TWI728368B - 防止晶圓被金屬離子汙染之方法及系統 - Google Patents

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Abstract

在一實施例中，一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法，包括接收來自第一稀釋槽之晶圓；將晶圓浸泡在去離子槽中，其中去離子槽包括槽溶液，而槽溶液包括去離子溶液；判斷在槽溶液中金屬離子濃度；因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治；以及移動晶圓至第二稀釋槽。

Description

防止晶圓被金屬離子汙染之方法及系統
本揭露實施例係有關於一種防止晶圓汙染之方法，特別係有關於一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法。
隨著電子產品的進步，半導體科技已廣泛應用在製造記憶體、中央處理單元（central processing units, CPUs）、液晶顯示器（liquid crystal displays, LCDs）、發光二極體（light emission diodes, LEDs）、雷射二極體以及其他裝置或晶片組合。為了達成高度積體以及高速之需求，半導體積體電路的尺寸已被減小，且各種材料以及技術已被提出以達成這些需求，並克服製造時的障礙。控制在腔室或槽中進行處理的晶圓之狀態為半導體製造技術之一重要的部分。
半導體製造技術之其中一個重要的關注點為粒子。在處理設備（像是腔室或濕式工作台（wet benches））中的粒子，容易汙染在其中被處理的晶圓。為了避免粒子汙染，在腔室內提供向下的流動或向上的流動。然而，粒子可能仍然會掉落至晶圓表面而造成晶圓的汙染。操作者或工程師可能會接著手動調整此槽，以保持在此槽中液體的流動速率或壓力在期望的標準內。因此，為避免粒子汙染的習知技術可能會需要大量的開支以及昂貴的硬體，卻仍無法產生令人滿意的結果。因此，為避免粒子汙染的習知技術並非完全令人滿意的。
根據本揭露的一些實施例，提供一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法，包括接收來自第一稀釋槽之晶圓；將晶圓浸泡在去離子槽中，其中去離子槽包括槽溶液，而槽溶液包括去離子溶液；判斷在槽溶液中之金屬離子濃度；因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治；以及移動晶圓至第二稀釋槽。
根據本揭露的一些實施例，提供一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法，包括將晶圓浸泡在去離子槽中，其中去離子槽包括槽溶液，而槽溶液包括去離子溶液；判斷在槽溶液中之金屬離子濃度；以及因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治。
根據本揭露的一些實施例，提供一種防止晶圓被金屬離子汙染之系統，包括去離子槽、稀釋槽、感測器以及控制系統。其中去離子槽包括槽溶液，槽溶液包括去離子溶液，其中去離子槽係配置以支持浸泡在去離子溶液中的晶圓；感測器配置以判斷在槽溶液中之金屬離子濃度；控制系統配置以因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治，以及將晶圓由去離子槽移動至稀釋槽。
以下的揭露描述許多不同典型的實施例以實行本揭露之不同特徵。以下敘述各個構件以及排列方式的特定範例，以簡化本揭露。當然，僅為範例且意圖不限於此。舉例來說，應了解的是當一元件被認為是被「連接於」或是「耦接於」另一元件時，元件可能直接連接於或是耦接於另一個元件，或是可能存在的一個或是多個中間元件。
此外，本揭露可能在不同範例中重複參考數字及/或文字。此重複係為了簡化以及清楚說明之目的，並非用以指定所討論的不同實施例及/或配置之間的關係。
又，空間相關用詞，如：「在…下方」、 「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」等等的類似用詞，可在這裡使用以便於描述圖式中一個元件或特徵與另一個（些）元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞涵蓋包含使用中或操作中的裝置之不同方位。設備可被轉向不同方位（旋轉90度或其他方位），則在此使用的空間相關用詞亦可依此相同解釋。
傳統上，以濕式工作台為基礎且使用濕式清潔機台的晶圓清潔可利用一連串的酸浴以及稀釋浴，接著在被乾燥並移出濕式清潔機台前，使用去離子浴槽進行去離子浴以及稀釋浴。稀釋浴可包括在先前浴中的浸泡後可用以水稀釋的任何溶液，像是去離子水（deionized water, DIW）溶液。此去離子浴槽可包括用於金屬去離子之溶液(例如，將金屬離子從晶圓移除)，也稱為去離子溶液，沒有任何在原位（in situ）的調整或是整治(remediation)來證明在去離子浴槽中的去離子是否已進行足夠的金屬去離子。取而代之，晶圓的金屬離子汙染可在晶圓清潔後（例如，晶圓被乾燥後）評估。晶圓如果被過量的金屬離子（例如，過量的金屬離子沉積）汙染，以濕式工作台為基礎且使用濕式清潔機台的晶圓清潔之整個處理通常是全盤(wholesale)重複，而不是特定解決在去離子浴中金屬去離子不足之問題。
因此，本揭露提供用於晶圓清潔之去離子浴槽的自動調節的各種實施例。如果晶圓具有過量的金屬離子，則可以在各種實施例中執行在去離子浴中對過量的金屬離子進行整治的自動原位處理，而不是使用濕式清潔機台全盤重複晶圓清潔。
在一些實施例中，去離子浴槽可被配置以執行去離子浴槽整治之處理。去離子浴槽整治處理可包括取樣槽溶液（例如，去離子浴槽中之液體）以判斷在槽溶液中的金屬離子濃度。如同接下來將討論的，槽溶液可包括用於金屬去離子之去離子溶液（例如，將金屬離子從晶圓移除）。在一些實施例中，去離子溶液可包括：氫氟酸(HF)溶液；氫氧化銨與過氧化氫（NH4 OH+H2 O2 ）溶液；以及氫氟酸與過氧化氫（HCL+H2 O2 +H2 O）溶液。因此，槽溶液可包括以一定量的水稀釋的去離子溶液。舉例來說，在一些實施例中，一單位的去離子溶液可被五單位的水稀釋。
可以藉由利用可與金屬離子感測器相接的槽溶液的排水口或其他收集器進行取樣。金屬離子感測器可以是用於金屬離子的任何類型的感測器，像是x射線分析儀。 可以檢測各種類型的金屬離子，像是鈉(Na)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鈣(Ca)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、金(Au)、鉑(Pt)和鉀(K)。可以基於在槽溶液中發現的金屬離子濃度進行整治。在一些實施例中，當金屬離子的濃度超過（例如，大於）特定金屬離子的閾值時，可以進行整治。閾值的實例可包括：鈉(Na)為0.65百萬分點濃度(parts per million, ppm)、鎂(Mg)為0.4百萬分點濃度、鋁(Al)為0.9百萬分點濃度、鈣(Ca)為0.6百萬分點濃度、鉻(Cr)為0.2百萬分點濃度、鐵(Fe)為0.4百萬分點濃度、鈷(Co)為0.1百萬分點濃度、鎳(Ni)為0.2百萬分點濃度、銅(Cu)為0.1百萬分點濃度、鋅(Zn)為0.3百萬分點濃度、金(Au)為0.1百萬分點濃度、鉑(Pt)為0.1百萬分點濃度、鉀(K)為0.3百萬分點濃度。在各種實施例中，可基於由關於在槽溶液中的金屬離子濃度之總和(aggregated)感測器數據的統計分析設定閾值。
整治可以是任何類型的自動處理，以在原位降低在去離子浴槽中的金屬離子濃度。在一些實施例中，整治可包括提高在去離子浴槽中的去離子溶液的濃度。又一些實施例中，整治可以包括提高在去離子槽中的溫度。在又另一些實施例中，可以提高在去離子槽中的溫度以及提高在去離子浴槽中去離子溶液的濃度兩者以進行整治。此整治可以只執行一次（例如，在超過金屬離子閾值之後執行一次/開始執行）或者可以多次迭代(iteratively)執行直到金屬離子濃度低於金屬離子閾值水平。換句話說，多次迭代執行可以包括開始執行，然後如果金屬離子濃度在一段時間之後沒有下降到金屬離子閾值水平之下，則接著提高程度(escalated)。可以在不同的迭代之間設置(例如，恆定)或變化時間段。舉例來說，時間段可以隨著每次迭代增加或減少。提高程度可包括增加去離子溶液的濃度以及/或增加槽溶液的溫度，且超過一開始執行的增加量。
在整治令人滿意地執行之後，晶圓可由去離子槽傳送至稀釋浴，然後接著傳送至乾燥腔室。在一些實施例中，在乾燥之後可進行習知的金屬離子污染（例如，晶圓上的金屬離子沉積）之最終評估，以查看以濕式工作台為基礎且使用濕式清潔機台的晶圓清潔之整個處理，包括在去離子浴槽的去離子處理，是否應該重複。
第1圖係根據一些實施例之濕式清潔機台102之方塊圖100。濕式清潔機台102可包括各種槽104A、104B、106A以及106B。這些槽可包括具有酸浴槽104A以及稀釋浴槽104B兩者之酸浴組104C。儘管只圖示在濕式清潔機台102中的單個酸浴組104C，但是根據不同實施例，可依不同應用之需求在去離子浴槽106A之前使用任何數量的酸浴組104C。舉例來說，在去離子浴槽106A之前，可以在濕式清潔機台102中使用兩個或更多個酸浴組104C。酸浴可包括用於清潔晶圓105的酸溶液。酸浴可以是習知濕式清潔機台的習知特徵，因此為簡潔起見，在此不再詳細討論。稀釋浴槽106B可以是去離子水(DIW)槽，在浸入酸浴槽104A之後可以將晶圓105浸入其中。儘管去離子水被特別用於稀釋浴槽，但是在不同實施例中依不同應用之需求，可以將任何類型的稀釋溶液用於稀釋浴槽。舉例來說，稀釋浴槽可包括非去離子水(non-deionized water)以及不是去離子水(not deionized water)。
去離子浴槽106A可為自動去離子浴槽系統106C的一部分。去離子浴槽106A可包括槽溶液，此槽溶液可被取樣以判斷在槽溶液中的金屬離子濃度。槽溶液可包括用於晶圓105之金屬去離子的去離子溶液。在一些實施例中，去離子溶液可包括：氫氟酸(HF)溶液；氫氧化銨與過氧化氫(NH4 OH+H2 O2 )溶液；以及氫氟酸與過氧化氫(HCL+H2 O2 +H2 O)溶液。因此，槽溶液可包括以一定量的水稀釋的去離子溶液。舉例來說，在一些實施例中，一單位的去離子溶液可被五單位的水稀釋。
去離子浴槽系統106C也可包括分析系統106D。分析系統106D可分析槽溶液並且基於分析控制槽溶液的整治，如同接下來將討論的。分析系統可經由至少一個輸入接口108A(例如，管道)與去離子浴槽106A相接，輸入接口108A為分析系統106D提供槽溶液的樣本。又，分析系統可經由至少一個輸出接口108B與去離子浴槽106A相接，輸出接口108B控制槽溶液的整治方面。舉例來說，輸出接口108B可控制去離子溶液濃度以及槽溶液的溫度之至少其中一者。
與酸浴組104C類似，去離子浴槽106A可為去離子浴槽組106E的一部分，去離子浴槽組106E包括去離子浴槽106A以及對應的稀釋浴槽106B。稀釋浴槽106B可以是去離子水(DIW)槽，在浸入去離子浴槽106A之後可以將晶圓105浸入其中。儘管去離子水被特別用於稀釋浴槽，但是在不同實施例中依不同應用之需求，可以將任何類型的稀釋溶液用於稀釋浴槽。舉例來說，稀釋浴槽可包括非去離子水以及不是去離子水。
作為濕式清潔機台102的最後處理，晶圓105可在乾燥腔室中被乾燥。在一些實施例中，可藉由習知的乾燥或蒸發腔室110進行乾燥，故在此將不詳細討論。
第2圖係根據一些實施例之去離子浴槽系統106C之方塊圖。如同上面所介紹的，去離子浴槽系統106C可包括去離子浴槽106A、分析系統106D、輸入接口108A和輸出接口108B。在去離子浴槽106A的透視圖中，晶圓105作為一批多個晶圓的一部分被更詳細地繪製。如同上面所介紹的，為了避免粒子污染，可以在去離子浴槽106A中提供流動202，以避免金屬離子粒子204沉積(例如，污染)在晶圓105的表面上。可以藉由利用渦輪機或泵在去離子浴槽106A中引起水循環而提供流動。分析系統106D可以藉由控制用以控制收集器208連接槽溶液的閥206，而從去離子浴槽106A中取樣槽溶液。感測器210可以與收集器208相接。感測器（例如，金屬離子感測器）可被配置以取樣槽溶液，來判斷槽溶液中的金屬離子濃度。在一些實施例中，感測到的金屬離子濃度可以更簡單地稱為感測器數據。如同上面所介紹的，金屬離子感測器可以是用於金屬離子的任何類型的感測器，像是x射線分析儀。習知的金屬離子感測器可被利用而這裡將不詳細討論。可以檢測各種類型的金屬離子，像是鈉(Na)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鈣(Ca)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、金(Au)、鉑(Pt)和鉀(K)。
由感測器210判斷的金屬離子濃度可以被送到分析器212。分析器212可分析在槽溶液中發現的金屬離子感測到的濃度是否超過特定金屬離子的閾值。如同上面所介紹的，閾值的實例可包括：鈉(Na)為0.65百萬分點濃度、鎂(Mg)為0.4百萬分點濃度、鋁(Al)為0.9百萬分點濃度、鈣(Ca)為0.6百萬分點濃度、鉻(Cr)為0.2百萬分點濃度、鐵(Fe)為0.4百萬分點濃度、鈷(Co)為0.1百萬分點濃度、鎳(Ni)為0.2百萬分點濃度、銅(Cu)為0.1百萬分點濃度、鋅(Zn)為0.3百萬分點濃度、金(Au)為0.1百萬分點濃度、鉑(Pt)為0.1百萬分點濃度、鉀(K)為0.3百萬分點濃度。在各種實施例中，可基於由關於在槽溶液中的金屬離子濃度之總和感測器數據的統計分析設定閾值，如同下面將進一步討論的。
分析器可以在基於槽溶液中發現的金屬離子濃度是否超過特定金屬離子的閾值，來控制各種整治處理中的任一種。舉例來說，分析器可以控制(經由閥或泵214)一定量的去離子溶液216經由輸出接口108B進入槽溶液。藉由控制一定量的去離子溶液216的進入，去離子浴槽系統106C可以增加槽溶液中的去離子溶液216的濃度(例如，藉由增加在相同量的槽溶液中去離子溶液216的量)。又，分析器212可控制可以加熱槽溶液的加熱器218。為了便於討論，加熱器218在概念上被圖示為分析系統106D的一部分，其中熱量可以經由輸出接口108B傳送到槽溶液(例如，表示熱傳送)。然而，在其他實施例中，加熱器可以在去離子浴槽106A中並且與槽溶液熱連通(例如，浸在槽溶液中），使得分析器212可以經由輸出接口108B控制加熱器218。
在一些實施例中，分析器可以控制（經由閥或泵220）一定量的水222經由輸出接口108B進入槽溶液。控制(例如，增加)槽中的水222的濃度，可使得槽靈活地被設定為去離子溶液216與水222的任何所需比例。舉例來說，在一些實施例中，去離子溶液216與水222的比例可在整治之後或整治期間重置為整治前水平。
第3圖係根據一些實施例之去離子浴槽系統106C的各種功能模組之方塊圖。去離子浴槽系統106C也可包括上面討論過但在第3圖中未圖示的各種附加構件(例如，去離子浴槽、泵、收集器等)。去離子浴槽系統106C可包括處理器304。在進一步的實施例中，處理器304可被實現為一個或多個處理器。
處理器304可被操作地連接至計算機可讀取儲存模組306(例如，記憶體以及/或數據儲存器)、控制器模組308(例如，控制器)、使用者介面模組310(例如，使用者介面)、網路連接模組312(例如，網路介面)、以及感測器210。在一些實施例中，計算機可讀取儲存模組306可包括去離子浴槽系統邏輯，去離子浴槽系統邏輯可配置處理器304以進行在此所討論的各種處理。計算機可讀取儲存器306也可儲存數據，像是由金屬離子感測器收集的感測器數據、一片晶圓或一批晶圓的識別碼、槽的識別碼、特定去離子溶液的識別碼、濕式工作台清潔處理的識別碼、整治類型(例如，增加溫度以及/或增加去離子溶液濃度)和金屬離子濃度閾值之間的關係、以及可用於進行在此所討論的各種處理的任何其他參數或資訊。
去離子浴槽系統106C可包括控制器模組308。控制器模組308可被配置以控制各種物理設備，前述物理設備控制晶圓以及/或槽溶液、去離子溶液以及/或加熱器的移動或功能。 舉例來說，控制器模組308可被配置以控制移動晶圓的機械手臂、用於去離子溶液的泵、用於水的泵、加熱器等中的至少一個的移動或功能。舉例來說，控制器模組308可控制馬達或致動器，而馬達或致動器可移動或啟動機械手臂、泵以及加熱器中的至少一個。控制器可以由處理器控制，並可完成在此所討論的各種處理的各方面。
去離子浴槽系統106C也可包括使用者介面模組310。使用者介面模組可包括用於輸入以及/或輸出到去離子浴槽系統106C的操作者的任何類型的介面，包括但不限於顯示器、筆記型電腦、平板電腦或行動裝置等。
網路連接模組312可促進去離子浴槽系統106C與去離子浴槽系統106C的各種裝置和/或構件的網路連接，而可以與去離子浴槽系統106C的內部或外部通信(例如，發送信號、消息、指令、或數據)。在一些實施例中，網路連接模組312可促進物理連接，像是配線或匯流排。在其他實施例中，網路連接模組312可以藉由使用發送器，接收器以及/或收發器促進無線連接，像是通過無線區域網路(wireless local area network, WLAN)。舉例來說，網路連接模組312可以促進與感測器210、處理器304、計算機可讀取儲存器306、以及控制器308的無線或有線連接。
感測器210可以是可提供槽溶液中的金屬離子濃度讀數的感測器。在一些實施例中，感測器210可以是x射線感測器。金屬離子濃度感測器是習知的，因而在此將不詳細討論。又，由感測器210得到的感測器數據可以儲存在計算機可讀取儲存模組306中，並且與先前儲存的以及/或將來收集的金屬離子濃度或感測器數據進行比較。感測器數據的總和可以用於統計分析，以利用習知的統計方法判斷離群值以及/或閾值。
參考第2圖以及第3圖，如上所述，第3圖以及第2圖的分析器212可以是處理器304、計算機可讀取儲存器306和控制器308的組合。這些功能在第3圖的方塊圖中被分開，以提供關於第2圖的分析器212的附加細節。
第4圖係根據一些實施例之以濕式工作台為基礎的晶圓清潔處理400的流程圖。可以使用上面介紹的濕式清潔機台進行以濕式工作台為基礎的晶圓清潔處理。須注意的是，處理400僅為範例，並非意圖限制本揭露。因此，應理解的是，可在第4圖的處理400之前、期間以及之後提供附加操作，一些操作可被刪除，一些操作可與其他操作同時進行，且在此一些其他的操作可只簡短描述。
在操作402中，作為以濕式工作台為基礎的晶圓清潔處理400的一部分，可以將晶圓浸入酸浴槽的酸浴中。如同上面所介紹的，濕式清潔機台可以包括酸浴槽，而酸浴槽可包括用於清潔晶圓的酸溶液。酸浴可以是習知濕式清潔機台的習知方面，因此為簡潔起見，在此將不詳細討論。
在操作404中，在操作402之後可以將晶圓浸入稀釋浴槽中。稀釋浴槽可以是去離子水(DIW)槽。儘管可以將去離子水用於稀釋浴槽，但是根據各種實施例中不同應用的需求，可以將任何類型的稀釋溶液用於稀釋浴槽。舉例來說，稀釋浴槽可包括不一定被去離子的水。
操作402以及操作404的組合可以被稱為酸浴組405。儘管在處理400中只圖示單個酸浴組，但是可以在浸入去離子浴槽之前使用任何數量的酸浴組405，根據各種實施例中不同應用之需求，如下所述。舉例來說，具有多個酸浴組可包括對於不同酸浴槽以及稀釋浴槽的組依需求重複操作402和404多次。
在操作406中，在完成酸浴組405之後可以將晶圓浸入去離子浴槽中。去離子浴槽106A可以包括槽溶液，槽溶液可被取樣以判斷槽溶液中的金屬離子濃度。槽溶液可包括用於晶圓105的金屬去離子的去離子溶液。在一些實施例中，去離子溶液可包括：氫氟酸(HF)溶液；氫氧化銨與過氧化氫(NH4 OH+H2 O2 )溶液；以及/或氫氟酸與過氧化氫(HCL+H2 O2 +H2 O)溶液。因此，槽溶液可包括以一定量的水稀釋的去離子溶液。舉例來說，在一些實施例中，一單位的去離子溶液可被五單位的水稀釋。如同將結合第5圖討論的，去離子也可包括用於晶圓清潔的去離子浴槽的自動調節。
在操作408中，在操作406之後可以將晶圓浸入稀釋浴槽中。稀釋浴槽可以是去離子水(DIW)槽。儘管可以將去離子水用於稀釋浴槽，但是依各種實施例中不同應用的需求，可以將任何類型的稀釋溶液用於稀釋浴槽。舉例來說，如上所述，稀釋浴槽可包括未經過去離子的水。
在操作410中，晶圓可被乾燥以準備將晶圓送出。可以在乾燥腔室中乾燥晶圓。在一些實施例中，乾燥可以藉由習知乾燥(例如，蒸發)腔室進行，因此在此將不詳細討論。
第5圖係根據一些實施例之去離子浴槽整治處理500之流程圖。去離子浴槽整治處理500可以由去離子浴槽系統進行，此系統可以是上面介紹的濕式清潔機台的一部分。須注意的是，處理500僅為範例，並非意圖限制本揭露。因此，應理解的是，可在第5圖的處理500之前、期間以及之後提供附加操作，一些操作可被刪除，一些操作可與其他操作同時進行，且在此一些其他的操作可只簡短描述。
在操作502中，去離子浴槽系統的感測器可以從去離子浴槽取樣槽溶液。可以藉由利用可與金屬離子感測器相接的槽溶液的排水口或其他收集器進行取樣。如上所述，金屬離子感測器可以是用於金屬離子的任何類型的感測器，像是x射線分析儀。
在操作504中，感測器可以判斷去離子浴槽的金屬離子濃度。如上所述，可以檢測不同類型的金屬離子，像是鈉(Na)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鈣(Ca)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、金(Au)、鉑(Pt)和鉀(K)。
在操作506中，去離子浴槽系統的分析器可以判斷感測到的金屬離子濃度是否超過閾值。如果感測到的金屬離子濃度未超過閾值，則處理可以返回到操作502。如果感測到的金屬離子濃度超過閾值，操作則可前進到操作508。
進一步說明操作506，此閾值可用於判斷是否要在去離子浴槽中進行整治。換句話說，當金屬離子的濃度超過特定金屬離子的閾值時，可以進行整治。閾值的實例可包括：鈉(Na)為0.65百萬分點濃度、鎂(Mg)為0.4百萬分點濃度、鋁(Al)為0.9百萬分點濃度、鈣(Ca)為0.6百萬分點濃度、鉻(Cr)為0.2百萬分點濃度、鐵(Fe)為0.4百萬分點濃度、鈷(Co)為0.1百萬分點濃度、鎳(Ni)為0.2百萬分點濃度、銅(Cu)為0.1百萬分點濃度、鋅(Zn)為0.3百萬分點濃度、金(Au)為0.1百萬分點濃度、鉑(Pt)為0.1百萬分點濃度、鉀(K)為0.3百萬分點濃度。
在各種實施例中，可基於由關於在槽溶液中沉積在晶圓上的金屬離子之總和感測器數據的統計分析設定閾值。舉例來說，可以從判斷晶圓上所得金屬離子沉積量的多次迭代中，隨時間分析收集的感測器數據，此數據與槽溶液中的金屬離子濃度水平有關。舉例來說，可以分析乾燥的晶圓(例如，在濕式清潔機台的處理之後)的金屬離子沉積量。當晶圓在槽溶液中進行處理時，每個金屬離子沉積量的值可以在槽溶液中具有對應的金屬離子濃度。因此，可以將超過需求量的金屬離子沉積量(例如，在濕式清潔機台的處理之後)，其對應之槽溶液中的金屬離子濃度設定為閾值。
在操作508中，可以基於超過的特定閾值進行適當的整治。舉例來說，在特定實施例中，如果超過任一閾值，則可以採取單一整治措施。在其他實施例中，如果超過不同的閾值，則可以採取不同的整治措施。在其他實施例中，如果超過與不同金屬離子相關的閾值，則可以採取不同的整治措施。又一實施例中，可以基於超過閾值的量採取不同的整治措施。
如同上面所介紹的，整治可以是任何類型的自動處理，以在原位降低在去離子浴槽中的金屬離子濃度。在特定實施例中，整治可包括提高在去離子浴槽中去離子溶液的濃度。又一些實施例中，整治可以包括提高在去離子槽中的溫度。在又另一些實施例中，可以提高在去離子槽中的溫度，以及提高在去離子浴槽中去離子溶液的濃度兩者以進行整治。
在特定實施例中，去離子浴槽整治處理500可以在一段時間後重複以及/或連續迭代一段期間。因此，如果需要，可以連續監測以及整治金屬離子濃度，直到金屬離子濃度水平降至閾值水平以下。舉例來說，如果金屬離子濃度不低於金屬離子閾值水平，則去離子浴槽整治處理500可以在一段時間之後迭代以執行整治。在特定實施例中，如果金屬離子濃度在一段時間後沒有降至金屬離子閾值水平以下，可以開始進行整治並接著提高程度。可以在不同的迭代之間設置(例如，恆定)或變化時間段。舉例來說，此時間段可以隨著每次迭代增加或減少。提高程度可包括增加去離子溶液的濃度以及/或增加槽溶液的溫度，且超過一開始執行的增加量。
在一實施例中，一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法包括接收來自第一稀釋槽之晶圓；將晶圓浸泡在去離子槽中，其中去離子槽包括槽溶液，而槽溶液包括去離子溶液；判斷在槽溶液中之金屬離子濃度；因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治；以及移動晶圓至第二稀釋槽。在一實施例中，去離子溶液係為下列溶液之一：氫氟酸溶液；氫氧化銨與過氧化氫溶液；以及氫氟酸與過氧化氫溶液。在一實施例中，整治包括在槽溶液中增加去離子溶液濃度之濃度。在一實施例中，整治包括增加槽溶液之溫度。在一實施例中，此方法更包括接收來自第二稀釋槽之晶圓；以及乾燥由第二稀釋槽接收之晶圓。在一實施例中，此方法更包括在第一稀釋槽接收來自酸浴之晶圓。在一實施例中，閾值係為下列至少之一者：鈉(Na)為0.65百萬分點濃度(ppm)、鎂(Mg)為0.4百萬分點濃度、鋁(Al)為0.9百萬分點濃度、鈣(Ca)為0.6百萬分點濃度、鉻(Cr)為0.2百萬分點濃度、鐵(Fe)為0.4百萬分點濃度、鈷(Co)為0.1百萬分點濃度、鎳(Ni)為0.2百萬分點濃度、銅(Cu)為0.1百萬分點濃度、鋅(Zn)為0.3百萬分點濃度、金(Au)為0.1百萬分點濃度、鉑(Pt)為0.1百萬分點濃度、鉀(K)為0.3百萬分點濃度。
在一實施例中，一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法包括將晶圓浸泡在去離子槽中，其中去離子槽包括槽溶液，而槽溶液包括去離子溶液；判斷在槽溶液中金屬離子濃度；以及因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治。在一實施例中，去離子溶液係為下列溶液之一：氫氟酸溶液；氫氧化銨與過氧化氫溶液；以及氫氟酸與過氧化氫溶液。在一實施例中，整治包括在槽溶液中增加去離子溶液之濃度。在一實施例中，整治包括增加槽溶液之溫度。在一實施例中，晶圓係為一批多個晶圓的一部分。在一實施例中，此方法更包括移動晶圓至稀釋槽，稀釋槽包括去離子水。
在一實施例中，一種防止晶圓被金屬離子汙染之系統包括去離子槽、稀釋槽、感測器以及控制系統。其中去離子槽包括槽溶液，槽溶液包括去離子溶液，其中去離子槽係配置以支持浸泡在去離子溶液中的晶圓；感測器配置以判斷在槽溶液中之金屬離子濃度；控制系統配置以因應金屬離子濃度大於閾值的判斷而在去離子槽中進行整治，以及將晶圓由去離子槽移動至稀釋槽中。在一實施例中，去離子溶液係為下列溶液之一：氫氟酸溶液；氫氧化銨與過氧化氫溶液；以及氫氟酸與過氧化氫溶液。在一實施例中，控制系統係更配置以藉由在槽溶液中增加去離子溶液之濃度進行整治。在一實施例中，此系統更包括一加熱器，配置以增加槽溶液之溫度，其中控制系統係更配置以藉由使用加熱器增加槽溶液之溫度進行整治。在一實施例中，稀釋槽包括去離子水。在一實施例中，晶圓係為一批多個晶圓的一部分。在一實施例中，閾值係為下列至少之一者：鈉(Na)為0.65百萬分點濃度(ppm)、鎂(Mg)為0.4百萬分點濃度、鋁(Al)為0.9百萬分點濃度、鈣(Ca)為0.6百萬分點濃度、鉻(Cr)為0.2百萬分點濃度、鐵(Fe)為0.4百萬分點濃度、鈷(Co)為0.1百萬分點濃度、鎳(Ni)為0.2百萬分點濃度、銅(Cu)為0.1百萬分點濃度、鋅(Zn)為0.3百萬分點濃度、金(Au)為0.1百萬分點濃度、鉑(Pt)為0.1百萬分點濃度、鉀(K)為0.3百萬分點濃度。
前面概述數個實施例之特徵，使得本技術領域中具有通常知識者可更好地理解本揭露的各方面。本技術領域中具有通常知識者應理解的是，可輕易地使用本揭露作為設計或修改其他製程以及結構的基礎，以實現在此介紹的實施例之相同目的及/或達到相同優點。本技術領域中具有通常知識者亦應理解的是，這樣的等效配置不背離本揭露的精神以及範圍，且在不背離本揭露之精神以及範圍的情況下，可對本揭露進行各種改變、替換以及更改。
在本文中，這裡所使用的用詞「模組」，可指為軟體、韌體、硬體、或是在這裡所提到的用以進行相關功能的這些元件的任一種組合。此外，為了討論的目的，不同的模組被描述為分離的模組；然而，對於本技術領域中具有通常知識者明顯的是，兩個或多個模組可被組合以形成一個單一模組，而此單一模組可根據本發明之實施例進行相關功能。
在本技術領域中具有通常知識者更應理解的是，這邊所提到的不同的說明性的邏輯方塊、模組、處理器、手段、電路、方法和功能中的任一種，與本揭露各方面有連結者，可以藉由電子硬體(例如， 數位實現、類比實現、或是兩者的組合)、韌體、程式的不同形式或包含指令的設計代碼(為方便起見，這裡可指為「軟體」或「軟體模組」)，或是任一種這些技術的組合被實現。為了清楚地說明硬體、韌體以及軟體的這種可互換性，前面已經總體上根據功能描述了不同的說明性的構件、方塊、模組、電路和步驟。無論這種功能是否被實現為硬體、韌體或軟體，或這些技術的組合，取決於特定應用以及強加於整體系統的設計限制。技術人員可以針對每個特定應用以不同的方式實現上述的功能，但是這樣的實現決策不背離本揭露的範圍。
更進一步地說，在本技術領域中具有通常知識者應理解的是，在這邊所提到的不同的說明性的邏輯方塊、模組、裝置、構件以及電路，可實現在積體電路(integrated circuit, IC)中或是藉由積體電路被進行，積體電路可包括一般目的處理器、數位信號處理器(digital signal processor, DSP)、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit, ASIC)、場域可編程邏輯閘陣列(field programmable gate array, FPGA)或其他可編程邏輯儀器、或是任一種這些的組合。邏輯方塊、模組、以及電路可更包括天線以及/或收發器以在網路中或是裝置中與不同的構件通信。一般目的處理器可為微處理器，但也可交替為習知的處理器、控制器、或是狀態機之任一種。處理器也可被實現為計算機裝置之組合，例如，數位信號處理器與微處理器、多個微處理器、一個或多個微處理器與數位信號處理器的核心接合的組合、或是任一種其他合適的結構以進行這邊所提到的功能。
除非另外特別說明，否則諸如「可」、「可以」、「可能」或「會」之類的條件用語，在上下文中通常被理解為用於表達特定實施例包括特定特徵、元件以及/或步驟、而其他實施例不包括特定特徵、元件以及/或步驟。 因此，這種條件用語通常不意圖隱含一個或多個實施例以任一種方式所需要的特徵、元件以及/或步驟，或是不意圖隱含一個或多個實施例必然包括具有或不具有使用者放入或驅使的判斷邏輯，無論這些特徵、元件以及/或步驟是否在任一特定實施例中被包括或進行。
此外，在讀過本揭露後，在本技術領域中具有通常知識者能夠配置功能實體以進行這邊所提到的操作。這裡所使用的用詞「配置」係關於特定的操作或是功能，可指為系統、裝置、構件、電路、結構、機器等物理上或是實際上被架構、編程以及/或安排以進行特定的操作或是功能。
除非另外特別說明，否則選言(disjunctive)用語像是句子「X、Y、Z中之至少一個」，在上下文中通常被理解為用於表現項目、條目等可為X、Y、Z中之一或是任一個它們的組合(例如，X、Y、以及/或Z)。因此，這種選言用語通常不意圖，且不應該隱含需要至少一個X、至少一個Y、或至少一個Z出現的特定的實施例。
須強調的是，可對於上述的實施例、在其他可接受的範例中已知的元件作許多變化以及修改。所有這樣的修改以及變化意圖被包括本揭露的範圍中且由下述的申請專利範圍被保護。
100:方塊圖 102:濕式清潔機台 104A:酸浴槽 104B、106B:稀釋浴槽 104C、405:酸浴組 105:晶圓 106A:去離子浴槽 106C:去離子浴槽系統 106D:分析系統 106E:去離子浴槽組 108A:輸入接口 108B:輸出接口 110:腔室 202:流動 204:粒子 206:閥 208:收集器 210:感測器 212:分析器 214、220:泵 216:去離子溶液 218:加熱器 222:水 304:處理器 306:計算機可讀取儲存模組/計算機可讀取儲存器 308:控制器模組/控制器 310:使用者介面模組/使用者介面 312:網路連接模組/網路介面 400、500:處理 402、404、406、408、410、502、504、506、508:操作
當閱讀所附圖式時，從以下的詳細描述能最佳理解本揭露之各方面。應注意的是，不同特徵並未一定按照比例繪製。事實上，可任意的放大或縮小不同特徵的大小及幾何尺寸，以做清楚的說明。 第1圖係根據一些實施例之濕式清潔機台之方塊圖。 第2圖係根據一些實施例之去離子浴槽系統之方塊圖。 第3圖係根據一些實施例之去離子浴槽系統的不同功能模組之方塊圖。 第4圖係根據一些實施例之濕式清潔機台處理之流程圖。 第5圖係根據一些實施例之去離子浴槽整治處理之流程圖。
105:晶圓
106A:去離子浴槽
106C:去離子浴槽系統
106D:分析系統
108A:輸入接口
108B:輸出接口
202:流動
204:粒子
206:閥
208:收集器
210:感測器
212:分析器
214、220:泵
216:去離子溶液
218:加熱器
222:水

Claims (10)

  1. 一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法，包括：接收來自一第一稀釋槽之一晶圓；將該晶圓浸泡在一去離子槽中，其中該去離子槽包括一槽溶液，而該槽溶液包括一去離子溶液；對該去離子槽中的一金屬離子的一最大濃度設定一閾值，其中該閾值為一非零值，並且基於由關於沉積在先前處理的複數個晶圓上的一預定的金屬離子之總和數據的一統計分析設定該閾值；判斷在該槽溶液中該預定的金屬離子之一金屬離子濃度是否超過閾值；因應該金屬離子濃度大於一閾值的判斷而在該去離子槽中對該去離子溶液進行一整治製程；以及在判斷該整治製程使該金屬離子濃度減少至低於該閾值後，移動該晶圓至一第二稀釋槽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之方法，其中該去離子溶液係為下列溶液之一：一氫氟酸溶液；一氫氧化銨與過氧化氫溶液；以及一氫氟酸與過氧化氫溶液。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之方法，其中該整治包括增加該槽溶液中之去離子溶液之一濃度及一溫度之至少其中一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之方法，更包括：接收來自該第二稀釋槽之該晶圓；以及乾燥由該第二稀釋槽接收之該晶圓。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之方法， 其中該閾值係為下列之至少一者：鈉(Na)為0.65百萬分點濃度(ppm)、鎂(Mg)為0.4百萬分點濃度、鋁(Al)為0.9百萬分點濃度、鈣(Ca)為0.6百萬分點濃度、鉻(Cr)為0.2百萬分點濃度、鐵(Fe)為0.4百萬分點濃度、鈷(Co)為0.1百萬分點濃度、鎳(Ni)為0.2百萬分點濃度、銅(Cu)為0.1百萬分點濃度、鋅(Zn)為0.3百萬分點濃度、金(Au)為0.1百萬分點濃度、鉑(Pt)為0.1百萬分點濃度、鉀(K)為0.3百萬分點濃度。
  6. 一種防止晶圓被金屬離子汙染之方法，包括：將一晶圓浸泡在一去離子槽中，其中該去離子槽包括一槽溶液，而該槽溶液包括一去離子溶液；對該去離子槽中的一金屬離子的一最大濃度設定一閾值，其中該閾值為一非零值，並且基於由關於沉積在先前處理的複數個晶圓上的一預定的金屬離子之總和數據的一統計分析設定該閾值；判斷在該槽溶液中該預定的金屬離子之一金屬離子濃度是否超過閾值；以及因應該金屬離子濃度大於一閾值的判斷而在該去離子槽中對該去離子溶液進行一整治製程。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之方法，其中該整治包括增加在該槽溶液中之該去離子溶液之一濃度及一溫度之至少其中一者。
  8. 一種防止晶圓被金屬離子汙染之系統，包括：一去離子槽，其中該去離子槽包括一槽溶液，該槽溶液包括一去離子溶液，其中該去離子槽係配置以支持浸泡在該去離子溶液中的一晶圓；一稀釋槽；一感測器，配置以判斷在該槽溶液中之一金屬離子濃度；以及一控制系統，配置以 因應該金屬離子濃度大於一閾值的判斷而在該去離子槽中進行整治；以及將該晶圓由該去離子槽移動至該稀釋槽中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之系統，其中該控制系統係更配置以藉由在該槽溶液中增加該去離子溶液之一濃度進行整治。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之防止晶圓被金屬離子汙染之系統，更包括一加熱器，配置以增加該槽溶液之一溫度，其中該控制系統係更配置以藉由使用該加熱器增加該槽溶液之該溫度進行整治。
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