TWI705252B - 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統與方法 - Google Patents

用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統與方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI705252B
TWI705252B TW107142937A TW107142937A TWI705252B TW I705252 B TWI705252 B TW I705252B TW 107142937 A TW107142937 A TW 107142937A TW 107142937 A TW107142937 A TW 107142937A TW I705252 B TWI705252 B TW I705252B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
nozzle
fluid
semiconductor wafer
port
scanning
Prior art date
Application number
TW107142937A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201930905A (zh
Inventor
泰勒 約斯特
丹尼爾 R 懷德林
畢奧 瑪斯
傑瑞德 凱瑟
強納森 海恩
宰碩 李
杰閔 金
史蒂芬 Ｈ 蘇迪卡
Original Assignee
美商自然科學公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商自然科學公司 filed Critical 美商自然科學公司
Publication of TW201930905A publication Critical patent/TW201930905A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI705252B publication Critical patent/TWI705252B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0095—Semiconductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/105—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation, Inductively Coupled Plasma [ICP]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67772—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving removal of lid, door, cover
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/14—Measuring as part of the manufacturing process for electrical parameters, e.g. resistance, deep-levels, CV, diffusions by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34—Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本發明描述用於整合分解及掃描一半導體晶圓之系統及方法，其中一單一腔室用於分解及掃描所關注晶圓。

Description

用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統與方法
本申請案係關於用於整合分解及掃描一半導體晶圓之系統。
電感耦合電漿(ICP)光譜測定法係通常用於判定液體樣本中之微量元素濃度及同位素比之一分析技術。ICP光譜測定法採用電磁產生之部分電離氬電漿，其達到近似7,000K之一溫度。當將一樣本引入至電漿時，高溫導致樣本原子電離或發射光。由於各化學元素產生一特性質量或發射光譜，故量測發射質量或光之光譜允許判定原始樣本之元素組成。
可採用樣本引入系統來將液體樣本引入至ICP光譜測定法儀器(例如，一電感耦合電漿質譜儀(ICP/ICP-MS)、一電感耦合電漿原子發射光譜儀(ICP-AES)或類似者)中以供分析。舉例而言，一樣本引入系統可將樣本之一等分試樣(aliquot)輸送至一噴霧器，該噴霧器將等分試樣轉化為適於藉由ICP光譜測定法儀器在電漿中電離之一多分散氣溶膠。接著，藉由噴霧器產生之氣溶膠在一噴霧室中進行分類以移除較大氣溶膠粒子。在離開噴霧室後，藉由ICP-MS或ICP-AES儀器之一電漿炬總成將氣溶膠引入至電漿中以供分析。
描述用於整合分解及掃描一半導體晶圓之系統及方法，其中一單一腔室用於分解及掃描所關注晶圓。一腔室實施例包含(但不限於)：一腔室本體，其界定一內部區域及該腔室之一頂部處之一第一孔隙以將一半導體晶圓接納至該腔室本體之該內部區域中；一凸緣，其在介於該腔室本體之該頂部與該腔室本體之一底部之間之該腔室本體之一中間部分處突出至該內部區域中，該凸緣在該內部區域內在該中間部分處界定一第二孔隙；一晶圓支撐結構，其經組態以固持該半導體晶圓之至少一部分，該晶圓支撐結構可在該腔室本體之該內部區域內定位於至少鄰近該第一孔隙之一第一位置與鄰近該第二孔隙之一第二位置之間；一馬達系統，其可操作地與該晶圓支撐結構耦合，該馬達系統經組態以將該晶圓支撐結構相對於該腔室本體之一垂直位置至少控制至該第一位置以藉由一掃描噴嘴對該半導體晶圓進行接達且控制至該第二位置用於分解該半導體晶圓之一表面；及一噴霧器，其定位於該第一孔隙與該第二孔隙之間，該噴霧器經組態以在該晶圓支撐結構藉由該馬達系統定位於該第二位置時將一分解流體噴射至該半導體晶圓之該表面上。
一噴嘴系統實施例包含(但不限於)：一噴嘴，其包含：一噴嘴本體，其界定與一第一噴嘴埠流體連通之一進口埠，且界定與一出口埠流體連通之一第二噴嘴埠，該噴嘴本體經組態以透過該進口埠接納一流體且引導該流體通過該第一噴嘴埠以將該流體引入至一半導體晶圓之一表面，該噴嘴本體經組態以經由該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該流體且將該流體從該第二噴嘴埠引導通過該出口埠；及一噴嘴罩，其從鄰近該第一噴嘴埠及該第二噴嘴埠之該噴嘴本體延伸且界定安置於該第一 噴嘴埠與該第二噴嘴埠之間之一通道，該噴嘴罩經組態以將該流體沿著該半導體晶圓之該表面從該第一噴嘴埠引導至該第二噴嘴埠；及一噴嘴外殼，其包含一外殼本體，該外殼本體界定一內部部分及一孔隙，該噴嘴之至少一部分當在一延伸位置與一縮回位置之間轉變時可通過該孔隙。
一方法實施例包含(但不限於)：運用一噴霧器將一分解流體噴射至一半導體晶圓之一表面上；在運用該噴霧器將該分解流體噴射至該半導體晶圓之該表面上之後，將一噴嘴定位於該半導體晶圓之該表面上方；將一掃描流體引入至該噴嘴之一進口埠且經由一第一噴嘴埠將一掃描流體流引導至該半導體晶圓之該表面上；將該掃描流體流沿著該半導體晶圓之該表面引導通過該噴嘴之一長形通道朝向該噴嘴之一第二噴嘴埠；及經由與該噴嘴之一出口埠流體連通之該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該掃描流體流。
提供本發明內容以依一簡化形式介紹下文在實施方式中進一步描述之概念之選擇。本發明內容不意欲識別所主張標的之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用作判定所主張標的之範疇之輔助。
50:自動臂
100:系統
102:腔室
104:掃描臂總成
106:流體處置系統
108:半導體晶圓
110:晶圓支撐結構
112:馬達系統
114:清洗站
115A:第一槽
115B:第二槽
116:腔室本體
118:內部區域
120:凸緣
122:頂部
124:底部
126:第一孔隙
128:第二孔隙
130:蓋子
132:外部區域
134:基座
136:蓋臂
138:噴霧器
140:管道
142:前室
144:孔隙
146:上表面
148:氣體出口埠
200:基底部分
202:中間部分
204:頂部
206:排水管
206A:排水管
206B:排水管
208:通道
210:通道
212:內表面
300:可旋轉臂支撐結構
302:噴嘴外殼
304:噴嘴
500:噴嘴本體
502:進口埠
503:通道
504:出口埠
506:第一噴嘴埠
508:第二噴嘴埠
510:噴嘴罩
512:通道
513A:圓形端部
513B:圓形端部
514:相對側壁
516:錐形壁部分
518:相對部分
520:孔隙
522:歸零表面
524:耦合器
526:孔隙
528:突出部
530:鎖結構
532:感測器
534A:感測器
534B:感測器
536A:流體管線耦合器
536B:流體管線耦合器
600:泵
602:泵
604:泵
606:泵
608:泵
610:泵
612:泵
613:分解流體源
614:分解流體固持迴路
616:閥
618:閥
619:氣體源
620:化學品源/泵/泵系統
622:化學品源/泵/泵系統
624:化學品源/泵/泵系統
626:閥
628:歧管
630:閥
632:固持迴路
634:樣本固持迴路
636:閥
638:閥
640:氮氣壓力源
642:轉移管線
644:閥
646:閥
648:閥
650:去離子水(DIW)源
652:感測器
654:流體管線
656:噴嘴固持迴路
658:閥
660:感測器
t1:第一時間
t2:第二時間
參考附圖來描述實施方式。描述及圖中之不同例項中之相同元件符號之使用可指示類似或相同項目。
圖1A係根據本發明之一實施例之用於整合分解及掃描一半導體晶圓之一系統之一等角視圖。
圖1B係圖1A之系統之一等角視圖，其中一半導體晶圓定位於一腔室內。
圖2A係圖1A之系統之橫截面視圖，其中半導體晶圓定位 於一掃描位置。
圖2B係圖1A之系統之一橫截面視圖，其中半導體晶圓定位於一分解位置。
圖2C係圖1A之系統之一橫截面視圖，其中半導體晶圓定位於一清洗位置。
圖3係根據本發明之一實施例之圖1A之系統之一腔室本體之一部分的一等角視圖。
圖4係圖1A之系統之一等角視圖，其中一掃描臂將一噴嘴定位在定位於一掃描位置之半導體晶圓之一表面上方。
圖5係圖1A之系統之一部分等角視圖，其中掃描臂定位在噴嘴之一清洗站處。
圖6係根據本發明之一實施例之在半導體晶圓之一掃描程序期間定位於半導體晶圓上方之一第一位置及半導體晶圓之一隨後第二位置之掃描臂的一俯視圖。
圖7A係根據本發明之一實施例之用於一半導體晶圓分解及掃描系統之一噴嘴之一等角視圖。
圖7B係圖7A之噴嘴之一俯視圖。
圖7C係圖7A之噴嘴之一仰視圖。
圖7D係沿著7D-7D獲取之圖7B之噴嘴之一橫截面視圖。
圖8A係根據本發明之一實施例之用於整合分解及掃描一半導體晶圓之一系統之一噴嘴安裝總成之一部分橫截面視圖。
圖8B係與一表面接觸之圖8A之噴嘴安裝總成之一部分橫截面視圖。
圖8C係從表面提升且調平之圖8A之噴嘴安裝總成之一部分橫截面視圖。
圖9A係根據本發明之一實施例之用於一半導體晶圓分解及掃描系統之一流體處置系統之一示意圖。
圖9B係根據本發明之一實施例之呈一化學坯料負載組態之圖9A之流體處置系統之一示意圖。
圖9C係根據本發明之一實施例之呈一化學物注入組態之圖9A之流體處置系統之一示意圖。
圖9D係根據本發明之一實施例之呈一噴嘴迴路負載組態之圖9A之流體處置系統之一示意圖。
圖9E係根據本發明之一實施例之呈一噴嘴負載組態之圖9A之流體處置系統之一示意圖。
圖9F係根據本發明之一實施例之呈一回收組態之圖9A之流體處置系統之一示意圖。
圖10係根據本發明之一實施例之用於一半導體晶圓分解及掃描系統之一噴霧器流體處置系統之一示意圖。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2017年12月1日申請且標題為「VAPOR PHASE DECOMPOSITION SYSTEM WITH CHAMBER FOR INTEGRATED DECOMPOSITION AND SCANNING」之美國臨時申請案第62/593,665號及2018年5月24日申請且標題為「SEMICONDUCTOR WAFER DECOMPOSITION AND SCANNING SYSTEM」之美國臨時申請案第62/676,234號之35 U.S.C. §119(e)之權利。美國臨時申請案第62/593,665號及第62/676,234號之全部內容以引用的方式併入本文中。
概述
一樣本中之微量元素濃度或數量之判定可提供樣本之純度之指示，或樣本用作一試劑、反應組分或類似者之可接受性。例如，在某些生產或製造程序(例如，採礦、冶金、半導體製造、製藥處理等)中，雜質之容限可能非常嚴格，舉例而言，大約十億分之幾。對於半導體晶圓處理，測試晶圓之雜質(諸如金屬雜質)，該等雜質可能歸因於載體壽命縮短、晶圓組件之介電擊穿及類似者而使晶圓之能力降級或致使晶圓無法操作。
晶圓之氣相分解(VPD)及隨後掃描係用以分析晶圓之組成以判定是否存在金屬雜質的一技術。傳統VPD及掃描技術具有有限處理能力用於促成矽晶圓之處理及掃描以供雜質分析。例如，系統往往利用單獨腔室用於VPD程序且用於掃描程序。在VPD腔室中，表面處存在之二氧化矽及其他金屬雜質與蒸氣(例如，氫氟酸(HF)、過氧化氫(H2O2)、其等之組合)接觸且作為蒸氣(例如，作為四氟化矽(SiF4))從表面移除。將經處理晶圓輸送至一單獨腔室進行掃描，其中將一液滴引入至經處理晶圓表面以在分解蒸氣與晶圓反應之後收集殘留物。掃描程序可能涉及運用一掃描頭將一液滴固持於晶圓之表面上且旋轉晶圓，同時移動掃描頭或保持掃描頭靜止以在表面上方移動液滴。在晶圓之多次旋轉之後，液滴與晶圓之所要表面區域相互作用以在分解之後從接觸表面汲取任何殘留物。然而，傳統晶圓處理技術需要大量時間及設備來處理一晶圓，諸如透過晶圓在處理 期間從一分解腔室移動至一掃描腔室至一清洗腔室，利用在掃描期間具有與晶圓表面之有限液滴相互作用之掃描噴嘴(即，需要晶圓之多次旋轉以使液滴與整個表面區域或其之一部分相互作用)及類似者。此外，晶圓之此處置可能潛在地使技術人員或其他個人曝露於有毒氫氟酸或可能增加在各個程序腔室之間轉移晶圓期間對晶圓之環境污染之風險，此亦需要一大量實體程序地板佔用面積(floor footprint)以促成設備及設備之間的轉移機制。
相應地，本發明至少部分係關於用於半導體晶圓分解及掃描之系統及方法，其中一腔室運用一單一腔室佔用面積促成分解及掃描半導體晶圓，且其中一噴嘴在噴嘴之一第一埠與噴嘴之一第二埠之間沿著半導體晶圓之一表面引導一流體流，藉由界定一長形通道以沿著晶圓表面引導流之一噴嘴罩導引該第一埠及該第二埠。腔室界定至少兩個孔隙，半導體晶圓可透過一晶圓支撐結構及相關聯馬達系統之操作通過該至少兩個孔隙，其中一凸緣用以在腔室內提供用於分解及清洗之區域，同時控制腔室內之流體移動，諸如用於排放且防止交叉污染。馬達系統控制晶圓支撐結構相對於腔室本體之一垂直位置以在腔室本體內移動半導體，其中定位於藉由馬達系統支撐之腔室本體上方以裝載及卸載晶圓，提供對噴嘴之接達及類似者。腔室進一步併入一噴霧器以將藉由噴霧器霧化之分解流體直接引導至半導體晶圓之表面上，同時晶圓支撐結構將半導體晶圓定位於腔室之一內部區域內。一腔室可併入一蓋子，該蓋子可相對於腔室敞開及閉合以諸如在分解程序期間將腔室之內部區域與腔室外部之區域隔離。噴嘴可藉由一可旋轉掃描臂相對於腔室定位，其中噴嘴可定位成遠離腔室以促成蓋子閉合(例如，在分解程序期間)或促成噴嘴在一清洗站處之清洗。此 外，旋轉掃描臂可在掃描程序期間將噴嘴定位於半導體晶圓上方。系統可利用包含可切換選擇器閥及泵之一流體處置系統來控制將流體從晶圓之表面引入至噴嘴、用於製備坯料、用於清洗系統組件及類似者。在掃描程序之後或期間，掃描流體可經收集且發送至一分析裝置(例如，ICPMS裝置)以進行掃描流體之組成之分析判定。
例示性實施方案
圖1A至圖10圖解說明根據本發明之各項實施例之用於整合分解及掃描一半導體晶圓之一系統(「系統100」)之態樣。系統100大致包含一腔室102、一掃描臂總成104、及一流體處置系統106(例如，至少部分展示於圖9A至圖10中)以透過將分解流體引入至晶圓且透過將掃描流體引入至晶圓108之一表面及從晶圓108之一表面移除掃描流體至少促成一半導體晶圓108(本文中有時被稱為「晶圓」)之分解及掃描程序。腔室102運用一單一腔室佔用面積為晶圓分解及晶圓掃描之各者提供一環境，且包含用以固持晶圓108之一晶圓支撐結構110及用以控制晶圓支撐結構110相對於腔室102之一垂直位置(例如，在腔室102內、在腔室102上方等)以針對分解及掃描程序或在系統100之其他程序期間定位晶圓108的一馬達系統112。馬達系統112額外地提供對晶圓支撐結構110之旋轉控制以在系統100之各個程序期間旋轉晶圓108，且提供對掃描臂總成104之旋轉及垂直控制以在掃描程序期間將掃描臂總成104之一噴嘴帶至晶圓108上方之位置且帶至一清洗站114之位置以供噴嘴清潔。在實施方案中，晶圓支撐結構110包含一真空台以諸如在移動晶圓支撐結構110期間固持晶圓108相對於晶圓支撐結構110固定。
腔室102包含界定一內部區域118以接納晶圓108進行處理 的一腔室本體116。一凸緣120突出至介於腔室本體116之一頂部122與腔室本體116之一底部124之間之內部區域118中。在實施方案中，腔室本體116在頂部122處界定一第一孔隙126，晶圓108可透過該第一孔隙126接納至內部區域118中。在實施方案中，凸緣120在介於頂部122與底部124之間(例如，介於第一孔隙126與底部124之間)之內部區域118之一中間部分處界定一第二孔隙128。在圖1A中展示之一例示性操作期間，系統100可諸如透過一自動臂50從一前開式晶圓傳送盒(FOUP)或其他位置選擇一晶圓108且將選定晶圓108引入至晶圓支撐結構110上(例如，在晶圓支撐結構110上居中)之操作將一半導體晶圓108接納至晶圓支撐結構110上。馬達系統112可將晶圓支撐結構110定位於腔室本體116之頂部122處、上方或附近以允許自動臂50對晶圓支撐結構110之接達以將晶圓108設定至晶圓支撐結構110上。例如，晶圓支撐結構110可在晶圓108之裝載期間定位於第一孔隙126附近之一第一位置(例如，圖2A中展示)。在實施方案中，晶圓支撐結構110之第一位置定位於內部區域118外部(例如，延伸通過第一孔隙126)以接納晶圓108。
系統100可包含一蓋子130以將內部區域118與一外部區域132隔離以促成晶圓分解同時限制分解流體曝露於外部區域132。舉例而言，蓋子130可具有一大小及一形狀以在定位於第一孔隙126上方時覆蓋第一孔隙126。蓋子130可能可定位在一敞開位置(例如，圖1A中展示)與一閉合位置(例如，圖1B中展示)之間。在晶圓裝載期間可利用敞開位置以在掃描程序期間、在晶圓卸載程序期間及類似者提供對自動臂之接達。在諸實施方案中，當晶圓支撐結構110處於第一孔隙126附近之第一位置時，蓋子130處於敞開位置以提供掃描臂總成104之噴嘴對晶圓108之接 達。在晶圓分解程序期間可利用閉合位置來防止分解流體透過第一孔隙126離開腔室102。在諸實施方案中，蓋子130之至少一部分接觸腔室本體116以將內部區域118與外部區域132隔離。晶圓108透過藉由馬達系統112將晶圓支撐結構110之垂直位置控制至一第二位置而在內部區域118內移動。例如，在蓋子130從敞開位置移動至閉合位置之前或於此期間，馬達系統112將晶圓支撐結構110移動至內部區域118內之第二位置。在諸實施方案中，蓋子130定位成鄰近腔室本體116且經由一蓋臂136可旋轉地耦合至一基座134以使蓋子130在敞開位置與閉合位置之間轉變。
在將晶圓108引入至晶圓支撐結構110之後，系統100可轉變至一分解組態以促成晶圓108之一或多個表面或邊緣之分解。舉例而言，馬達系統112將晶圓支撐結構110從第一位置移動至第二位置以將晶圓108定位成鄰近凸緣120之第二孔隙128(例如，如圖1B及圖2B中展示)。在諸實施方案中，腔室102包含定位在第一孔隙126與第二孔隙128之間之一噴霧器138以在晶圓支撐結構110藉由馬達系統112定位於第二位置時將一分解流體噴射至晶圓108之表面上。因此，分解流體由噴霧器138直接噴射至腔室102中。分解流體可從流體處置系統106經由一或多個流體管線供應至噴霧器138，諸如透過一管道140進入容置噴霧器138之至少一部分之一前室142。在實施方案中，噴霧器138之至少一部分至少部分安置於腔室102之一壁內。舉例而言，腔室本體116可在內部區域118與前室142之間界定一孔隙144，其中噴霧器138之一出口可將霧化分解流體施配至第一孔隙126與第二孔隙128之間之內部區域中以至少覆蓋並分解晶圓108之一上表面146。
在實施方案中，腔室102在分解期間在晶圓108下方誘發一 壓力以防止分解流體在晶圓108之邊緣與凸緣120之間通過。舉例而言，腔室102可包含定位於第二孔隙128與腔室本體116之底部124之間之內部區域118內之一氣體出口埠148以在將分解流體從噴霧器138引入至內部區域118中期間將一氣體或其他流體引入至內部區域118中。可在大於從噴霧器138供應之霧化分解流體之壓力的一壓力下引入來自氣體出口埠148之氣體以透過第二孔隙128(例如，在晶圓108之邊緣與凸緣120之間)提供氣體之一向上流以防止分解流體在晶圓108下方通過。在實施方案中，系統100包含耦合至一氣體源之一控制器以在當晶圓支撐結構110定位於第二位置時藉由噴霧器138將分解流體引入至晶圓108之表面146上期間將氣體從氣體源引入至氣體出口埠148。舉例而言，氣體可透過管道140及前室142經由一流體管線饋送至氣體出口埠148。在實施方案中，當內部區域118中存在霧化分解流體時，馬達系統112在分解程序期間誘發晶圓支撐結構110之旋轉以轉動晶圓108。
腔室102可促成透過與一或多個排水管流體連通之腔室本體116中之一或多個通道從內部區域118移除流體，其中此等流體可包含(舉例而言)過量分解流體、四氟化矽(SiF4)、由氣體出口埠148供應之氣體、水、水蒸氣、清洗流體或其他流體。舉例而言，腔室本體116可包含(例如，經由連鎖凹槽)彼此堆疊之一基底部分200、一中間部分202及一頂部204(例如，圖2B中展示)。基底部分200可界定一或多個排水管206(例如，排水管206A及206B)，其或其等提供從腔室102之內部區域118經由排水管道至一或多個排水容槽(未展示)之一出口。在實施方案中，排水管206A可與腔室本體116中之通道流體地耦合以提供定位於第一孔隙126與第二孔隙128之間之流體對排水管206A之接達。舉例而言，中間部分202 可界定一或多個通道208，其或其等之至少一部分延伸通過中間部分以與藉由基底部分200形成之一或多個通道210之至少一部分垂直地對準。通道208可定位在腔室本體116(例如，頂部204、中間部分202或其組合)之一內表面212與凸緣120之間以允許固持於蓋子130與第二孔隙128或晶圓108之表面146之間之內部區域118中之流體流動至通道208中、通至通道210且離開排水管206A。在實施方案中，排水管206B允許清洗流體或其他流體在清洗程序期間離開腔室102之內部區域118(本文中參考圖2C描述)。
在晶圓108之分解之後，系統100可轉變至一掃描組態以在未將晶圓108轉移至一單獨掃描系統之情況下允許掃描臂總成104對晶圓108之表面146之接達。為轉變至掃描組態，馬達系統112可將晶圓支撐結構110從鄰近第二孔隙128之第二位置定位至鄰近第一孔隙126之第一位置，或以其他方式較接近腔室本體116之頂部122以允許掃描臂總成104對晶圓108之表面146之接達。掃描臂總成104大致包含耦合至支撐一噴嘴304之一噴嘴外殼302之一可旋轉臂支撐結構300，該噴嘴304經組態以將掃描流體引入至晶圓108之表面146且從晶圓108之表面146回收掃描流體。馬達系統112可控制可旋轉臂支撐結構300之旋轉、可旋轉臂支撐結構300之垂直定位或其等之組合，以將噴嘴外殼302及噴嘴304從清洗站114處之一或多個位置(例如，圖2A中展示)定位至晶圓108附近或上方之一或多個位置(例如，圖4中展示)。本文中參考圖7A至圖7D進一步描述噴嘴304之一例示性實施方案。在實施方案中，可旋轉臂支撐結構300旋轉或以其他方式移動噴嘴304以在晶圓支撐結構110藉由馬達系統112定位於第一位置時將噴嘴304定位成鄰近晶圓108且在晶圓支撐結構110藉由馬達 系統112定位於第二位置時將噴嘴304定位於蓋子130從敞開位置至閉合位置之一路徑外。
在噴嘴304處於晶圓108附近或上方之位置(例如，圖4中展示)之情況下，流體處置系統106可控制將掃描流體引入至噴嘴304且從噴嘴304引入掃描流體以促成晶圓108之表面146之掃描程序。參考圖7A至圖7D，展示噴嘴304之一例示性實施方案。噴嘴304經組態以跨晶圓108之表面146遞送一流體流，此相較於在晶圓108上方移動一光斑大小液滴，可在一更短時間週期中覆蓋晶圓108之一更大表面區域。在晶圓108之表面146上方藉由噴嘴304導引流體流以可控制地掃描晶圓108之所要表面區域。在實施方案中，噴嘴304在晶圓108之一單次旋轉中在實質上整個表面146上方導引流體流。在實施方案中，可在晶圓108之一單次旋轉之一部分中掃描表面146之一楔形(例如，晶圓108之一扇區或其部分)。噴嘴304包含一噴嘴本體500，該噴嘴本體500界定一進口埠502、一出口埠504、一第一噴嘴埠506、一第二噴嘴埠508及一噴嘴罩510。噴嘴304亦可包含一或多個安裝孔隙以將噴嘴304安裝於噴嘴外殼302內。進口埠502及出口埠504接納流體管線以在系統100之操作期間引導流體流入噴嘴304且從噴嘴304流出。舉例而言，噴嘴304透過一第一泵(例如，注射泵)將流體從一固持管線或迴路(例如，一樣本固持迴路)推入噴嘴304中之動作接納流體，其中將流體引導至進口埠502中且通過流體地連接進口埠502及第一噴嘴埠506之噴嘴本體500中之一通道503。接著，流體透過第一噴嘴埠506沈積至晶圓108之表面146上。流體沿著晶圓108之表面146作為一連續流體流經由界定在噴嘴罩510與噴嘴本體500之間之一通道512進行引導，其中隨後從晶圓108之表面146移除流體。舉例而言，可經由一第二泵(例 如，注射泵)透過通過噴嘴本體500之出口埠504與第二噴嘴埠508之間之流體連通牽引流體通過通道512之遠離第一噴嘴埠506之端部處之第二噴嘴埠508的動作從表面146移除流體。因而，允許流體在從第一噴嘴埠506運輸至第二噴嘴埠508期間接觸晶圓108。通道512允許一流體體積藉由噴嘴罩510之輔助在晶圓上方行進。在實施方案中，通道512具有近似300μL之一體積。然而，通道512之體積不限於300μL且可包含小於300μL之體積及大於300μL之體積。舉例而言，通道512之體積可取決於正藉由系統100處理之晶圓108之大小以將所要量之流體(例如，掃描流體)提供至表面146。可基於待由系統100處理之晶圓108之大小來選擇通道512之長度，其中在實施方案中，通道512具有近似晶圓108之半徑之一長度。在實施方案中，通道512之長度可從近似20mm至近似500mm。舉例而言，通道512之長度可係近似150mm(例如，以容納一300mm直徑晶圓)、近似100mm(例如，以容納一200mm直徑晶圓)、近似225mm(例如，以容納一450mm直徑晶圓)。
噴嘴罩510從鄰近第一噴嘴埠506及第二噴嘴埠508之各者之噴嘴本體500延伸且在噴嘴罩510與第一噴嘴埠506及第二噴嘴埠508之間之噴嘴本體500之間界定通道512。噴嘴罩510可進一步延伸以包含通道512內之第一噴嘴埠506及第二噴嘴埠508之各者，使得噴嘴罩510將第一噴嘴埠506及第二噴嘴埠508圍封於噴嘴罩510內(例如，如圖7C中展示)。在實施方案中，噴嘴本體500包含縱向橫跨噴嘴304之實質上相對側壁514。相對側壁514各自包含一錐形壁部分516，該錐形壁部分516耦合或以其他方式延伸以提供相對部分518。在實施方案中，相對部分518實質上垂直以形成噴嘴罩510之至少一部分。噴嘴304可由一單個單體件形 成，或噴嘴304之部分可單獨形成且熔合或以其他方式耦合在一起。在實施方案中，噴嘴304由三氟氯乙烯(CTFE)、聚四氟乙烯(PTFE)或其組合形成。
噴嘴304之通道512具有具圓形端部513A及513B之一長形形狀。相較於成角度端部，圓形端部可促進優異流體處置特性，諸如藉由透過噴嘴304提供流體之更一致遞送及吸取。在實施方案中，第一噴嘴埠506(其中將流體從噴嘴304施配至晶圓108上)定位成與通道512之圓形端部513A之邊緣相切。一旦全部流體已引入至晶圓108，此定位便可輔助徹底斷開來自第一噴嘴埠506之流體流，同時避免流體在晶圓108之表面上之分割。在實施方案中，可旋轉臂支撐結構300旋轉噴嘴外殼302以導致噴嘴304之圓形端部513A在晶圓108之邊緣上方延伸(例如，在掃描程序之後)以經由流體處置系統106之操作促進透過第二噴嘴埠508吸取流體流。舉例而言，如圖6中展示，噴嘴在一第一時間(t1)定位於一第一位置(例如，一掃描位置)，藉此將通道512定位於表面146上方。接著，可旋轉臂支撐結構300在一第二時間(t2)旋轉噴嘴外殼302以導致圓形端部513A在從第一位置旋轉近似7度之一第二位置延伸超過晶圓108之邊緣(例如，以自邊緣懸垂)。在實施方案中，第二噴嘴埠508近似定位於遠離第一噴嘴埠506之圓形端部513B之中心。相對於與圓形端部513B之邊緣相切，將第二噴嘴埠508定位於圓形端部513B之中心可促成流體之吸取同時促成維持表面146上之流體流而不分割流體流以精確地控制流體在晶圓108之表面146上方移動。
噴嘴304在晶圓108之表面416上方之位置可影響在掃描程序期間通道512內支撐之流體量。系統100可包含一歸零程序以確保在將 掃描流體引入至噴嘴之前達成高於表面416之一所要高度以促成藉由噴嘴罩510沿著晶圓108之表面146導引所要量之流體。關於圖8A至圖8C展示一例示性歸零程序，其中展示根據本發明之各項實施例之掃描臂總成104之態樣。掃描臂總成104促成噴嘴304相對於晶圓108對準，使得第一噴嘴埠506及第二噴嘴埠508相對於流體將施加且移除至之晶圓108之表面146水平。系統100可針對藉由系統100處理之各晶圓108(例如，在從腔室102移除之一第一晶圓之掃描與引入至腔室102之一第二晶圓之掃描中間)或根據需要經歷一對準或調平程序以確保噴嘴304相對於藉由腔室102固持之晶圓108水平，諸如在下一掃描程序之前。一般而言，噴嘴304可移動地與一噴嘴外殼302耦合以允許噴嘴304具有相對於噴嘴外殼302之一運動範圍同時藉由噴嘴外殼302支撐。噴嘴外殼302界定一孔隙520，噴嘴304之至少一部分當在一延伸位置(例如，圖8A中展示)與一縮回位置(例如，圖8B及圖8C中展示)之間轉變時可通過該孔隙520。舉例而言，噴嘴304之一頂部可定位於噴嘴外殼302內，其中當噴嘴304從延伸部分轉變至縮回部分時，噴嘴304之額外部分可經由孔隙520引入至噴嘴外殼302之內部中。例如，當噴嘴304經定位以接觸一歸零表面522時，噴嘴罩510可接觸表面522以將噴嘴304推動至相對於表面522之一水平位置。接著，噴嘴外殼302可致動以將噴嘴304之位置鎖定在適當位置，以在噴嘴304從表面522提升(例如，至一掃描位置)時保持噴嘴304與表面522水平。噴嘴外殼302可包含一機械、電氣或機電鎖定裝置以相對於噴嘴外殼302可釋放地固定噴嘴304。在實施方案中，表面522包含晶圓108之表面146、晶圓支撐結構110之一表面(例如，在將晶圓108裝載至晶圓支撐結構110上之前)、清洗站114之一表面、或具有與一半導體晶圓之水平特性一致之一結構之另 一表面，使得當噴嘴304接觸表面522時，噴嘴罩510、第一噴嘴埠506、第二噴嘴埠508等將相對於晶圓108適當地定位。
在實施方案中，噴嘴安裝總成500包含用以將噴嘴304耦合至可旋轉臂支撐結構300的噴嘴外殼302。噴嘴304可經由界定一孔隙526之一耦合器524耦合至噴嘴外殼302以與噴嘴外殼302之一突出部528相互作用。突出部528可包含具有小於孔隙526之一寬度或直徑的一寬度或直徑之一緊固件、銷或其他結構，使得當掃描臂總成104處於一第一狀態(例如，一調平狀態)時，孔隙526之頂部擱置於突出部528上，此經由耦合器524提供噴嘴304相對於噴嘴外殼302之一下部或延伸位置(例如，如圖8A中展示)。系統100可藉由使可旋轉臂支撐結構300降低噴嘴外殼302以導致噴嘴304接觸表面522而實施一對準或調平程序(例如，如圖8B中展示)。舉例而言，當噴嘴304接觸表面522時，相對於突出部528向上推動耦合器524，使得突出部528未經由與孔隙526之頂部之接觸支撐耦合器524。在噴嘴304與表面522接觸之後，噴嘴304處於縮回位置且系統100可致動一鎖結構530(例如，整合在噴嘴外殼302內)以固定噴嘴304相對於噴嘴外殼302之位置。舉例而言，耦合器524可包含由藉由併入鎖結構530中之一電磁體所產生之一磁場固定之一鐵質材料。雖然一電磁體在例示性實施例中展示為鎖結構530之部分，但可利用其他鎖結構，包含(但不限於)氣動螺線管致動器、機械鎖、機電鎖或類似者。
噴嘴外殼302可包含用以監測噴嘴304相對於噴嘴外殼302之一位置(諸如用以判定噴嘴304是否處於延伸狀態、處於縮回狀態或處於一不同位置)的感測器。舉例而言，在實施方案中，噴嘴外殼302包含用以偵測存在或缺少耦合器524且產生或停止產生藉由系統100之一控制器接 收之一信號的一感測器532。感測器532可包含具有耦合器524之一第一側上之一光源及耦合器524之一第二相對側上之一偵測器的一光學開關。耦合器524可包含一分度切口(indexing cutout)，該分度切口之一部分在感測器532之光源與偵測器之間通過。當噴嘴304處於延伸位置(例如，鎖結構530未接合)時，來自光源之光行進通過耦合器524之分度切口且藉由耦合器524之另一側上之偵測器進行偵測。接著，感測器532輸出一信號或停止輸出指示光之偵測之一信號，此向系統100指示噴嘴304處於延伸位置。當噴嘴304處於縮回位置時，諸如在於表面522上調平之後，耦合器524之本體定位在感測器532之光源與偵測器之間，從而阻擋光到達偵測器。感測器532將輸出一信號或停止輸出指示未偵測光源之一信號。此一信號或其缺少向系統100指示噴嘴304處於縮回位置(例如，藉由鎖結構530支撐在噴嘴外殼302中)。感測器532之操作可提供一系統檢查以確保噴嘴304在一操作週期之後仍處於一縮回且調平位置。來自感測器532之輸出之改變可指示一再調平程序可係適當的，應評估鎖結構530等。替代地，分度切口可能重新定位使得當噴嘴304處於縮回位置時，偵測器與分度切口對準，且當噴嘴304處於延伸位置時，耦合器524之本體阻擋光。
當噴嘴304相對於表面522調平且經由鎖結構530鎖定至適當位置時，可旋轉臂支撐結構300可從表面522提升噴嘴304(例如，如圖8C中展示)，同時將噴嘴304維持在調平位置。接著，可旋轉臂支撐結構300可將噴嘴304定位於一掃描位置或以其他方式移動噴嘴304(例如，在用於調平噴嘴304之表面522係晶圓支撐結構110之情況下允許一晶圓108定位於晶圓支撐結構110上)。
噴嘴外殼302可包含用以促成將流體引入至噴嘴304且從噴 嘴304移除流體的一或多個感測器。舉例而言，在實施方案中，噴嘴外殼302包含噴嘴304之進口埠502及出口埠504附近或更近程度之一或多個感測器(展示感測器534A及534B)以控制流體處置系統106之操作以控制流體流入及流出噴嘴304。感測器534A及534B可包含一光學感測器、一電容感測器、一超音波感測器或其他感測器或其等之組合以感測系統100之流體管線內之液體流動或其缺少。舉例而言，系統100可包含來自耦合至流體管線耦合器536A及536B之流體處置系統之流體管線，感測器534A及534B透過流體管線耦合器分別可偵測其中存在或缺少流體。輸出信號或缺少輸出信號可控制流體處置系統106之一或多個組件之操作，包含(但不限於)用於將流體引入至噴嘴304或從噴嘴304移除流體之泵。
系統100促成針對晶圓108且針對噴嘴304之清洗程序，諸如在掃描程序之後。參考圖2C，以一清洗組態展示腔室102以促成晶圓108之清洗。為轉變至清洗組態，馬達系統112可將晶圓支撐結構110從鄰近第一孔隙126之第一位置(例如，掃描位置)或其他位置定位至凸緣120與腔室本體116之底部124之間之一清洗位置。一清洗流體可諸如透過噴嘴外殼302上或以其他方式提供在系統100中之一清洗埠引入至晶圓108，藉此馬達系統112可轉動晶圓108以誘發清洗流體之移除。接著，清洗流體可衝擊腔室本體116之內部且流動至排水管206B以離開腔室102之內部區域118。為清潔噴嘴304，可旋轉臂支撐結構300可相對於清洗站114之一或多個槽定位噴嘴304。例如，清洗站114可包含具有一長形通道之一第一槽115A(例如，圖5中展示)，清洗流體從一清洗流體源引入至該第一槽115A中以與噴嘴罩510、通道512或噴嘴304之其他部分相互作用。噴嘴304展示為定位於圖1A及圖1B中之第一槽115A中。清洗站114亦可包含具 有與一乾燥氣體源(例如，氮氣或其他惰性氣體)耦合之一長形通道之一第二槽115B以將一乾燥氣體引入至長形通道中以衝擊噴嘴304。噴嘴304展示為定位於圖5中之第二槽115B中。
現參考圖9A至圖10，描述根據本發明之各項實施例之系統100之一例示性流體處置系統106。舉例而言，流體處置系統106可促成由系統100用於藉由一分析系統進行分析之化學品之化學坯料之製備，可促成根據需要且根據用於腔室102中之所要比率製備分解流體，可促成根據需要且根據用於腔室102中之所要比率製備掃描流體，及其等之組合。如展示，流體處置系統106包含一泵系統，該泵系統包含泵600、602、604、606、608、610及612以透過流體處置系統汲取並推動流體以與系統100之其他組件(例如，噴嘴304)、分析系統及類似者相互作用。泵系統展示為併入注射泵，然而，系統100可利用不同泵類型或系統、泵類型或系統之組合及類似者。流體處置系統106之一例示性組態展示於圖10中以在晶圓108之分解程序期間將一分解流體引入至腔室102之噴霧器138。泵612可運用呈一第一組態之一閥616及呈一第一組態之一閥618將氫氟酸(HF)或其他分解流體從一分解流體源613汲取至一固持管線(例如，分解流體固持迴路614)中。在閥616之一第二組態中，來自一氣體源619之氣體可被引入至固持分解流體之流體管線中以在用於將分解流體推動至噴霧器138之一工作流體之間提供一障壁。在閥618之一第二組態中，泵612可汲取一工作溶液(例如，去離子水或其他流體)，藉此閥618可切換至第一位置且閥616可切換至一第三組態以提供泵612與噴霧器138之間之流體連通，藉此泵612將抵著固持於分解流體固持迴路614中之分解流體推動工作溶液(例如，經由任何中間氣隙)以將分解流體引入至噴霧器138。在晶 圓108之分解之後，系統100可掃描晶圓108以判定雜質。
參考圖9A，以一例示性化學負載組態展示流體處置系統106。泵604、606及608分別經由呈一第一閥組態之閥626從化學品源620、622及624汲取化學品。化學品可包含(舉例而言)氫氟酸(HF)、過氧化氫(H2O2)、去離子水(DIW)或其他流體。在閥626之一第二閥組態(圖9A中展示)中，泵604、606及608之各者與一流體管線連接器(例如，歧管628或其他連接器)流體地耦合，藉此由各泵汲取之化學品被組合且被允許混合。將組合之流體引導至閥630，該閥630在一第一閥組態中將組合之流體引導至一固持管線(例如，固持迴路632)。在實施方案中，一系統控制器獨立地控制泵604、606及608之各者之操作以控制藉由各自泵處置之各流體之流速，藉此提供在混合之後被引導至固持迴路632中之混合流體之一受控成分。在實施方案中，一第一流體混合物可用於在一第一掃描程序期間與晶圓108相互作用，且可根據需要運用泵系統604、606及608之不同操作控制製備一第二流體混合物以在一第二掃描程序期間引入第二流體混合物以與晶圓108相互作用。額外流體混合物可根據需要進行製備且如期望引入至晶圓108。在實施方案中，固持迴路632具有支援多個晶圓之掃描程序而無需再填充的一體積。舉例而言，可製備掃描溶液，其中掃描溶液之一部分(例如，一「坯料」樣本)可被發送至一分析系統以驗證溶液在供晶圓上使用之操作限制內。接著，固持迴路632中之掃描溶液之剩餘物可用於多個掃描程序中，其中掃描溶液被預先驗證為適合使用。參考圖9B展示用於分析之一化學坯料之一例示性裝載。
參考圖9B，以一例示性噴嘴旁路組態展示流體處置系統106以發送一化學坯料用於分析而不透過噴嘴304傳遞坯料。在噴嘴旁路 組態中，泵610與固持迴路632流體連通(例如，運用呈一第二閥組態之閥630)以經由呈一第一閥組態之閥636及呈一第一閥組態之閥638將固持於固持迴路632中之流體推動至一樣本固持管線(例如，樣本固持迴路634)。當流體在樣本固持迴路634中隔離時，流體處置系統106可將組態切換至一樣本注入組態以將樣本轉移至一分析系統以供分析。分析系統可包含(但不限於)用於微量元素組成判定之電感耦合電漿光譜測定法儀器。
參考圖9C，以一例示性化學物注入組態展示流體處置系統106，藉此固持迴路632與一或多個轉移機構流體連通。舉例而言，在一實施方案中，閥638呈一第二組態(圖9C中以虛線展示)以將固持迴路632與一氣體轉移源(例如，氮氣壓力源640)流體地耦合以經由呈一第一閥組態之閥644及呈一第一閥組態之閥646將固持於固持迴路632中之樣本推動至一轉移管線642至一樣本分析系統。在一實施方案中，閥638呈一第三閥組態(圖9C中以實線展示)以經由呈一第一閥組態之閥648(圖9C中以實線展示)將固持迴路632與泵602流體地耦合，此經由呈第一閥組態之閥644及呈第一閥組態之閥646將固持於固持迴路632中之樣本推動至轉移管線642至樣本分析系統。泵602可使用一工作溶液(例如，來自DIW源650之去離子水)將樣本抵推至轉移管線642。在實施方案中，流體處置系統106諸如藉由在推動工作溶液之前將一氣泡(例如，來自氮氣壓力源640)引入至固持迴路632中而在工作流體與樣本之間引入一流體間隙。在實施方案中，流體處置系統106包含鄰近轉移管線642之一感測器652以偵測轉移管線642中存在或缺少一流體。舉例而言，感測器652可偵測從固持迴路632推動之樣本之後端(例如，藉由偵測管線中之一氣泡)，其中感測器信號或其之缺少可告知流體處置系統106之一控制器將閥646及648之組態切 換至第二閥組態(圖9C中以虛線展示)以經由流體管線654流體地連接泵602與轉移管線642。在此一組態中，流體處置系統106之其他部分與將樣本至樣本分析器的轉移隔離以允許在樣本轉移期間清洗彼等其他部分。
參考圖9D，以一例示性噴嘴迴路負載組態展示流體處置系統106，藉此固持迴路632與一噴嘴固持管線(例如，噴嘴固持迴路656)流體連通以準備將流體引入至噴嘴304。在噴嘴迴路負載組態中，泵610與固持迴路632流體連通(例如，運用呈第二閥組態之閥630)以經由呈一第二閥組態之閥636及呈一第一閥組態之閥658將固持於固持迴路632中之流體推動至噴嘴固持迴路632。在實施方案中，噴嘴固持迴路632具有近似500μL之一體積，而固持迴路632具有近似5mL至20mL之一體積以允許透過泵604、606、608之操作為掃描溶液之各製備填充噴嘴固持迴路632。當流體在噴嘴固持迴路656中隔離時，流體處置系統106可將組態切換至一噴嘴負載組態以將流體轉移至噴嘴304以用於晶圓108之一掃描程序或獲取一噴嘴坯料樣本(例如，將流體引入至一惰性表面(諸如清洗站114之一表面)，且從惰性表面移除樣本用於分析)。
參考圖9E，以一例示性噴嘴負載組態展示流體處置系統106，藉此泵600經由呈一第二閥組態之閥658與噴嘴固持迴路656及噴嘴304流體連通以將流體從噴嘴固持迴路656推動至噴嘴304。在實施方案中，在掃描程序期間，晶圓108經固持為靜止，而噴嘴304藉由泵600裝載。在實施方案中，系統100在用流體填充噴嘴304之前執行噴嘴304之一歸零操作(例如，參考圖8A至圖8C描述)。接著，將噴嘴放置於晶圓108上方之掃描位置，其中泵600可操作以將流體從噴嘴固持迴路656推動至噴嘴304之進口埠506通過噴嘴本體500至第一噴嘴埠506且至晶圓108之表面 146上(或至惰性表面上以供噴嘴坯料分析)。在實施方案中，流體處置系統106之一控制器基於來自偵測存在或缺少引入至噴嘴304之流體或離開噴嘴304、指示一填充噴嘴304之流體之感測器534A及534B之感測信號或其缺少來控制泵600之操作。在實施方案中，藉由感測器534A偵測流體之前端導致泵600降低被引入至噴嘴304之流體之流速(例如，從一近似50μL/min流速降低至一10至20μL/min流速)。在實施方案中，泵600操作以填充噴嘴304直至流體之後端藉由感測器534B記錄。泵600接著可操作達一時間週期以將流體之後端推動至噴嘴304中，且接著停止操作，藉此先前由噴嘴固持迴路656固持之全部流體定位於晶圓108之表面146上(或在執行一噴嘴坯料之情況下定位於惰性表面上)。接著，流體藉由噴嘴304支撐在表面146上。在實施方案中，流體之一部分可從噴嘴罩510突出，但可維持與通道512內之流體之剩餘物接觸，諸如透過黏著力。接著，系統100轉變至在晶圓108之表面146上方掃描噴嘴304。在掃描程序期間，馬達系統112旋轉晶圓108(例如，按近似2rpm)，藉此在晶圓108之表面146上方轉移藉由噴嘴304支撐之流體。在實施方案中，流體在晶圓108之一單次旋轉中與晶圓108之實質上整個表面146相互作用，然而，可執行額外旋轉。舉例而言，掃描程序可涉及藉由馬達系統112對晶圓108之兩次旋轉以允許流體兩次接觸晶圓108之整個表面。在掃描之後，噴嘴可經旋轉以導致噴嘴之一端部在晶圓之邊緣上方延伸(例如，如參考圖6描述)，諸如以輔助經由第二噴嘴埠508將流體從表面吸取至噴嘴304中。
參考圖9F，以一例示性回收組態展示流體處置系統106，藉此泵602經由呈第一組態之閥648、呈第三組態之閥638及呈一第二組態之閥644與噴嘴304流體連通。在回收組態中，泵602操作以透過第二噴嘴 埠508從晶圓108之表面146汲取流體且經由出口埠504離開噴嘴304，其中將流體牽引至樣本固持迴路634中。類似於藉由感測器534A/534B之輸出控制泵600，可利用一感測器(例如，感測器660)來控制泵602之操作。舉例而言，感測器660可偵測流動至樣本固持迴路634中之流體之後端，其可向泵602傳訊停止操作(例如，經由流體處置系統106之一控制器)。一旦將流體固持於樣本固持迴路634中，流體處置系統106便可轉變至參考圖9C描述之化學物注入組態以經由轉移管線642將流體引入至樣本分析器。在實施方案中，樣本固持迴路634具有比提供至噴嘴304之流體之體積(例如，500μL)更大的一體積(例如，1.5mL)以允許在掃描之後完全回收流體。
機電裝置(例如，電動馬達、伺服系統、致動器或類似者)可與系統100之組件耦合或嵌入系統100之組件內以經由嵌入系統100內或在外部驅動系統100之控制邏輯促成自動操作。機電裝置可經組態以導致裝置及流體根據各種程序(諸如本文中描述之程序)之移動。系統100可包含具有經組態以執行來自一非暫時性載體介質(例如，儲存介質，諸如一快閃隨身碟、硬碟機、固態磁碟機、SD卡、光碟或類似者)之電腦可讀程式指令(即，控制邏輯)之一處理器或其他控制器之一運算系統或藉由該運算系統控制。運算系統可藉由直接連接或透過一或多個網路連接(例如，區域網路(LAN)、無線區域網路(WAN或WLAN)、一或多個集線器連接(例如，USB集線器)等等)連接至系統100之各個組件。舉例而言，運算系統可通信耦合至腔室102、馬達系統112、本文中描述之閥、本文中描述之泵、本文中描述之其他組件、引導對其等之控制之組件、或其等之組合。程式指令在由處理器或其他控制器執行時可導致運算系統根據一或多 個操作模式控制系統100(例如，控制泵、選擇閥、致動器、噴嘴、定位裝置等)，如本文中描述。
應認識到，可藉由硬體、軟體或韌體之任何組合實行貫穿本發明描述之各個功能、控制操作、處理區塊或步驟。在一些實施例中，藉由以下各者之一或多者實行各個步驟或功能：電子電路；邏輯閘；多工器；一可程式化邏輯裝置；一特定應用積體電路(ASIC)；一控制器/微控制器；或一運算系統。一運算系統可包含(但不限於)一個人運算系統、一行動運算裝置、主機運算系統、工作站、影像電腦、平行處理器或此項技術中已知之任何其他裝置。一般而言，術語「運算系統」經廣泛定義為涵蓋具有執行來自一載體介質之指令之一或多個處理器或其他控制器之任何裝置。
實施諸如藉由本文中描述之實施例表現之功能、控制操作、處理區塊或步驟之程式指令可經由載體介質傳輸或儲存於載體介質上。載體介質可係一傳輸介質，諸如(但不限於)一電線、纜線或無線傳輸鏈路。載體介質亦可包含一非暫時性信號承載介質或儲存介質，諸如(但不限於)一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟，一固態或快閃記憶體裝置或一磁帶。
此外，應瞭解，本發明係由隨附發明申請專利範圍定義。儘管已圖解說明本發明之實施例，然應明白，可由熟習此項技術者進行各種修改而不背離本發明之範疇及精神。
50:自動臂
100:系統
102:腔室
104:掃描臂總成
108:半導體晶圓
110:晶圓支撐結構
112:馬達系統
114:清洗站
116:腔室本體
118:內部區域
120:凸緣
126:第一孔隙
128:第二孔隙
130:蓋子
132:外部區域
134:基座
136:蓋臂

Claims (20)

  1. 一種用於利用一噴嘴分解及掃描一半導體晶圓之一表面之方法，其包括：運用一噴霧器將一分解流體噴射(spraying)至一半導體晶圓之一表面上；在運用該噴霧器將該分解流體噴射至該半導體晶圓之該表面上之後將一噴嘴定位於該半導體晶圓之該表面上方；經由一第一噴嘴埠將一掃描流體引入至該噴嘴之一進口埠且將一掃描流體流引導至該半導體晶圓之該表面上；將該掃描流體流沿著該半導體晶圓之該表面引導通過該噴嘴之一長形(elongated)通道朝向該噴嘴之一第二噴嘴埠；及經由與該噴嘴之一出口埠流體連通之該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該掃描流體流。
  2. 如請求項1之方法，其中該長形通道具有近似該半導體晶圓之一半徑之一長度。
  3. 如請求項1之方法，其中運用該噴霧器將該分解流體噴射至該半導體晶圓之該表面上包含運用該噴霧器將該分解流體直接噴射至該半導體晶圓之該表面上。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包括在運用該噴霧器將該分解流體噴射 至該半導體晶圓之該表面上期間旋轉該半導體晶圓。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包括在將該掃描流體引入至該噴嘴之該進口埠之前將兩個或兩個以上流體混合在管線中以產生該掃描流體。
  6. 如請求項1之方法，其中經由該第一噴嘴埠將該掃描流體引入至該噴嘴之該進口埠且將該掃描流體流引導至該半導體晶圓之該表面上包含透過一第一泵之操作經由該第一噴嘴埠將該掃描流體引入至該噴嘴之該進口埠且將該掃描流體流引導至該半導體晶圓之該表面上。
  7. 如請求項6之方法，其中經由與該噴嘴之該出口埠流體連通之該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該掃描流體流包含透過一第二泵之操作經由與該噴嘴之該出口埠流體連通之該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該掃描流體流。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包括繼將該掃描流體流沿著該半導體晶圓之該表面引導通過該噴嘴之該長形通道朝向該噴嘴之該第二噴嘴埠之後且在經由與該噴嘴之該出口埠流體連通之該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該掃描流體流之前旋轉該半導體晶圓。
  9. 如請求項8之方法，其中該掃描流體流在該半導體晶圓之一單次旋轉期間接觸該半導體晶圓之實質上整個表面。
  10. 如請求項1之方法，其進一步包括在經由該第一噴嘴埠將該掃描流體流引導至該半導體晶圓之該表面上之前，使該噴嘴之一噴嘴罩之一底部表面觸碰至一分度表面以調整該噴嘴在一噴嘴外殼內之一位置。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括在使該噴嘴之該噴嘴罩之該底部表面觸碰至該分度表面期間鎖定該噴嘴在該噴嘴外殼內之該位置。
  12. 如請求項11之方法，其中鎖定該噴嘴在該噴嘴外殼內之該位置包含啟動一電磁體以接合該噴嘴外殼內之一耦合器，其中該噴嘴經由該耦合器可移動地耦合至該噴嘴外殼。
  13. 如請求項1之方法，其進一步包括在經由該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該掃描流體流之前，將該噴嘴從該半導體晶圓之該表面上方之一第一位置旋轉至該半導體晶圓之該表面上方之一第二位置，其中經由該第一噴嘴埠將該掃描流體引入至該噴嘴之該進口埠且將該掃描流體流引導至該半導體晶圓之該表面上在該噴嘴處於該第一位置之情況下發生，且其中該長形通道之一部分在該噴嘴處於該第二位置之情況下延伸超過該半導體晶圓之一外邊緣。
  14. 一種用於利用一噴嘴分解及掃描一半導體晶圓之一表面之系統，其包括：一噴嘴，其包含一噴嘴本體，其界定與一第一噴嘴埠流體連通之一進口埠，且界 定與一出口埠流體連通之一第二噴嘴埠，該噴嘴本體經組態以透過該進口埠接納一流體且透過該第一噴嘴埠引導該流體以將該流體引入至一半導體晶圓之一表面，該噴嘴本體經組態以經由該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該流體且將該流體從該第二噴嘴埠引導通過該出口埠，及一噴嘴罩，其從鄰近該第一噴嘴埠及該第二噴嘴埠之該噴嘴本體延伸且界定至少部分安置在該第一噴嘴埠與該第二噴嘴埠之間之一通道，該噴嘴罩經組態以將該流體沿著該半導體晶圓之該表面從該第一噴嘴埠引導至該第二噴嘴埠；及一泵系統，其流體地耦合至該噴嘴，該泵系統包含一第一泵，其流體地耦合至該噴嘴本體之該進口埠，該第一泵經組態以在該第一泵之操作後經由該第一噴嘴埠將該流體遞送至該進口埠且將該流體引入至該半導體晶圓之該表面，及一第二泵，其流體地耦合至該噴嘴本體之該出口埠，該第二泵經組態以經由該第二噴嘴埠從該半導體晶圓之該表面移除該流體且將該流體從該第二噴嘴埠引導通過該出口埠。
  15. 如請求項14之系統，其進一步包括流體地耦合至該泵系統之一噴霧器，該噴霧器經組態以在該泵系統之操作後將一分解流體噴射至該半導體晶圓之該表面上。
  16. 如請求項15之系統，其中該泵系統包含一第三泵，該第三泵經組態以將該分解流體推動至該噴霧器，其中該噴霧器在該第三泵之操作後使該 分解流體霧化至該半導體晶圓之該表面上。
  17. 如請求項14之系統，其中該噴嘴罩之該通道具有近似該半導體晶圓之一半徑之一長度。
  18. 如請求項14之系統，其進一步包含經組態以偵測該噴嘴與該第一泵之間或該噴嘴與該第二泵之間之一流體管線內存在或缺少一流體的一感測器。
  19. 如請求項18之系統，其進一步包含可操作地耦合至該感測器及該泵系統的一控制器，該控制器經組態以回應於從該感測器接收指示該流體管線內存在或缺少該流體之感測信號而控制該泵系統之操作。
  20. 如請求項14之系統，其進一步包含經組態以偵測該噴嘴與該第一泵之間之一流體管線內存在或缺少一流體的一第一感測器；及經組態以偵測該噴嘴與該第二泵之間之一流體管線內存在或缺少一流體的一第二感測器。
TW107142937A 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統與方法 TWI705252B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762593665P 2017-12-01 2017-12-01
US62/593,665 2017-12-01
US201862676234P 2018-05-24 2018-05-24
US62/676,234 2018-05-24
US16/200,074 US11049741B2 (en) 2017-12-01 2018-11-26 Systems for integrated decomposition and scanning of a semiconducting wafer
US16/200,074 2018-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201930905A TW201930905A (zh) 2019-08-01
TWI705252B true TWI705252B (zh) 2020-09-21

Family

ID=66657770

Family Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107142937A TWI705252B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統與方法
TW107142936A TWI687967B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統
TW109103919A TWI776123B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統
TW109114438A TWI842883B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於掃描半導體晶圓之表面之噴嘴系統及噴嘴
TW107143022A TWI692050B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統
TW111129907A TWI816505B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統

Family Applications After (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107142936A TWI687967B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統
TW109103919A TWI776123B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統
TW109114438A TWI842883B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於掃描半導體晶圓之表面之噴嘴系統及噴嘴
TW107143022A TWI692050B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統
TW111129907A TWI816505B (zh) 2017-12-01 2018-11-30 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統

Country Status (5)

Country Link
US (8) US11705351B2 (zh)
JP (5) JP7253767B2 (zh)
KR (5) KR102641845B1 (zh)
CN (3) CN110013922B (zh)
TW (6) TWI705252B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11705351B2 (en) 2017-12-01 2023-07-18 Elemental Scientific, Inc. Systems for integrated decomposition and scanning of a semiconducting wafer
JP7281546B2 (ja) 2019-07-18 2023-05-25 Ｐｈｃホールディングス株式会社 冷凍装置、及び、温度センサ取付構造
US11211272B2 (en) * 2019-09-25 2021-12-28 Micron Technology, Inc. Contaminant detection tools and related methods
EP4136670A4 (en) * 2020-04-16 2024-04-17 Elemental Scientific, Inc. SYSTEMS FOR INTEGRATED DISMANTLING AND SCANNING OF A SEMICONDUCTOR WAFER
WO2022155044A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Elemental Scientific, Inc. Shaped-channel scanning nozzle for scanning of a material surface
CN114392978B (zh) * 2022-03-24 2022-07-08 智程半导体设备科技(昆山)有限公司 一种晶圆加工用兆声清洗机
KR102542740B1 (ko) * 2022-04-01 2023-06-14 주식회사 위드텍 멀티 샘플루프가 구비되는 웨이퍼 표면 오염물 샘플링 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 샘플링 방법
KR102510761B1 (ko) * 2022-08-25 2023-03-16 한국과학기술원 반도체 웨이퍼 검사 장치
FR3144294A1 (fr) * 2022-12-21 2024-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de détermination du niveau de contamination métallique d’un container pour plaques destinées à la microélectronique

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080090341A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing display device, and etching apparatus
US20100051943A1 (en) * 2004-03-24 2010-03-04 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. Method for forming pattern, thin film transistor, display device, method for manufacturing thereof, and television apparatus
TW201437746A (zh) * 2013-02-19 2014-10-01 Fujifilm Corp 感光化射線性或感放射線性樹脂組成物、感光化射線性或感放射線性膜及圖案形成方法
TW201511318A (zh) * 2013-09-04 2015-03-16 Dow Corning 塗覆氧化矽的矽晶圓
TW201533539A (zh) * 2014-02-17 2015-09-01 Fujifilm Corp 圖案形成方法、蝕刻方法、電子元件的製造方法及電子元件
TW201619703A (zh) * 2009-02-20 2016-06-01 富士軟片股份有限公司 使用電子束或ｅｕｖ射線之有機溶劑顯影或多次顯影圖案形成法
TW201636735A (zh) * 2015-04-07 2016-10-16 Fujifilm Corp 圖案形成方法、蝕刻方法及電子元件的製造方法
TW201638674A (zh) * 2015-02-27 2016-11-01 Fujifilm Corp 圖案形成方法、感光化射線性或感放射線性樹脂組成物、感光化射線性或感放射線性膜及電子元件的製造方法
TW201724312A (zh) * 2015-12-22 2017-07-01 埃耶士股份有限公司 矽基板用分析裝置
US20170232784A1 (en) * 2000-08-11 2017-08-17 Quantum Global Technologies LLC System and Method for Cleaning Semiconductor Fabrication Equipment Parts

Family Cites Families (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161356A (en) * 1977-01-21 1979-07-17 Burchard John S Apparatus for in-situ processing of photoplates
US4609575A (en) * 1984-07-02 1986-09-02 Fsi Corporation Method of apparatus for applying chemicals to substrates in an acid processing system
JPH02292092A (ja) 1989-04-28 1990-12-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd 平版印刷用湿し水組成物
FR2718241B1 (fr) * 1994-03-29 1996-05-24 Elf Aquitaine Dispositif d'évaluation des caractéristiques lubrifiantes d'une boue de forage.
AU2690397A (en) 1996-03-06 1997-09-22 Gerard Pieper Process and machine for treating surfaces
JPH1092784A (ja) 1996-09-10 1998-04-10 Toshiba Microelectron Corp ウェーハ処理装置およびウェーハ処理方法
JP3336898B2 (ja) 1997-02-28 2002-10-21 三菱電機株式会社 シリコンウエハ表面の不純物回収方法およびその装置
US6053984A (en) 1997-11-17 2000-04-25 Petvai; Steve I. Method and apparatus for decomposition of silicon oxide layers for impurity analysis of silicon wafers
JP3381776B2 (ja) 1998-05-19 2003-03-04 東京エレクトロン株式会社 処理装置および処理方法
WO2001084621A1 (en) 2000-04-27 2001-11-08 Ebara Corporation Rotation holding device and semiconductor substrate processing device
WO2002040980A1 (fr) 2000-11-17 2002-05-23 Ebara Corporation Procede et instrument d'inspection de tranches, et appareil a faisceau electronique
KR100383264B1 (ko) 2001-03-21 2003-05-09 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼의 오염물질 포집장치 및 포집방법
JP3603278B2 (ja) 2001-09-06 2004-12-22 理学電機工業株式会社 蛍光ｘ線分析システムおよびそれに用いるプログラム
JP3990148B2 (ja) 2001-12-17 2007-10-10 東京エレクトロン株式会社 処理システム
JP2003203851A (ja) 2002-01-09 2003-07-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の現像処理装置および現像処理方法
US20040247787A1 (en) * 2002-04-19 2004-12-09 Mackie Neil M. Effluent pressure control for use in a processing system
US9226407B2 (en) 2002-07-01 2015-12-29 Semigear Inc Reflow treating unit and substrate treating apparatus
SG2010050110A (en) 2002-11-12 2014-06-27 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6770424B2 (en) * 2002-12-16 2004-08-03 Asml Holding N.V. Wafer track apparatus and methods for dispensing fluids with rotatable dispense arms
KR100479308B1 (ko) 2002-12-23 2005-03-28 삼성전자주식회사 기판상의 불순물을 포집하기 위한 장치 및 이를 이용한불순물 포집방법
KR100532200B1 (ko) 2003-02-21 2005-11-29 삼성전자주식회사 불순물 포집 장치 및 방법
ATE421165T1 (de) * 2003-03-20 2009-01-15 Sez Ag Einrichtung und verfahren zur nassbehandlung scheibenförmiger artikel
TW200419687A (en) 2003-03-31 2004-10-01 Powerchip Semiconductor Corp Ion sampling system for wafer and method thereof
JP2004322168A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP4494840B2 (ja) 2003-06-27 2010-06-30 大日本スクリーン製造株式会社 異物除去装置、基板処理装置および基板処理方法
KR100547936B1 (ko) 2003-08-07 2006-01-31 삼성전자주식회사 불순물 용출 장치
EP1672682A4 (en) 2003-10-08 2008-10-15 Zao Nikon Co Ltd SUBSTRATE TRANSPORT DEVICE AND METHOD, EXPOSURE DEVICE AND METHOD AND COMPONENT MANUFACTURING METHOD
US20050126605A1 (en) 2003-12-15 2005-06-16 Coreflow Scientific Solutions Ltd. Apparatus and method for cleaning surfaces
JP4343022B2 (ja) 2004-05-10 2009-10-14 東京エレクトロン株式会社 基板の処理方法及び基板の処理装置
JP4043455B2 (ja) 2004-05-28 2008-02-06 東京エレクトロン株式会社 液処理装置及び液処理方法
US7030395B2 (en) 2004-08-06 2006-04-18 Axcelis Technologies, Inc. Workpiece support structure for an ion beam implanter featuring spherical sliding seal vacuum feedthrough
WO2006107550A2 (en) 2005-04-01 2006-10-12 Fsi International, Inc. Barrier structure and nozzle device for use in tools used to process microelectronic workpieces with one or more treatment fluids
JP4601070B2 (ja) 2006-01-17 2010-12-22 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP4841376B2 (ja) 2006-02-07 2011-12-21 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP5038695B2 (ja) 2006-11-30 2012-10-03 東京応化工業株式会社 処理装置および表面処理治具
US20080135070A1 (en) 2006-12-12 2008-06-12 Wei Lu Method and apparatus for active particle and contaminant removal in wet clean processes in semiconductor manufacturing
US7741583B2 (en) 2007-03-22 2010-06-22 Tokyo Electron Limited Bake plate lid cleaner and cleaning method
JP4418486B2 (ja) 2007-08-30 2010-02-17 株式会社Ｍｔｋ ウエット処理装置
KR100970243B1 (ko) 2008-04-03 2010-07-16 코리아테크노(주) 반도체 웨이퍼 오염물질 측정장치의 스캔 스테이지
KR20100000266A (ko) * 2008-06-24 2010-01-06 세메스 주식회사 기판 표면을 선택적으로 에칭하기 위한 기판 처리 장치 및방법
JP2011095016A (ja) 2009-10-28 2011-05-12 Ias Inc 半導体基板の分析方法
KR20110106178A (ko) 2010-03-22 2011-09-28 삼성전자주식회사 기판 처리 장치 및 방법
US8501025B2 (en) 2010-03-31 2013-08-06 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
US20120015523A1 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Jerry Dustin Leonhard Systems and methods for etching silicon nitride
US8926788B2 (en) * 2010-10-27 2015-01-06 Lam Research Ag Closed chamber for wafer wet processing
JP5234847B2 (ja) 2010-11-12 2013-07-10 トクデン株式会社 熱媒体通流ローラ装置
US9719169B2 (en) * 2010-12-20 2017-08-01 Novellus Systems, Inc. System and apparatus for flowable deposition in semiconductor fabrication
JP5646354B2 (ja) 2011-01-25 2014-12-24 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
KR101242246B1 (ko) * 2011-03-21 2013-03-11 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 오염 측정장치 및 웨이퍼의 오염 측정 방법
US8926762B2 (en) 2011-09-06 2015-01-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and methods for movable megasonic wafer probe
KR101210910B1 (ko) 2012-05-30 2012-12-11 대한정밀(주) 피디피용 디스펜스 노즐 제조방법
JP5881166B2 (ja) 2012-06-14 2016-03-09 株式会社 イアス 基板分析用ノズル
JP5832397B2 (ja) 2012-06-22 2015-12-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
CN103801466B (zh) 2012-11-15 2015-11-18 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种低冲击力均布流量的湿法处理工艺喷嘴
US9085049B2 (en) 2012-11-30 2015-07-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and system for manufacturing semiconductor device
KR102231596B1 (ko) * 2013-02-06 2021-03-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 가스 주입 장치 및 가스 주입 장치를 포함한 기판 프로세스 챔버
US9543110B2 (en) 2013-12-20 2017-01-10 Axcelis Technologies, Inc. Reduced trace metals contamination ion source for an ion implantation system
KR102342131B1 (ko) 2014-08-15 2021-12-21 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP5971289B2 (ja) 2014-08-20 2016-08-17 株式会社 イアス 基板局所の自動分析装置及び分析方法
GB2540203B (en) 2015-07-10 2018-07-25 Dyson Technology Ltd Nozzle
JP6530289B2 (ja) * 2015-09-11 2019-06-12 東芝メモリ株式会社 分析前処理装置
JP6156893B1 (ja) 2016-03-01 2017-07-05 株式会社 イアス 基板分析用のノズル
US10373858B2 (en) 2016-04-06 2019-08-06 Lam Research Corporation Chuck for edge bevel removal and method for centering a wafer prior to edge bevel removal
US10710079B2 (en) 2017-06-29 2020-07-14 International Business Machines Corporation Electro-kinectic device for species exchange
WO2019016847A1 (ja) 2017-07-18 2019-01-24 株式会社 イアス 基板分析用ノズル及び基板分析方法
US11705351B2 (en) 2017-12-01 2023-07-18 Elemental Scientific, Inc. Systems for integrated decomposition and scanning of a semiconducting wafer
WO2022155044A1 (en) 2021-01-15 2022-07-21 Elemental Scientific, Inc. Shaped-channel scanning nozzle for scanning of a material surface

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170232784A1 (en) * 2000-08-11 2017-08-17 Quantum Global Technologies LLC System and Method for Cleaning Semiconductor Fabrication Equipment Parts
US20100051943A1 (en) * 2004-03-24 2010-03-04 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. Method for forming pattern, thin film transistor, display device, method for manufacturing thereof, and television apparatus
US20080090341A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing display device, and etching apparatus
TW201619703A (zh) * 2009-02-20 2016-06-01 富士軟片股份有限公司 使用電子束或ｅｕｖ射線之有機溶劑顯影或多次顯影圖案形成法
TW201437746A (zh) * 2013-02-19 2014-10-01 Fujifilm Corp 感光化射線性或感放射線性樹脂組成物、感光化射線性或感放射線性膜及圖案形成方法
TW201511318A (zh) * 2013-09-04 2015-03-16 Dow Corning 塗覆氧化矽的矽晶圓
TW201533539A (zh) * 2014-02-17 2015-09-01 Fujifilm Corp 圖案形成方法、蝕刻方法、電子元件的製造方法及電子元件
TW201638674A (zh) * 2015-02-27 2016-11-01 Fujifilm Corp 圖案形成方法、感光化射線性或感放射線性樹脂組成物、感光化射線性或感放射線性膜及電子元件的製造方法
TW201636735A (zh) * 2015-04-07 2016-10-16 Fujifilm Corp 圖案形成方法、蝕刻方法及電子元件的製造方法
TW201724312A (zh) * 2015-12-22 2017-07-01 埃耶士股份有限公司 矽基板用分析裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US11476134B2 (en) 2022-10-18
US20220189794A1 (en) 2022-06-16
TW202025223A (zh) 2020-07-01
US20230395406A1 (en) 2023-12-07
CN110034043A (zh) 2019-07-19
TWI816505B (zh) 2023-09-21
US11694914B2 (en) 2023-07-04
KR102616763B1 (ko) 2023-12-20
US20230111929A1 (en) 2023-04-13
KR20190065162A (ko) 2019-06-11
US11705351B2 (en) 2023-07-18
JP2019124684A (ja) 2019-07-25
US20240006201A1 (en) 2024-01-04
KR102641845B1 (ko) 2024-02-27
KR20190065163A (ko) 2019-06-11
JP7253767B2 (ja) 2023-04-07
TWI687967B (zh) 2020-03-11
TWI692050B (zh) 2020-04-21
TW202314783A (zh) 2023-04-01
JP2019132828A (ja) 2019-08-08
US11244841B2 (en) 2022-02-08
JP7366533B2 (ja) 2023-10-23
KR20190065161A (ko) 2019-06-11
US20190172729A1 (en) 2019-06-06
US12094738B2 (en) 2024-09-17
TW202030824A (zh) 2020-08-16
KR102616764B1 (ko) 2023-12-20
TW201926512A (zh) 2019-07-01
CN110013922B (zh) 2022-05-27
JP7547578B2 (ja) 2024-09-09
KR20240000420A (ko) 2024-01-02
TW201930905A (zh) 2019-08-01
US20210384047A1 (en) 2021-12-09
TW201937534A (zh) 2019-09-16
JP2023184554A (ja) 2023-12-28
US20190172730A1 (en) 2019-06-06
JP2023157916A (ja) 2023-10-26
TWI842883B (zh) 2024-05-21
US11804390B2 (en) 2023-10-31
JP7330478B2 (ja) 2023-08-22
CN110034042A (zh) 2019-07-19
JP7534510B2 (ja) 2024-08-14
TWI776123B (zh) 2022-09-01
CN110013922A (zh) 2019-07-16
US20190172731A1 (en) 2019-06-06
JP2019149540A (ja) 2019-09-05
US11049741B2 (en) 2021-06-29
KR20240000421A (ko) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI705252B (zh) 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統與方法
TW202431500A (zh) 用於掃描半導體晶圓之表面之噴嘴系統及噴嘴
TW202145298A (zh) 用於整合分解及掃描半導體晶圓之系統