TWI831914B - 處理晶圓的設備及控制此設備的方法 - Google Patents

處理晶圓的設備及控制此設備的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI831914B
TWI831914B TW109103132A TW109103132A TWI831914B TW I831914 B TWI831914 B TW I831914B TW 109103132 A TW109103132 A TW 109103132A TW 109103132 A TW109103132 A TW 109103132A TW I831914 B TWI831914 B TW I831914B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
heating
array
image sensor
controller
Prior art date
Application number
TW109103132A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202044456A (zh
Inventor
馬汀 克萊丁森
史蒂芬 科赫
Original Assignee
奧地利商蘭姆研究股份公司
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 奧地利商蘭姆研究股份公司 filed Critical 奧地利商蘭姆研究股份公司
Publication of TW202044456A publication Critical patent/TW202044456A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI831914B publication Critical patent/TWI831914B/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
    • H01L21/683—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
    • H01L21/68764—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 a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • 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
    • H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • 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
    • H01L21/67248—Temperature monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

一種用以處理晶圓之設備包含：一可旋轉夾盤，其適於接收一晶圓；一加熱組件，其包含一陣列的加熱構件，該陣列的加熱構件係配置用以加熱由該可旋轉夾盤所接收的該晶圓；一影像感測器，其係配置用以偵測來自該晶圓的一表面之電磁輻射；及一控制器，其設置用以基於該影像感測器的一量測輸出來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。

Description

處理晶圓的設備及控制此設備的方法
本發明係關於處理晶圓的設備及控制此設備的方法。
半導體晶圓可經歷各種表面處理製程，諸如蝕刻、清洗、研磨、及材料沉積。為了執行這樣的製程，晶圓可裝設在可旋轉夾盤上，以使可在晶圓的表面上執行各種製程。
例如，可藉由施用清洗液體或漂洗液體(例如異丙醇或去離子水)到晶圓的表面來清洗晶圓的表面。接著，可藉由使用可旋轉夾盤來轉動晶圓及加熱晶圓而使清洗液體或漂洗液體蒸發，以乾燥晶圓表面。這樣的清洗製程一般稱為「旋轉清洗製程(spin-clean process)」。
可用以清洗晶圓表面之設備的一實例係在US2017/0345681A1中描述，其內容係於此整體併入做為參考。
在US2017/0345681A1中描述的設備包括晶圓可裝設在其上之可旋轉夾盤，及當晶圓裝設在可旋轉夾盤上時用以分配液體到晶圓的上表面之液體分配器。該設備亦包括一陣列的加熱構件，其在當晶圓裝設在可旋轉夾盤中時設置在晶圓下方，且其配置係用以加熱該晶圓。在液體分配到晶圓的表面上之後，該陣列的加熱構件係被控制來加熱該晶圓，以造成液體的蒸發。
最一般而言，本發明提供用以處理晶圓之設備，該設備包含：多個加熱構件，該些加熱構件係配置用以加熱裝設在設備中的晶圓；及影像感測器，該影像感測器係配置用以偵測來自該晶圓的一表面之電磁輻射，其中基於該影像感測器的量測輸出來控制供應到該些加熱構件之功率。
在晶圓上執行的製程對於處理條件(例如溫度)可以是高度敏感的。本發明容許在處理期間對晶圓溫度之更精確控制，這是因為基於影像感測器的量測輸出來控制用以加熱晶圓的加熱構件，其中該影像感測器係偵測來自晶圓的一表面之電磁輻射。
例如，影像感測器的量測輸出可指出整個或部分的晶圓之目前溫度分佈，及可接著基於量測輸出來控制供應到加熱構件的功率，以達到整個或部分的晶圓之期望溫度分佈。
在晶圓處理期間試圖達到對整個晶圓之期望的溫度分佈之一傳統技術是基於該期望的溫度分佈來手動設定供應到各個加熱構件之功率。然而，這是冗長且麻煩的程序。又，此技術對於溫度分佈中的擾動並不耐用。例如，由加熱構件造成的加熱可能隨著時間改變，例如由於一或更多個加熱構件的缺陷或劣化。這會導致施加到晶圓的加熱條件不正確及/或不同處理步驟之間與/或晶圓至晶圓之加熱條件的變化。難以或無法事先適當地考量之其他環境因素亦會影響整個晶圓的溫度分佈。例如，當液體存在於晶圓的表面上時，液體的性質或特性在晶圓表面各處可能會有變化，並且因而影響了晶圓表面各處之溫度分佈。
本發明的設備可解決此問題，因為基於影像感測器的量測輸出來控制加熱晶圓的加熱構件，其中該影像感測器係偵測來自晶圓的表面之電磁輻射。例如，可基於影像感測器的量測輸出來辨識晶圓的實際溫度分佈與晶圓的目標溫度分佈之間的差異，並可控制施加到加熱構件之功率，以移除或減少任何這樣的差異，藉此達到或實質上達到目標溫度分佈。
因此，根據本發明的第一態樣，提供一種用以處理晶圓之設備，該設備包含：可旋轉夾盤，該可旋轉夾盤適於接收晶圓；加熱組件，該加熱組件包含一陣列的加熱構件，該陣列的加熱構件係配置用以加熱由該可旋轉夾盤所接收的該晶圓；影像感測器，該影像感測器係配置用以偵測來自該晶圓的一表面之電磁輻射；及控制器，該控制器係用以基於該影像感測器的量測輸出來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
如上所解釋，影像感測器係配置用以偵測來自晶圓表面之電磁輻射。接著便基於影像感測器的量測輸出來控制供應到加熱構件的功率。指出晶圓的目前溫度分佈之資訊可因此例如即時地進行原位量測，並且可用以控制加熱構件，藉此例如即時地改變晶圓的溫度分佈。
所以，藉由本發明，可在晶圓處理期間更精確地控制晶圓的溫度分佈。
根據本發明的第一態樣之設備可具有任一的以下光學特徵或在可相容時之以下光學特徵的任一組合。
實際上，由影像感測器所偵測的電磁輻射係表示或指出晶圓表面的溫度。例如電磁輻射強度可能取決於晶圓表面的溫度。例如，電磁輻射強度與晶圓表面的溫度之間可能具有固定的數學關係。
用語「可旋轉夾盤」(旋轉夾盤)可僅意謂設計用來固持晶圓及旋轉晶圓之晶圓固持器。
可旋轉夾盤係用以將晶圓相對於可旋轉夾盤的旋轉軸而旋轉，其中該旋轉軸實質上垂直於晶圓的表面。
當從上方觀看時，可旋轉夾盤可以是實質上圓形的。
可旋轉夾盤可包括適於接收晶圓並將晶圓相對於夾盤而穩固地固持定位的一機構(例如夾固件(clamp)、螺絲、真空固持器等)。
可旋轉夾盤可適於接收預定尺寸的晶圓，例如具有直徑為300mm或450mm之晶圓。
可旋轉夾盤可包括用以驅動夾盤以相對於旋轉軸旋轉之馬達。
或者，可旋轉夾盤可被一外部驅動工具(例如經由磁性感應)造成旋轉。
加熱組件用以加熱裝設在可旋轉夾盤上的晶圓。加熱組件包含一陣列的加熱構件而用以加熱由可旋轉夾盤所接收的晶圓。
用語「陣列」可僅意謂複數個加熱構件，並且不必然意謂該些加熱構件以任何特定的順序來配置。
當晶圓被可旋轉夾盤接收時，該陣列的加熱構件可配置成面向晶圓。
該陣列的加熱構件可配置以面向晶圓的第一表面，該第一表面係與該晶圓的第二表面相對，其中處理(例如清洗、材料的沉積等)是在該第二表面上執行。
加熱構件可設置在實質平坦的表面上(舉例來說例如在電路板的一板上)。
當晶圓被可旋轉夾盤接收時，該板可配置成實質上平行於晶圓。
加熱構件可實質均勻地分佈在該平坦的表面上，藉此以均勻的方式來加熱晶圓。
當從上方觀看時，加熱組件可具有圓形形狀。
該陣列的加熱構件可配置為覆蓋在與晶圓區域實質相同之區域或在晶圓區域的10%內之區域。
全部的加熱構件可以是相同的類型(例如它們可均具有相同的特徵)。
加熱組件可相對於可旋轉夾盤來裝設，使得當可旋轉夾盤繞著旋轉軸旋轉時，其不會與可旋轉夾盤一起旋轉。換句話說，當可旋轉夾盤繞著旋轉軸旋轉時，該陣列的加熱構件可維持固定不動。這可促進提供到該陣列的加熱構件之電氣連接。
加熱構件可配置在加熱組件中而位於同心圓上(繞著加熱組件的中心而呈現同心)。
在各個同心圓中，該些加熱構件可分成不同的組。換句話說，位在各自同心圓中之加熱構件可能繞著同心圓而未均勻分佈。
該每一不同的組可含有相同數量的加熱構件，例如16個加熱構件。
在一些實施例中，可分別控制在該陣列中之個別的加熱構件組。
相似地，在一些實施例中，可分別控制每一個別的加熱構件。
大致上，加熱構件是可運作來加熱由可旋轉夾盤所接收之晶圓的構件(或部件)。
可使用任何類型的加熱構件，例如輻射式、傳導式、或對流式。
在本發明的一些實施例中，加熱構件可以是配置用以照射晶圓以加熱晶圓的發光加熱構件。
大致上，發光加熱構件是使用光來執行輻射式加熱的構件(或部件)。
由發光加熱構件所放射的光可以是可見光。
在此，發光加熱構件可指發出適於加熱晶圓之波長的光之光源。例如，發光加熱構件可放射在380nm至650nm的波長範圍中具有最大強度之光。
在一些實施例中，一或更多個發光加熱構件可以是發光二極體(LED)。
LED的使用可以是有益的，這是因為LED可以是高效率的，並且可產生相對少的廢熱。LED係發出適合用以加熱晶圓之一波長或在一波長範圍中的光。例如，LED可發出具有波長在380nm至650nm的範圍中之光。其他的波長範圍亦可以是適合的。
影像感測器係配置用以偵測來自晶圓表面之電磁輻射。
如上所提及，實際上，由影像感測器所偵測的電磁輻射是可指出晶圓溫度之電磁輻射(例如與其相關或與其成比例)。
用語「影像感測器」可僅意謂二維陣列的感測器或感測構件，其用以量測二維之電磁輻射的強度分佈。
影像感測器可輸出電磁輻射的二維強度分佈之影像，或指出如此之二維強度分佈之資訊(例如資料流)。
電磁輻射可由晶圓本身放射，或由晶圓表面上之一或更多個物質所放射。例如，電磁輻射可由晶圓表面上之液體所放射。在此所指之由晶圓表面發出之電磁輻射明確地包括由晶圓表面上之其他物質(例如晶圓表面上之液體)所發出之電磁輻射。
控制器係用以基於影像感測器的量測輸出來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
控制器可以是一計算裝置，其具有安裝在其上的軟體，以控制供應到該陣列的加熱構件之功率及接收影像感測器之輸出。
控制器可經由通訊介面(例如USB、乙太網路等)而連接到供應功率到該陣列的加熱構件之電源。控制器可用以傳送指令到電源，以控制由電源供應到該陣列的加熱構件之功率的量。相似地，控制器可經由通訊介面(例如USB、乙太網路等)連接到影像感測器，以接收來自影像感測器之量測輸出。
例如，控制器可用以基於影像感測器的量測輸出來控制供應到該陣列的加熱構件之功率，直到量測輸出指出已經達到或實質上達到部分或整個晶圓之期望溫度分佈為止。
控制器可用以將影像感測器的量測輸出或從量測輸出導出之資訊與參考基準進行比較，並且基於該比較來調整供應到發光加熱構件之該陣列的加熱構件的一或更多個之功率。
該參考基準可與期望溫度分佈相關。例如，該參考基準係對應於具有期望溫度分佈之晶圓所預測之量測輸出或先前量測之量測輸出、或對應於目標量測輸出。
控制器可用以在記憶體中儲存該參考基準。
影像感測器可以是例如熱影像感測器(thermographic image sensor)、紅外線影像感測器、或熱成像感測器(thermal imaging image sensor)。
影像感測器可用以偵測紅外線輻射。
影像感測器可以是攝相機。例如，攝相機可產生由影像感測器所偵測的電磁輻射之影像。
攝相機可以是例如熱影像攝相機(thermographic camera)、紅外線攝相機、或熱成像攝相機(thermal imaging camera)。
影像感測器可適於偵測具有波長在3至14µm的範圍中之電磁輻射。此波長範圍係對應於所謂的中等波長紅外線與長波長紅外線(其可指示溫度)。
影像感測器可適於偵測具有波長在3至5µm的範圍中之電磁輻射。此波長範圍對應於所謂的中等波長紅外線。
影像感測器可適於偵測具有波長在8至14µm的範圍中之電磁輻射。此波長範圍對應於所謂的中等波長紅外線。
這樣類型的電磁輻射可提供關於(或可指示)晶圓溫度之精確資訊，並且影像感測器的量測輸出可因此用以精確地控制晶圓的溫度。
影像感測器可適於偵測具有波長在異丙醇(IPA)的透射率低於80%的範圍中之電磁輻射。當IPA存在於晶圓的表面上時，這提供了一優點，即來自IPA下方之一些、大部分或全部的電磁輻射可被IPA遮蔽，因此不會被影像感測器所偵測到。例如，影像感測器可適於選擇性地偵測波長範圍包括在異丙醇(IPA)之透射率低於80%的範圍中之波長。或者，如下所討論，可提供濾波器，其選擇性地傳送具有波長在異丙醇(IPA)的透射率低於80%的範圍中之電磁輻射。
影像感測器可用以偵測具有波長相應於異丙醇之放射強度光譜的峰值或異丙醇之傳送光譜的最小值(局部或絕對最小值)之電磁輻射。
該設備可包含液體分配器，以分配液體到晶圓的表面上。
例如，液體分配器可用以分配異丙醇或去離子水到晶圓的表面，以清洗或漂洗晶圓表面。
液體分配器可配置用以分配液體在晶圓的一表面上，該表面係與面向該陣列的加熱構件之晶圓的一表面相對。
液體分配器可以移動，以在晶圓表面上之不同位置處分配液體。因此，在清洗製程期間，可將液體分配在可旋轉夾盤所接收之晶圓的表面上。
液體分配器可包含具有分配噴嘴之一臂。
該臂在其一端處可樞轉，因此可藉由將該臂繞著該樞轉點旋轉，而將分配噴嘴以弧形移動橫跨晶圓的表面。
分配噴嘴可在晶圓的旋轉中心處之第一位置與晶圓的圓周外側之第二位置之間移動。分配噴嘴可因此移動跨越晶圓的整個半徑。
可藉由使用可旋轉夾盤而轉動晶圓及加熱晶圓以造成液體的蒸發來乾燥晶圓的表面。
本發明的設備可因此是用於旋轉清洗晶圓之旋轉清洗設備(spin-clean apparatus)。
控制器可用以基於影像感測器的量測輸出來決定在晶圓表面上的一或更多個位置處之溫度或與該溫度相關的資訊，及基於所決定的溫度或與該溫度相關的資訊來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
可控制供應到該陣列的加熱構件之功率，以改變在晶圓表面上之一或更多個位置處之溫度。
例如，可將該溫度或與該溫度相關的資訊與一參考基準進行比較，該參考基準係與具有期望溫度分佈之晶圓的先前量測值或預測值或與目標值相關，而辨識出任何的差異，且可控制供應到該陣列的加熱構件之功率以減少或移除辨識出的差異。依此方式，可即時地控制晶圓的溫度分佈，以使其等於或近似期望的溫度分佈。
控制器可用以基於影像感測器的量測輸出來決定橫跨整個或部分晶圓表面之溫度分佈或與這樣的溫度分佈相關的資訊，並基於所決定的溫度分佈或與該溫度分佈相關的資訊來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
該陣列的加熱構件之各個加熱構件是可以個別地控制的，且控制器可用以個別地控制供應到各個加熱構件之功率。這可使得對整個晶圓的溫度分佈更能精確控制。
或者，該陣列的加熱構件可包含複數個可個別控制的加熱構件組，且控制器可用以個別地控制供應到每一該複數個的加熱構件組之功率。
依此方式，可藉由控制器來供應功率到每一加熱構件組，以個別地啟動該組。相對於個別地控制各個加熱構件，這可減少設備的複雜度。
當晶圓由可旋轉夾盤所接收時，各加熱構件組可配置用以加熱晶圓的不同區塊。
該複數個的加熱構件組可繞著可旋轉夾盤之旋轉軸而同心地配置，使得各組佔據各自的徑向位置。依此方式，可藉由啟動不同的加熱構件組來加熱晶圓之不同的徑向區塊。
該設備可包含一濾波器，其適於選擇性地傳送具有預定波長或波長範圍之電磁輻射。
這可有助於藉由影像感測器對具有預定波長的電磁輻射之偵測，因為濾波器可阻擋例如由環境雜訊所造成之其他波長的電磁輻射。
「選擇性傳送」可意謂濾波器僅傳送預定波長、及/或小於預定波長但不小於預定波長之預定百分比或預定量的波長、及/或大於預定波長但不大於預定波長之預定百分比或預定量的波長。
濾波器可以是例如低通濾波器、或高通濾波器、或帶通濾波器。
可基於用在晶圓處理中之液體的熱放射光譜來選擇預定波長。
濾波器可適於選擇性地傳送由用於晶圓處理中之液體所放射之熱輻射。
濾波器可適於選擇性地傳送由異丙醇所放射之熱輻射。
例如，濾波器可適於選擇性地傳送具有由異丙醇(IPA)放射的特徵波長(例如在異丙醇的放射強度光譜中之峰值的波長)之熱輻射。
濾波器可適於選擇性地傳送具有波長在3.3至3.5µm的範圍中或在8.6至9.1µm的範圍中之電磁輻射。這樣的波長可以是由異丙醇(IPA)放射的特徵波長。
濾波器可適於選擇性地傳送具有波長在異丙醇(IPA)的透射率低於80%的範圍中之電磁輻射。當IPA存在於晶圓的表面上時，這提供了一優點，即來自IPA下方之一些、大部分或全部的電磁輻射可被IPA遮蔽，且因此不會被影像感測器所偵測到。
濾波器可用以選擇性地傳送具有波長相應於異丙醇(IPA)的放射強度光譜之峰值的電磁輻射。
濾波器可用以選擇性地傳送具有波長相應於異丙醇(IPA)之傳送光譜的最小值(局部或絕對最小值)之電磁輻射。
在旋轉清洗設備中，當旋轉可旋轉夾盤時，晶圓的轉動會造成晶圓表面上的液體徑向地向外移動橫跨整個晶圓表面。因此，在晶圓表面上之乾燥區域與濡濕區域之間的過渡區形成了一乾燥線，其係徑向地向外移動橫跨整個晶圓表面。
當液體持續地由液體分配器分配到晶圓表面上時，乾燥線的位置將與液體分配器的位置相關。例如，當液體分配器的分配噴嘴固持在固定位置處，乾燥線的位置亦將實質被固定，實際上乾燥線的位置將位在液體分配器的位置之稍微徑向向內處。當分配噴嘴移動時，乾燥線的位置將隨著分配噴嘴的位置的移動而移動。
當執行晶圓的旋轉清洗時，可移動分配噴嘴，使其徑向地向外移動跨越晶圓表面。在此情況中，乾燥線亦可跟隨分配噴嘴的移動而徑向地向外移動跨越晶圓表面。
如US2017/0345681A1所討論，優先地加熱鄰近乾燥線處(在乾燥線的乾燥側上)的晶圓到高於晶圓表面其他處之溫度是有益的。這可在乾燥線處產生更快速之液體乾燥，其可避免在乾燥期間原本會發生之圖案崩塌的現象。
在本發明的實施例中，控制器可用以分析影像感測器的量測輸出或從量測輸出導出的資訊，以決定在晶圓表面上之乾燥線的位置，該乾燥線係對應於晶圓表面上的乾燥區域與濡濕區域之間的過渡區，並基於所決定之乾燥線的位置來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
乾燥線可以是實質上以晶圓之旋轉軸為中心的一圓形形狀。
如上所提及，乾燥線的徑向位置可以是與液體被分配到晶圓表面上之徑向位置相同、與其相應、或與其相關。所以，若液體被分配到晶圓表面上之位置是徑向地向外移動跨越晶圓表面，則乾燥線亦可相似地徑向地向外移動跨越晶圓表面。
控制器可用以使用邊緣偵測演算法來決定乾燥線的位置。許多適當的邊緣偵測演算法是已知可用。
控制器可用以控制供應到該陣列的加熱構件之功率，使得晶圓鄰近乾燥線處被加熱到比晶圓上其他處更高的溫度。如上所提及，這可有助於避免當旋轉清洗晶圓時在晶圓的乾燥期間之圖案崩塌的現象。
控制器可用以控制供應到該陣列的加熱構件之功率，使得晶圓鄰近乾燥線處(在乾燥線的乾燥側上)被加熱到比晶圓上其他處更高的溫度。如上所提及，這可有助於避免在晶圓的乾燥期間之圖案崩塌的現象。
控制器可用以控制加熱構件，以造成晶圓表面的加熱係沿著一徑向移動圓周前端進行。
該徑向移動圓周前端可相對於乾燥線維持固定的方位。例如，該徑向移動圓周前端可與乾燥前端之間維持固定的徑向距離，且例如可以是緊鄰乾燥前端的乾燥側上之乾燥前端。該徑向移動圓周前端可跟隨著分配液體到晶圓表面上之分配噴嘴的徑向移動。
控制器可額外地控制該陣列的加熱構件來加熱晶圓的一些或全部的其他部件至一較低溫度。
該陣列的加熱構件可配置用以加熱晶圓的一表面，相較於由攝相機成像之該晶圓的該表面，受熱之該晶圓的該表面係位於其相對側上。
當晶圓由可旋轉夾盤接收時，該設備可更包含配置在該陣列的加熱構件與該晶圓之間的一盤。該盤可用以保護該陣列的加熱構件免於在晶圓的表面上所執行的製程。
該盤可以是透明的，例如可以是由石英或藍寶石製成。
當加熱構件是發光加熱構件時，該透明盤對於由發光加熱構件所放射的光是可穿透的。
晶圓可以是一半導體晶圓。
根據本發明的第二態樣，提供一種控制如本發明的第一態樣的設備之方法。第二態樣的方法可包括如上關於本發明的第一態樣所討論之特徵；這些特徵因此便不再重複。
該方法可包含：分配液體到由可旋轉夾盤所接收之一晶圓的一表面上；旋轉該可旋轉夾盤，以從該晶圓的該表面移除該液體；在該旋轉期間，供應功率到該陣列的加熱構件，以加熱該晶圓的該表面；以該影像感測器來偵測來自該晶圓的該表面之電磁輻射；及基於該影像感測器的該量測輸出來調整供應到該陣列的加熱構件之該功率。
圖1是顯示根據本發明之第一實施例中之用以處理晶圓的設備100之示意剖視圖。在圖1中，晶圓101係裝設在設備100中。
設備100包括適於接收晶圓的可旋轉夾盤102。可旋轉夾盤102包括夾盤本體104，其係可旋轉地裝設在基座106上。夾盤本體104可相對於基座106繞著由元件符號108所指的旋轉軸而旋轉。可藉由例如馬達(未顯示)來驅動夾盤本體104而相對於基座106旋轉，其中馬達本身可被控制器所控制。夾盤本體104包括一組夾持銷110，夾持銷110適於接收晶圓101並穩固地將晶圓固持於位置上。依此方式，當晶圓101藉由夾持銷110而裝設在可旋轉夾盤102上時，可藉由將夾盤本體104相對於基座106旋轉來旋轉晶圓101。
在圖1所示的組態中，夾持銷110施加夾持力而將晶圓101固持於位置上。然而，取而代之，可使用其他適當的機制來固持晶圓101於適當位置(例如夾固件(clamp)、螺絲、抽吸固持器(suction holder)等)。
可旋轉夾盤102更包括裝設在夾盤本體104上的盤112。盤112被固定到夾盤本體104，使得其與夾盤本體104相對於基座106旋轉。如圖1所示，盤112的配置係使得當晶圓101裝設在可旋轉夾盤102上時，其實質上係平行於晶圓101。在此實施例中，盤112是一透明盤，例如由石英或藍寶石製成。
該設備更包含加熱組件114。在此實施例中，加熱組件114包含一陣列的LED 116，LED 116之配置係用以照射裝設在可旋轉夾盤102上的晶圓。LED 116係作為用以加熱由可旋轉夾盤102所接收的晶圓101之發光加熱構件。
在此實施例中，LED 116之配置係用以放射在380nm至650nm的波長範圍中之光。例如，LED 116可放射在380nm至650nm的波長範圍中具有最大強度之光。這樣的波長範圍是適合用來加熱半導體晶圓。
透明盤112設置成使得其對由LED 116所放射的波長是實質上可穿透的，即全部的或大部分的由LED 116放射之光由透明盤112來傳送。
加熱組件114更包含盤118。該陣列的LED 116係裝設在盤118的上表面上，盤118作為該陣列的LED 116之散熱件(heat-sink)來消散由LED 116產生的熱。例如，盤118可由如鋁的金屬製成。在盤118的下表面上提供用於LED 116之包括驅動電路(未顯示)的電路板120。該陣列的LED 116與電路板上的驅動電路之間的內連接是經由盤118來達成。盤118係裝設在固定桿122上。固定桿122並未連接到夾盤本體104，從而使得其不會隨同夾盤本體104旋轉。盤118實質上平行於透明盤112。
當晶圓裝設在可旋轉夾盤102中時，該陣列的LED 116係配置成面向晶圓101。如圖1所示，當晶圓101裝設在可旋轉夾盤102中時，透明盤112位於該陣列的LED 116與晶圓101之間。因此，由該陣列的LED 116放射的光可由透明盤112傳送且照射在晶圓101上，以加熱晶圓101。當晶圓裝在可旋轉夾盤102上時，透明盤112可用來保護該陣列的LED 116免於在晶圓101上所執行的製程。
該陣列的LED 116係配置用以照射晶圓101的第一表面103，第一表面103與晶圓101的第二表面105相對。晶圓101的第二表面105係外露，俾使製程可在晶圓101的第二表面105上執行。
該陣列的LED 116可繞著可旋轉夾盤102的旋轉軸108實質上對稱地設置。依此方式，該陣列的LED 116可實質上對稱地繞著旋轉軸108而照射晶圓。
設備100更包含一液體分配器，以分配液體到晶圓101的第二表面105上而例如用以清洗第二表面105。在此實施例中，液體分配器包括臂128，臂128具有排放噴嘴130。臂128係被供應以製程及/或漂洗液體，而經由排放噴嘴130向下地排放到晶圓101的第二表面105上。
臂128是一搖臂(swing arm)128，其在與排放噴嘴130所在處之臂128的一端相對的另一端樞轉地裝設，因此臂128可繞著樞轉裝設處來旋轉以改變排放噴嘴130相對於晶圓101的第二表面105之位置。尤其，藉由繞著該樞轉裝設處來旋轉臂128，可改變排放噴嘴130相對於晶圓101的第二表面105之徑向位置，例如介於位在晶圓101的第二表面105的中心之第一位置與位在晶圓101的外周緣徑向外側之第二位置之間。排放噴嘴130以弧形方式移動通過晶圓101的第二表面105上方。
上述之液體分配器的組態，連同藉由可旋轉夾盤102之晶圓101的旋轉，係意謂當晶圓101旋轉期間，藉由將臂128從第二表面105的中心樞轉到第二表面105的邊緣，液體分配器可被運作來分配液體至晶圓101的整個第二表面105上方。
當然，在其他實施例中，可使用其他適當的液體分配器來取代此特定的液體分配器。
如圖2a所示，當分配液體L且晶圓101旋轉的同時，隨著臂128的排放噴嘴130從晶圓101的第二表面105的中心移動到第二表面105的邊緣，產生了一乾燥線201(其為晶圓的乾燥區域202與晶圓的濡濕區域203之間的過渡區)，其與排放噴嘴130的移動相關聯而橫跨晶圓101的第二表面105徑向地向外移動。例如，乾燥線可以是實質上圓形的形狀而以晶圓101的旋轉軸為中心。乾燥線201在任何給定時間的徑向位置可與排放噴嘴130的徑向位置相對應。實際上，乾燥線很可能位在排放噴嘴130之徑向位置的稍微徑向向內處。
如US2017/0345681所討論，當旋轉清洗具有高深寬比表面特徵部(例如摻雜矽的鰭)之晶圓表面時，用於旋轉清洗之液體的乾燥可造成高深寬比表面特徵部被損壞之圖案崩塌的現象。
例如，清洗液體或漂洗液體(例如異丙醇(IPA))之表面張力與形成在晶圓表面上之結構的高深寬比可意謂清洗液體或漂洗液體係更緩慢地離開該些高深寬比結構之間的空間，這可導致在該些結構之間的空間中形成一新月形。隨著乾燥持續進行，清洗液體或漂洗液體之表面張力可將該些結構朝向彼此拉引，改變了它們的形狀及/或損壞或破壞了它們，這會損害或妨礙相關之半導體裝置的精確效能。
US2017/0345681所描述之圖案崩塌現象可藉由優先地加熱晶圓表面鄰近乾燥線處到一更高溫度來減少或避免。此局部的更高溫度加熱可用來充分快速地蒸發位在高深寬比結構之間沒有形成新月形的乾燥線處之清洗液體或漂洗液體，藉此避免圖案崩塌的現象。隨著乾燥線跟隨分配噴嘴的徑向移動而橫跨晶圓表面徑向地向外移動，局部的更高溫度加熱亦橫跨晶圓表面徑向地向外移動以跟隨乾燥線的移動。因此，產生了局部的更高溫度之前端(其跟隨分配噴嘴的徑向移動而橫跨晶圓表面徑向地向外移動)。
此類型的加熱係利用在本發明的一些實施例中。
圖2b顯示於本發明一實施例中可應用到圖2a所示之配置的加熱輪廓之一實例。
圖2b顯示溫度T(其中晶圓101被加熱組件114加熱到溫度T)對比晶圓101上的徑向位置R。徑向位置R是從晶圓101的旋轉軸沿著晶圓101的徑向的距離。
圖2b顯示使用虛線來顯示乾燥線201的徑向位置。
圖2b顯示沿著單一徑向方向的溫度輪廓。實際上，溫度輪廓在沿著所有的徑向方向上可以是相同的或實質上相同的(即晶圓的溫度輪廓是可旋轉地對稱的或實質上可旋轉地對稱的)。然而，由於環境因素等，溫度輪廓在不同的徑向方向上可以是不同的。
如圖2b所示，在濡濕區域203中，晶圓101上的液體被加熱到升高的溫度204，但溫度204不會造成液體的過早乾燥。
相對地，在鄰近乾燥線201的乾燥區域202中，晶圓101的溫度實質上被升高到溫度205，以藉此造成清洗液體或漂洗液體的蒸發速率能足夠地高，而使在高深寬比特徵部之間沒有形成新月形(或平坦的或90度的新月形)，以避免如上所討論的圖案崩塌。
如圖2b所示，在乾燥區域202的其餘處，已乾燥的晶圓被維持在較低但仍升高的溫度206，以確保漂洗液體的完全蒸發及避免在已乾燥的晶圓表面上凝結。
因此，在本發明中，可以產生局部的更高溫度之前端而橫跨晶圓表面徑向地向外移動。
局部的更高溫度之前端在晶圓101的第二表面105上可具有一實質環形。
局部較高溫度之前端的徑向位置可對應於晶圓表面上之乾燥線的徑向位置。
局部較高溫度之前端的徑向位置可對應於排放噴嘴130的徑向位置。
設備100更包含具有紅外線攝相機124形式之一影像感測器，其配置用以偵測來自晶圓101的第二表面105之紅外線。
在圖1中，顯示紅外線攝相機124位在晶圓101的旋轉軸上方。這樣的紅外線攝相機124的定位可意謂紅外線攝相機124可容易地偵測來自晶圓101的整個第二表面105之紅外線輻射。然而，在其他實施例中，紅外線攝相機124可提供在不同的位置以偵測來自晶圓101之一些或全部的第二表面105之紅外線輻射。
紅外線攝相機124係偵測來自晶圓101之第二表面105的二維紅外線強度分佈。
紅外線攝相機124可用以偵測具有波長在3至14µm、或3至5µm、或8至14µm的範圍中之紅外線輻射，或具有實際上任何適當波長範圍的紅外線輻射。
設備100可更包括一控制器(未顯示)，以控制供應到該陣列的LED 116之功率及接收來自紅外線攝相機124之量測輸出。
該控制器可以是任何適當的計算裝置，其具有安裝在其上以執行所需功能的軟體。例如，控制器可經由通訊介面(例如USB、乙太網路等)連接到電路板120，以控制供應到該陣列的LED 116之功率的量。相似地，控制器可經由通訊介面連接到紅外線攝相機124，以接收來自紅外線攝相機124的量測輸出。控制器可包括其中儲存有用於該陣列的LED 116的各種控制參數(例如功率位準)之記憶體。控制器亦可儲存從紅外線攝相機124所接收的量測資料。
LED 116可配置成可個別控制之複數個組的LED 116。可獨立地供應功率到該複數個組的LED 116的每一組，例如經由電路板120上的電路，使得各個組的LED 116可獨立地被控制(例如開啟或關閉)。各個組的LED 116可配置用以加熱晶圓101的特定區塊，俾使晶圓101的不同區塊能可控制地被加熱。該複數個組的LED 116可繞著可旋轉夾盤102的旋轉軸108同心地配置，使得各個組佔據各自的徑向位置。依此方式，晶圓101之不同的徑向區塊可藉由啟動不同組的LED 116來加熱。
控制器可用以基於從紅外線攝相機124接收的量測輸出而自動地控制供應到該陣列的LED 116的功率。例如，控制器可調整供應到該陣列的LED 116的功率，直到量測輸出指出晶圓101的第二表面105上之期望溫度分佈為止。當該陣列的LED 116包括可個別控制之複數個組的LED 116時，控制器可自動地調整供應到各個組的LED 116之功率，因此獲得了各個組之期望輸出，以達到在晶圓101的表面105上之期望溫度分佈。
在此實施例中，控制器係用以基於來自紅外線攝相機124的量測輸出來決定橫跨晶圓101的一些或全部的表面105之溫度分佈，或與這樣的溫度分佈相關之資訊。控制器更用以基於所決定的溫度分佈或與溫度分佈相關的資訊來控制供應到該陣列的LED 116之功率。
例如，控制器可在記憶體中儲存用於晶圓101的第二表面105之目標溫度分佈，或與這樣的目標溫度分佈相關之資訊。基於來自紅外線攝相機124的量測輸出，可以辨識出目前溫度分佈與目標溫度分佈之間的任何差異。接著，可控制供應到LED 116的功率，以實質上移除或減少任何所辨識出的差異，使得目前溫度分佈實質上匹配或相應於目標溫度分佈。
當各個LED 116是可個別控制時，控制器可個別地控制供應到各個LED 116的功率。
相對地，當LED配置成複數個可個別控制的組時，控制器便可個別地控制供應到該複數個組的LED 116的各個組之功率。
在本發明的一實施例中，用於晶圓101的第二表面105之目標溫度分佈可與圖2b所繪示者相似。例如，目標溫度分佈可包括緊鄰乾燥線201之更高溫度的局部(在徑向方向上)區域，以加熱晶圓101之鄰近乾燥線201處到更高溫度，藉此避免或減少圖案崩塌的現象。
在本發明的一實施例中，可分析紅外線攝相機124的量測輸出，以決定在晶圓表面上之乾燥線201的位置。例如，可藉由應用邊緣偵測演算法到紅外線攝相機124的量測輸出來決定乾燥線201的位置。
圖3是於本發明一實施例中紅外線攝相機124的量測輸出之一實例。圖3中的x-軸與y-軸顯示在晶圓101的表面上之垂直x-方向與y-方向的距離，灰色代表從晶圓101的表面所偵測到之不同強度的紅外線輻射(灰色越淡，則溫度越高)。
圖4a顯示了溫度變化對比沿著圖3中的實線的距離。圖4b顯示了溫度對圖4a中的該距離作的微分。
在乾燥線201的位置處(圖4a和4b中的虛線)，由於表面的乾燥區域與表面的濡濕區域之間的過渡區，晶圓101的第二表面105的溫度具有突然的改變。
所以，如圖4b所示，可藉由決定溫度對徑向距離所作微分之最大值的位置來決定乾燥線的位置。
當然，在其他實施例中，可使用不同的技術來辨識乾燥線的位置。
接著可基於所決定的乾燥線201的位置來控制供應到該陣列的LED 116之功率。例如，如上所討論，可控制供應到該陣列的LED 116之功率，以產生緊鄰所決定之乾燥線201的位置之局部更高溫度區域(在乾燥線的乾燥側上)。
隨著乾燥線201橫跨晶圓101之表面105而徑向地向外移動，例如跟隨分配噴嘴的徑向移動，亦可控制供應到該陣列的LED 116之功率，以相應於乾燥線201的移動而使局部更高溫度橫跨晶圓101之表面105而徑向地向外移動。
依此方式，可由LED 116產生更高溫度的一徑向移動圓周前端。
在本發明的實施例中，分配在晶圓101的第二表面105上之液體是異丙醇(IPA)，其可用以清洗或漂洗晶圓101的第二表面105。
由晶圓101表面以外之物體所放射的紅外線輻射亦可被紅外線攝相機124偵測到，而可能干擾到來自晶圓101的表面之紅外線輻射的偵測。例如，紅外線輻射亦可能由設備100的其他部件或由該設備100周圍之環境中的其他物體發出。
為了更容易及/或更精確地偵測來自晶圓101的表面105之紅外線輻射，設備100可包括一濾波器(未示出)，其適於選擇性地傳送具有預定波長範圍的紅外線輻射。濾波器係附接到或設置在鄰近紅外線攝相機124的一開口處，因此進入紅外線攝相機124的開口之所有或大部分的紅外線輻射會先通過濾波器。
較佳地，濾波器是一帶通濾波器，其僅傳送預定波長範圍的紅外線輻射。然而，濾波器或者也可以是一低通濾波器或一高通濾波器。
實際上，濾波器所傳送的波長將基於分配在晶圓上之液體的熱放射光譜來選擇。尤其，濾波器將適於選擇性地傳送由分配在晶圓上之液體所放射的熱輻射。
因此，當分配在晶圓101之表面105上的液體是異丙醇(IPA)時，濾波器將適於選擇性地傳送由異丙醇所放射的熱輻射。
例如，濾波器可適於選擇性地傳送具有由異丙醇放射的特徵波長(例如異丙醇的放射強度光譜中之峰值的波長)之熱輻射。
濾波器可適於選擇性地傳送具有波長在3.3至3.5µm的範圍中或在8.6至9.1µm的範圍中之電磁輻射。這樣的波長可以是由異丙醇放射的特徵波長。
實際上，該半導體晶圓通常是一半導體晶圓。
在本發明的一些實施例中，加熱組件114的一示例性組態被繪示在圖5中。
如圖5所示，LED 116係配置在加熱組件114的中心周圍的同心環上。LED 116的配置是繞著加熱組件114的中心為可旋轉地對稱的。
在一給定的同心環內，LED 116被分成組，例如在每一組501中具有16個LED 116。換句話說，在一給定的同心環內之LED 116並非繞著同心環而均勻地分佈。
如上所討論，可獨立地控制供應到LED 116之各個組501之功率。
在此實例中，有20個同心環的LED 116，但當然在其他實施例中，同心環的數量是可以不同的。
在圖5中，加熱組件114被分隔成四個扇形體502，該些扇形體502是藉由連接件503來接合在一起。
各個LED可具有10瓦的功率消耗及提供3瓦的功率。
當然，加熱組件114可以與圖5中所繪示者不同。尤其，加熱組件中之LED的配置對於本發明並不重要。
100:設備 101:晶圓 102:可旋轉夾盤 103:第一表面 104:夾盤本體 105:第二表面 106:基座 108:旋轉軸 110:夾持銷 112:盤 114:加熱組件 116:LED 118:盤 120:電路板 122:固定桿 124:紅外線攝相機 128:臂 130:排放噴嘴 201:乾燥線 202:乾燥區域 203:濡濕區域 204:溫度 205:溫度 206:溫度 501:組 502:扇形體 503:連接件
以下參照隨附的圖式來討論本發明的實施例，其中：
圖1是根據本發明一實施例之一設備的示意剖視圖；
圖2a是於本發明一實施例中在晶圓的表面上之一乾燥線的形成之示意圖；
圖2b是於本發明一實施例中應用在圖2a所示的配置中之一加熱溫度輪廓之示意圖；
圖3是於本發明一實施例中藉由紅外線攝相機所捕獲之來自晶圓的紅外線輻射的圖像之一實例；
圖4a是從圖3的圖像所獲得之溫度對比徑向距離之一示例性作圖；
圖4b是溫度對徑向距離作的微分對比圖4a的示例性作圖中的徑向距離之作圖；及
圖5是可用在本發明實施例中的加熱組件之一實例。
100:設備
101:晶圓
102:可旋轉夾盤
103:第一表面
104:夾盤本體
105:第二表面
106:基座
108:旋轉軸
110:夾持銷
112:盤
114:加熱組件
116:LED
118:盤
120:電路板
122:固定桿
124:紅外線攝相機
128:臂
130:排放噴嘴

Claims (22)

  1. 一種用以處理晶圓之設備，該設備包含：一可旋轉夾盤，該可旋轉夾盤適於接收一晶圓；一加熱組件，該加熱組件包含一陣列的加熱構件，該陣列的加熱構件係配置用以加熱該可旋轉夾盤盤所接收的該晶圓；一影像感測器，該影像感測器係配置用以偵測來自該晶圓的一表面之電磁輻射；及一控制器，該控制器之設置係用以基於該影像感測器的一量測輸出來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
  2. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該影像感測器是一攝相機。
  3. 如請求項2之用以處理晶圓之設備，其中該攝相機是一熱成像攝相機。
  4. 如前述請求項中1到3項中任一項之用以處理晶圓之設備，其中該影像感測器適於偵測具有波長在3至14μm的範圍中之電磁輻射。
  5. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該設備包含一液體分配器，以分配一液體到該晶圓的該表面上。
  6. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該設備是一旋轉清洗設備。
  7. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該控制器係用以：基於該影像感測器的該量測輸出來決定在該晶圓的該表面上的一或更多個位置處之溫度或與該溫度相關的資訊；及 基於該決定的溫度或與該溫度相關的資訊來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
  8. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該控制器係用以：基於該影像感測器的該量測輸出來決定橫跨該晶圓之該表面的部分或全部的一溫度分佈或與這樣的溫度分佈相關的資訊；及基於該決定的溫度分佈或與該溫度分佈相關的資訊來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
  9. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中：該陣列的加熱構件之該各個加熱構件是可個別地控制的；及該控制器係用以個別地控制供應到該各個加熱構件的功率。
  10. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中：該陣列的加熱構件包含複數個可個別控制的加熱構件組；及該控制器係用以個別地控制供應到該複數個加熱構件組中之各組的功率。
  11. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該設備包含一濾波器，該濾波器適於選擇性地傳送具有預定波長或波長範圍的電磁輻射。
  12. 如請求項11之用以處理晶圓之設備，其中該濾波器是一帶通濾波器。
  13. 如請求項11或請求項12之用以處理晶圓之設備，其中該濾波器適於選擇性地傳送由異丙醇放射的熱輻射。
  14. 如請求項11之用以處理晶圓之設備，其中該濾波器適於選擇性地傳送具有一波長在3.3至3.5μm的範圍中或在8.6至9.1μm的範圍中之電磁輻射。
  15. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該控制器係用以：分析該影像感測器的該量測輸出，以決定在該晶圓的該表面上之一乾燥線的一位置，該乾燥線係對應於該晶圓的該表面上的一乾燥區域與一濡濕區域之間的一過渡區；及基於該乾燥線之該決定的位置來控制供應到該陣列的加熱構件之功率。
  16. 如請求項15之用以處理晶圓之設備，其中該控制器係用以使用一邊緣偵測演算法來決定該乾燥線的該位置。
  17. 如請求項15或請求項16之用以處理晶圓之設備，其中該控制器係用以控制供應到該陣列的加熱構件之功率，使得鄰近該加熱線之該晶圓處被加熱到比該晶圓上之其他處之一更高溫度。
  18. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該控制器係用以控制該些加熱構件，以造成該晶圓之該表面的加熱係沿著一徑向移動圓周前端進行。
  19. 如請求項2之用以處理晶圓之設備，其中該陣列的加熱構件係配置用以加熱該晶圓的一表面，相較於由該攝相機成像之該晶圓的該表面，被加熱之該晶圓的該表面乃位於該晶圓之一相對側上。
  20. 如請求項1之用以處理晶圓之設備，其中該些加熱構件是配置用以照射該晶圓以加熱該晶圓之發光加熱構件。
  21. 如請求項20之用以處理晶圓之設備，其中該些發光加熱構件是LED。
  22. 一種控制如請求項1至21中任一項之用以處理晶圓之設備之方法，該方法包含：分配液體到由該可旋轉夾盤所接收之一晶圓的一表面上； 旋轉該可旋轉夾盤，以從該晶圓的該表面移除該液體；在該旋轉期間，供應功率到該陣列的加熱構件，以加熱該晶圓的該表面；以該影像感測器來偵測來自該晶圓的該表面之電磁輻射；及基於該影像感測器的該量測輸出來調整供應到該陣列的加熱構件之該功率。
TW109103132A 2019-02-06 2020-02-03 處理晶圓的設備及控制此設備的方法 TWI831914B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1901637.7 2019-02-06
GBGB1901637.7A GB201901637D0 (en) 2019-02-06 2019-02-06 Apparatus for processing a wafer, and method of controlling such an apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202044456A TW202044456A (zh) 2020-12-01
TWI831914B true TWI831914B (zh) 2024-02-11

Family

ID=65996903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109103132A TWI831914B (zh) 2019-02-06 2020-02-03 處理晶圓的設備及控制此設備的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220352005A1 (zh)
EP (1) EP3921863A1 (zh)
JP (1) JP2022519255A (zh)
KR (1) KR20210124366A (zh)
CN (1) CN113396473A (zh)
GB (1) GB201901637D0 (zh)
TW (1) TWI831914B (zh)
WO (1) WO2020160976A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI798654B (zh) * 2021-03-09 2023-04-11 南亞科技股份有限公司 半導體設備及其操作方法
CN116169067B (zh) * 2023-02-28 2024-01-23 深圳市鹏芯微集成电路制造有限公司 处理晶圆的设备及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180053666A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Applied Materials, Inc. Substrate carrier with array of independently controllable heater elements
US20180156665A1 (en) * 2015-08-27 2018-06-07 Zeus Co., Ltd. Substrate processing apparatus and method
US20180337069A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Lam Research Ag Systems and methods for detecting undesirable dynamic behavior of liquid dispensed onto a rotating substrate

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3006051B2 (ja) * 1990-08-06 2000-02-07 日本電気株式会社 気泡検出方法およびその装置
TWI352645B (en) * 2004-05-28 2011-11-21 Ebara Corp Apparatus for inspecting and polishing substrate r
US8254767B2 (en) * 2008-08-29 2012-08-28 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for extended temperature pyrometry
JP5254308B2 (ja) * 2010-12-27 2013-08-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及びその液処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP6168273B2 (ja) * 2012-10-16 2017-07-26 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6380887B2 (ja) * 2014-03-19 2018-08-29 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6586697B2 (ja) * 2015-12-25 2019-10-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US10720343B2 (en) 2016-05-31 2020-07-21 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
KR102381239B1 (ko) * 2016-12-12 2022-04-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
JP7175119B2 (ja) * 2018-07-25 2022-11-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、および基板処理方法
JP7202138B2 (ja) * 2018-10-22 2023-01-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
KR102324610B1 (ko) * 2019-12-26 2021-11-09 세메스 주식회사 기판 가열 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20240016644A (ko) * 2022-07-29 2024-02-06 세메스 주식회사 기판처리장치 및 기판처리방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180156665A1 (en) * 2015-08-27 2018-06-07 Zeus Co., Ltd. Substrate processing apparatus and method
US20180053666A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Applied Materials, Inc. Substrate carrier with array of independently controllable heater elements
US20180337069A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Lam Research Ag Systems and methods for detecting undesirable dynamic behavior of liquid dispensed onto a rotating substrate

Also Published As

Publication number Publication date
TW202044456A (zh) 2020-12-01
JP2022519255A (ja) 2022-03-22
CN113396473A (zh) 2021-09-14
KR20210124366A (ko) 2021-10-14
GB201901637D0 (en) 2019-03-27
US20220352005A1 (en) 2022-11-03
EP3921863A1 (en) 2021-12-15
WO2020160976A1 (en) 2020-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI831914B (zh) 處理晶圓的設備及控制此設備的方法
JP6880019B2 (ja) Ｃｍｐモニタリングのための色画像化
JP7472111B2 (ja) Ｃｍｐプロセス制御アルゴリズムへの入力としてのマシンビジョン
JP2022058827A (ja) ウエハ形状の物品を処理するための方法および装置
JP6783248B2 (ja) 基板ハンドリング及び加熱システム
TWI567857B (zh) 基板處理用加熱裝置及含有該加熱裝置的基板液處理裝置
TWI505396B (zh) 製造及定位半導體晶圓之方法、定位半導體晶圓之方法以及製造及定位半導體晶圓之系統
JP2012524400A (ja) Ｌｅｄ基板処理
KR20090095837A (ko) 웨이퍼 에지영역 검사장치, 이를 이용하는 웨이퍼 에지영역검사방법 및 웨이퍼 정렬방법
US11612017B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP3625761B2 (ja) 膜厚測定装置及びその方法
JP7545392B2 (ja) ウエハを処理するための装置およびかかる装置を制御する方法
TWI839399B (zh) 決定基板是否已經適當拋光的方法、電腦程式產品以及用於獲得代表基板上的層之厚度的量測值的系統
JP3910032B2 (ja) 基板現像装置
US20140224425A1 (en) Film thickness monitoring method, film thickness monitoring device, and semiconductor manufacturing apparatus
KR101675136B1 (ko) 급속 열처리 공정의 기판 위치 감지 장치와 오염 측정 장치 및 이를 구비한 열처리 장치
TW201624569A (zh) 熱處理方法及熱處理裝置
JP2001287160A (ja) 研磨終点検出装置及びそれを備えたｃｍｐ装置
JP2004160609A (ja) Ｃｍｐ装置、ｃｍｐ研磨方法、半導体装置及びその製造方法