。材料槽141用於儲存化學溶液C1。材料供應管線143連結材料槽141至儲存槽121。化學溶液C1經由材料供應管線143供應至儲存槽121。材料供應管線143可更包括一加熱器145，以加熱化學溶液C1至一既定溫度。

材料供應組件16包括一材料槽161以及材料供應管線163。材料槽161用於儲存化學溶液C2。材料供應管線163連結材料槽161至儲存槽121。化學溶液C2經由材料供應管線163供應至儲存槽121。材料供應管線163可更包括一加熱器165，以加熱化學溶液C2至一既定溫度。

應當理解的是，材料供應組件的數量並不限於上述實施例。材料供應組件的數量可根據所需混合物中的物質成分的數量而改變。

循環迴路18連結至儲存模組12以執行一循環製程。在部分實施例中，循環迴路18包括一幫浦181及一過濾器182。幫浦181經由一上游管道183連結至儲存槽121的底板。過濾器182經由下游管道185連結至儲存槽121的頂板。幫浦181及過濾器182經由連結管道184連結彼此。

如此一來，藉由幫浦181的作動，加入至儲存槽12的化學溶液C1及C2，沿第1圖所標示之箭頭方向，經由上游管道183、幫浦181、連結管道184、過濾器182後再經由下游管道185回送至儲存槽12。藉由此程序，完全混合加入至儲存槽12的化學溶液C1及C2，以提供實質同質的液態混合液M1。應當理解的是，加入至儲存槽12的化學溶液C1及C2可以利用非上述 循環迴路18加以混合，本揭露並非限制於此實施例。

根據部分實施例，加工模組20包括一腔體201、一基板載台203、一噴嘴205、一入口管道207、一出口管道208、及一閥件209。加工模組20的元件數量可增加或減少，並不以此實施例為限。

基板載台203設置於由腔體201所定義的密閉空間中。在部分實施例中，基板載台203係配置用於保持、定位、移動、旋轉以及其他晶圓的操作。基板載台203係相對於噴嘴205放置，以允許來自噴嘴205加工溶液噴灑於設置於基板載台203上的基板5。晶圓5可藉由一夾持機制，例如真空夾具或是靜電吸盤(e-chuck)夾具而被鎖固於基板載台203之上。

在部分實施例中，基板載台203係設計並配置可以進行平移或旋轉運動的操作。在部分實施例中，基板載台203更被設計傾斜或動態改變傾斜角度。在部分實施例中，噴嘴205係放置於一可動的載台上，該載台掃描基板5的表面。在部分實施例中，基板載台203係搭載有適當的加熱機制以加熱晶圓5至預設溫度。

入口管道207係連結至噴嘴205以傳送來自儲存模組12的混合液M1或來自加強模組22的補充溶液C3。在部分實施例中，如第1圖所示，入口管道207連結至循環模組18的下游管道185。然而，應瞭解的是本揭露之實施例仍可有多種形式以及變化。在其他實施例中，入口管道207係直接連結至儲存模組120的儲存槽121，並且一幫浦連結至入口管道207以推送來自儲存槽12的混合液M1至噴嘴205。

出口管道208連結至腔體201的底板，並配置用於自腔體201排出加工溶液M3至儲存槽121。在部分實施例中，出口管道208連結至儲存模組12的儲存槽121，並且一幫浦連結至出口管道208以推送來自腔體201的加工溶液M3至儲存槽121。然而，應瞭解的是本揭露之實施例仍可有多種形式以及變化。

閥件209係用於調節來自混合槽121的混合液M1至噴嘴205的流速。在部分實施例中，系統10更包括一主機電腦，主機電腦根據既定設定控制閥件209。

根據部分實施例，加強模組22包括一支流管道221、一加強材料槽223、一加熱器225、一幫浦227、及一閥件229。加強模組22的元件數量可增加或減少，並不以此實施例為限。

支流管道221連結加強材料槽223至加工模組20的入口管道207。在部分實施例中，加強材料槽223用於儲存補充溶液C3，補充溶液C3包括混合液M1所含有的物質。舉例而言，加強材料槽223中的補充溶液C3包括至少一種化學溶液C1所含有的物質。補充溶液C3中特定物質的濃度可以相同於化學溶液C1中特定物質的濃度。或者，補充溶液C3中特定物質的濃度可以不相同於化學溶液C1中特定物質的濃度。

加熱器用於加熱補充溶液C3至一特定溫度。幫浦227用於將補充溶液C3從加強材料槽223推送至入口管道207。閥件229係用於調節來自加強材料槽223的補充溶液C3至入口管道207的流速。在部分實施例中，閥件209係根據偵測器24所 產生的訊號而受系統10的主機電腦所控制。

偵測器24用於偵測在混合液M1中一種或多種物質的濃度。在部分實施例中，偵測器24連結至儲存模組12的儲存槽121。偵測器24用於偵測儲存槽121內混合液M1中像是H₂O₂特定物質的濃度。在部分實施例中，偵測器24連結至儲存模組12的儲存槽121。偵測器24用於偵測儲存槽121內混合液M1中像是H₂O₂及NH₄OH₂二種或多種特定物質的濃度。偵測器24可為一濃度計。

第2圖顯示本揭露之部分實施例中以系統10加工基板5的方法30之流程圖。為了舉例，該流程以第1圖的示意圖來說明。在不同的實施例中，部分階段可以替換或是消去。其餘特徵可加入至半導體裝置結構中。以下部分描述描述的特徵在不同的實施例中可以替換或是消去。

方法30起始於操作31，在操作31中，在儲存模組(例如：儲存模組12)中加入一或多種化學溶液(例如：化學溶液C1以及化學溶液C2)。在部分實施例中，不同的化學溶液C1以及化學溶液C2分別加入至儲存模組12中。在部分實施例中，不同的化學溶液C1以及化學溶液C2同時加入至儲存模組12中。在部分實施例中，在化學溶液C1以及化學溶液C2加入至儲存模組12之前，化學溶液C1以及化學溶液C2分別被加熱至既定溫度。每一化學溶液C1以及化學溶液C2可包括一物質。舉例而言，化學溶液C1為具有一期望濃度的H₂O₂稀釋溶液，並且化學溶液C2為具有一期望濃度的H₂O₂稀釋溶液。

方法30繼續至操作32，在操作32中經由一循環迴 路(例如：循環迴路18)執行一循環製程。在循環製程中，化學溶液C1以及化學溶液C2多次自儲存模組12的儲存槽抽出，並經由循環迴路18再回送至儲存模組12。在部分實施例中，在操作32之後，儲存模組12內提供有一實質均質的液體混合液M1。在部分實施例中，在循環製程中，循環迴路18上的過濾器182過濾混合液M1內的粒子。在部分實施例中，在循環製程中，儲存模組12中的混合液M1被加熱至一期望溫度。在部分實施例中，操作32在一維護製程以外的時間皆持續進行操作。

方法30繼續至操作33，在操作33中將混合液M1自儲存模組12送至一加工模組(例如：加工模組20)。在部分實施例中，混合液M1經由循環迴路18送至加工模組20的入口管道207。混合液M1在入口管道207內的流速係經由循環迴路18的幫浦181所控制。在部分實施例中，儲存模組12中的混合液M1係直接推送至入口管道207。混合液M1在入口管道207內的流速係經由連結至入口管道207的幫浦所控制。

方法30繼續至操作34，在操作34中將混合液M1分配至位於加工模組20內的基板(例如；基板5)之上。在部分實施例中，混合液M1係自儲存模組12經由入口管道207及噴嘴205分配至基板5之上。在部分實施例中，混合液M1經由噴嘴205分配至基板5之實質中心。加工模組20的基板載台203同時以一旋轉速度旋轉基板5，上述旋轉速度通常小於約700rpm。在部分實施例中，噴嘴205掃描基板5，並將混合液M1分配至基板5之上。在部分實施例中，操作32-34係同時進行。

在部分實施例中，隨著混合液M1儲存在儲存模組 12的時間的增加，混合液M1中部分物質隨之衰敗。若分配含有衰敗物質的混合液M1至基板5之上，基板5的加工成效將會減低。因此，本揭露另執行一加強製程以加入一或多種添加的物質至加工模組20中，使分配至基板5的物質的量可以維持在一期望值。

操作35及操作36係用於判斷是否執行加強製程。

在操作35中，偵測混合液M1中一物質的濃度。在部分實施例中，使用一偵測器(例如：偵測器24)持續偵測儲存於儲存槽121內的混合液M1中像是H₂O₂之物質的濃度。接著，偵測器24根據物質的濃度產生一訊號至系統10的一主機電腦。在部分實施例中，操作35是在操作34之前執行，並且操作34恆常執行，即便在操作35中所偵測的濃度小於期望值。

在操作36中，對於所偵測的物質濃度進行判斷，以決定物質的濃度是否小於期望值。在部分實施例中，系統10的主機電腦分析由偵測器24所產生的訊號，以決定物質的濃度是否小於期望值。

若物質的濃度小於期望值，方法30繼續至操作37(亦即加強製程)，在操作37中，供應一包含有上述物質的補充溶液C3至加工模組20。

在部分實施例中，補充溶液C3經由加強模組(例如：加強模組22)供應至加工模組20的入口管道207。在補充溶液C3加入至入口管道207之後，提供一混合有補充溶液C3以及混合液M1的調整混合液M2。在調整混合液M2中上述物質的濃度可以相等於或較操作35所設定之期望值來的高或低。在部 分實施例中，補充溶液C3是在混合液M1分配至基板5之前加入至在加工模組20中的混合液M1當中。

在部分實施例中，當混合液M1停止從儲存模組12供應至加工模組20時，補充溶液C3停止供應至加工模組20，即便所偵測的濃度小於期望值。

接著，方法30繼續至操作38，在操作38中，分配補充溶液C3至基板5。在部分實施例中，包括有補充溶液C3的調整混合液M2自出口管道207經由噴嘴205分配至基板5。在其餘實施例中，補充溶液C3經由加工模組20中不同於噴嘴205的其他噴嘴直接分配至基板5。混合液M1及補充溶液C3在基板5進行混合。

在部分實施例中，供應至加工模組20的補充溶液C3的量係根據在加工模組20中混合液M1的流速進行確認。舉例而言，若在入口管道207內混合液M1具有較高的流速則增加補充溶液C3的供應量，反之亦然。如此一來，調整混合液M2內物質的濃度係調整至期望值。

應當理解的是，本揭露之實施例可進行多種改變及變化。在部分實施例中，停止分配混合液M1至基板5，直到物質的濃度到達期望值。在部分實施例中，操作32-38同時執行。偵測器24持續偵測混合液M1中物質的濃度，並且在一時間週期內供應至加工模組20的補充溶液C3的量係根據偵測結果進行改變。

在部分實施例中，當系統10閒置時(操作33、操作34停止時)，操作37停止執行。加強製程係在混合液供應期 間執行。在部分實施例中，當系統10閒置時(操作32持續執行但操作33、操作34停止時)操作37停止執行。操作32以及加強製程37係獨立執行。

方法30繼續至操作39，在操作39中從加工模組20抽出加工溶液M3至儲存模組12。在部分實施例中，加工溶液M3係從加工模組20經由加工模組20的出口管道208被抽出至儲存模組12。加工溶液M3可包含混合液M1、補充溶液C3、來自基板5的金屬雜質、及其它在加工模組20內的污染物。

參照第3圖，在部分實施例中，隨著製程時間增加，越來越多來自加工模組20的金屬雜質加入至儲存模組12內的混合液M1當中，進而導致混合液M1的金屬雜質程度增加。此改變可能加快金屬雜質與一些在混合液M1的物質的反應速率，並且可能導致不理想的加工成效。然而，在本揭露中藉由執行加強製程，物質的濃度在分配到基板時是實質維持在一個可接受的範圍，如第3圖所示，以保持加工成效並提昇產品量率。

在部分實施例中，金屬雜質的程度係即時受到監測，並且當金屬雜質的程度高於一上限值時，執行一維護製程。在維護製程當中，混合液M1係自儲存模組12移除。接著，再次執行操作31。

值得注意的是，藉由在加工模組20中執行加強製程，具有正確物質濃度的混合液被穩定供應於基板5之上，因此即便金屬雜質程度增加，混合液M1仍可多次被重複使用，生產成本於是減少。

第4圖顯示用於清潔多個基板5的系統10a。為了簡化說明，系統10a的結構特徵與系統10的結構特徵相同或相似的部份不再詳述。在部分實施例中，系統10a與系統10的差異包括，系統10a更包括一加工模組20a及一加強模組22a。

在部分實施例中，加工模組20a的入口管道207a連結至循環迴路18的下游管道185，並且加工模組20a的出口管道208a連結至儲存模組12。加強模組22a連結至加工模組20a的入口管道207a，以提供補充溶液C4至加工模組20a。

由於加工模組20與加工模組20a各自連結加強模組22與加強模組22a，加強製程可獨立在加工模組20與加工模組20a中進行。舉例而言，假使偵測器24所偵測的物質濃度低於一期望值，加強模組22提供一具有第一物質的補充溶液C3至加工模組20，並且加強模組22a提供一具有第二物質的補充溶液C4至加工模組20。補充溶液C3可以不同於補充溶液C4。舉例而言，補充溶液C3中特定物質的濃度係不同於補充溶液C4中特定物質的濃度。因此，不同的調整混合液M2及調整混合液M4分別供應至設置於二個加工模組20與加工模組20a中的二個基板5。利用系統10a加工基板5的其餘步驟與第2圖顯示之方法30之步驟相似，完整的說明不再重複以簡化說明內容。

第5圖顯示用於清潔基板5的系統10b。為了簡化說明，系統10b的結構特徵與系統10的結構特徵相同或相似的部份不再詳述。在部分實施例中，系統10b與系統10的差異包括，偵測器24連結至加工模組20。

在部分實施例中，偵測器24連結至加工模組20的 入口管道207。偵測器24用於偵測在入口管道207內混合液M1中物質的濃度。在部分實施例中，加強模組22連結至入口管道207上的位置220，並且偵測器24連結至入口管道207上的位置240。位置220較位置240靠近噴嘴205。如此一來，偵測器24在補充溶液C3未注入至混合液M1之前對混合液M1中的物質的濃度進行偵測。

然而，應當理解的是，本揭露之實施例可進行多種改變及變化。在部分實施例中，位置220係對齊於位置240。在部分實施例中，系統更包括額外的偵測器連結至入口管道較位置220更加靠近噴嘴205的另一位置。主機電腦分析來自偵測器24以及上述額外增加的偵測器的訊號，以調整供應至混合液M1內的補充溶液C3的量。

在部分實施例中，加工模組20的入口管道207延伸一相當的長度。在混合液M1從儲存模組12流至位置240時，混合液M1內的物質會產生衰敗或是會與在混合液M1中的金屬雜質進行反應。上述現象導致物質的濃度在儲存模組12與位置240間具有差異。

為了解決上述缺點，偵測器24偵測在加工模組20內混合液M1中物質的濃度。亦即，偵測器24偵測在循環迴路18以外或者在儲存模組12以外混合液M1內物質的濃度。舉例而言，如第5圖所示，偵測器24偵測位置240上物質的濃度。如此一來，加強模組22能夠以正確的量提供補充溶液C3至加工模組20中，藉此改善加工成效。利用系統10b加工基板5的其餘步驟與第2圖顯示之方法30之步驟相似，完整的說明不再重複以 簡化說明內容。

第6圖顯示用於清潔基板5的系統10c。為了簡化說明，系統10c的結構特徵與系統10a的結構特徵相同或相似的部份不再詳述。在部分實施例中，系統10c與系統10a的差異包括，系統10c包括第一偵測器24c1及第二偵測器24c2。

第一偵測器24c1與第二偵測器24c2各自連結至二個加工模組20與加工模組20a。在部分實施例中，第一偵測器24c1連結至加工模組20(以下稱作第一加工模組)的入口管道207。第二偵測器24c2連結至加工模組20a(以下稱作第二加工模組)的入口管道207a。第一偵測器24c1用於偵測在入口管道207內混合液M1中第一物質的濃度。第二偵測器24c2用於偵測在入口管道207a內混合液M1中第二物質的濃度。第一物質可相同或相異於第二物質。

以系統10c加工基板5的方法說明如下。在部分實施例中，若第一模組20中混合液M1內的第一物質的濃度較一第一期望值低，加強模組22(以下稱作第一加強模組)供應包括第一物質的一補充溶液C3至第一加工模組20。在補充溶液C3加入至入口管道207後，提供一混合有補充溶液C3以及混合液M1的調整混合液M2。接著，調整混合液M2自入口管道207經由噴嘴205分配至在第一加工模組20內的基板5。

在部分實施例中，若第二模組20a中混合液M1內的第二物質的濃度較一第二期望值低，加強模組22a(以下稱作第二加強模組)供應包括第二物質的一補充溶液C4至第二加工模組20a。在補充溶液C4加入至入口管道207a後，提供一混合 有補充溶液C4以及混合液M1的調整混合液M4。接著，調整混合液M4自入口管道207a經由噴嘴205a分配至在第二加工模組20a內的基板5。利用系統10c加工基板5的其餘步驟與第2圖顯示之方法30之步驟相似，完整的說明不再重複以簡化說明內容。

用於加工晶圓的系統與方法在多種實施例中提出。上述方法涉及對於正要被供應至基板的混合液進行物質濃度的偵測，並且選擇性執行一加強製程以添加特定物質至混合液中。添加物質的位置是在加工模組當中，並且添加物質是在與混合液混合後相當短暫的時間內即被分配至基板，於是可以緩和或避免物質因時間所產生的化學衰敗，或者物質與金屬雜質反應的現象。如此一來，基板利用正確物質濃度的溶液進行加工，以確保良好的外型(profile)或物質清除能力。另外，即便金屬雜質增加，來自加工模組的加工溶液可以再次使用來加工後續的基板。混合液的使用時間增加，製造成本因而降低。

以上雖然詳細描述了實施例及它們的優勢，但應該理解，在不背離所附申請專利範圍限定的本揭露的精神和範圍的情況下，對本揭露可作出各種變化、替代和修改。此外，本申請的範圍不旨在限制於說明書中所述的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法和步驟的特定實施例。作為本領域的普通技術人員將容易地從本揭露中理解，根據本揭露，可以利用現有的或今後將被開發的、執行與在本揭露所述的對應實施例基本相同的功能或實現基本相同的結果的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟。因此，所附申請專利範圍 旨在將這些製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟包括它們的範圍內。此外，每一個申請專利範圍構成一個單獨的實施例，且不同申請專利範圍和實施例的組合都在本揭露的範圍內。

30‧‧‧方法

31-39‧‧‧操作

Claims (11)

1. 一種在半導體製造中加工一基板的方法，包括：提供一來自一儲存模組之混合液至一加工模組；偵測該混合液中一物質的濃度；分配該混合液至位於該加工模組內之該基板；以及若該混合液中該物質的濃度低於一期望值，則供應一包括該物質之補充溶液至該加工模組，並且分配該補充溶液至該基板；其中來自該儲存模組的該混合液以及該補充溶液係供應至該加工模組的一入口管道並且該物質的濃度係在該入口管道內進行偵測。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在該入口管道內之該物質的濃度係在與該補充溶液混合前進行偵測。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該物質的濃度係在該儲存模組內進行偵測。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該物質的濃度係在來自該儲存模組之該混合液供應至該加工模組之前進行偵測，並且即便一偵測濃度係低於該期望值，該混合液仍供應至該加工模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當來自該儲存模組的該混合液停止供應至該加工模組時，即便一偵測濃度係低於該期望值，該補充溶液停止供應至該加工模組。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括執行一維護製程，在該維護製程中當該混合液中的一金屬雜質的一量值 高於一上限值時，移除該混合液並且供應一新的化學溶液至該儲存模組。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該補充溶液在一時間週期內供應至該加工模組的量，係根據該混合物在該加工模組中的流速而決定。
8. 一種在半導體製造中用於加工一基板之系統，包括：一加工模組，配置用於接受該晶片；一儲存模組，配置用於供應一混合液至該加工模組；一感測器，連結至該加工模組的一入口管道，並配置用於偵測該混合液中一物質的濃度；以及一加強模組，連結至該加工模組的該入口管道，並配置用於當該混合液中該物質的濃度低於一期望值時，分配一包括該物質之補充溶液至該加工模組的該入口管道。
9. 一種在半導體製造中用於加工多個基板之系統，包括：一第一加工模組；一第二加工模組，其中該第一加工模組及該第二加工模組係各自配置用於接收至少一該等基板；一儲存模組，配置用於供應一混合液至該第一加工模組及該第二加工模組；至少一感測器，配置用於偵測在該第一加工模組及該第二加工模組內的該混合液的濃度；一第一加強模組，連結至該第一加工模組並配置用於當該混合液中一第一物質的濃度低於一第一期望值時，分配一包括該第一物質的第一補充溶液至該第一加工模組；以及 一第二加強模組，連結至該第二加工模組並配置用於當該混合液中一第二物質的濃度低於一第二期望值時，分配一包括該第二物質的第二補充溶液至該第二加工模組。
10. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該感測器連結該第一加工模組的一入口管道，且該加強模組連結至該第一加工模組的該入口管道並用於分配該第一補充溶液至該第一加工模組的該入口管道。
11. 如申請專利範圍第9或10項所述之系統，其中該感測器連結該第二加工模組的一入口管道，且該加強模組連結至該第二加工模組的該入口管道並用於分配該第二補充溶液至該第二加工模組的該入口管道。