WO2001082337A1 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln von halbleiterwafern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum behandeln von halbleiterwafern Download PDF

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WO2001082337A1
WO2001082337A1 PCT/EP2001/003578 EP0103578W WO0182337A1 WO 2001082337 A1 WO2001082337 A1 WO 2001082337A1 EP 0103578 W EP0103578 W EP 0103578W WO 0182337 A1 WO0182337 A1 WO 0182337A1
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treatment
fluid
container
treatment fluid
collecting container
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PCT/EP2001/003578
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Manfred Schenkl
Robert Pesce
John Oshinowo
Uwe Müller
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Mattson Wet Products Gmbh
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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
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    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/906—Cleaning of wafer as interim step

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for treating semiconductor wafers in a treatment container, into which different treatment fluids from respective templates are successively introduced to treat the semiconductor wafers.
  • Such a single pool system which has the features of the preamble of claim 18, is known for example from DE-A-44 13 077, which goes back to the same applicant.
  • the treatment chemicals are used for one treatment cycle and then discarded, which leads to high chemical consumption and thus high costs.
  • chemicals have not been recycled due to the risk of carryover of media, which can lead to crystallization effects, for example.
  • the present invention is therefore based on the object of reducing the chemical consumption in single basin systems.
  • this object is achieved in a method for treating semiconductor wafers, in a treatment container into which different treatment fluids from respective templates are successively introduced to treat the semiconductor wafers, and the treatment fluids are passed into a collecting container after treatment, in that at least one part of the treatment fluid is returned from the collecting container into the respective template, and the collecting container is rinsed after the treatment fluid has been discharged and before another treatment fluid has been taken up.
  • treatment fluid is first passed into a collecting container after the treatment, the treatment container can be quickly emptied and connected in a conventional manner, while the treatment is continued in the treatment tank, the treatment fluid can be returned from the collecting container to the respective template in order to be processed and recycled become. Rinsing the collecting container between the receptacles of different treatment fluids ensures that no media carryover occurs between the treatment fluids.
  • the semiconductor wafers are rinsed with a rinsing fluid after each treatment in a treatment fluid the rinsing fluid is then passed into the collecting container, whereby it is cleaned in a simple and inexpensive manner.
  • the treatment fluids are preferably prepared in the respective templates in order to maintain a constant quality of the treatment fluids.
  • the treatment fluids in particular a treatment fluid containing hydrofluoric acid, are filled with treatment fluid from a supply unit to a predetermined volume in order to achieve a mixture of used and unused treatment fluid. This method is particularly suitable when a larger part of the treatment fluid is consumed during the treatment or is lost during the transport between the treatment container and the receiver.
  • the volume of at least one treatment fluid in the template is determined during the treatment of the treatment fluid, the actual concentration of at least one fluid component of the treatment fluid is determined, and a required amount of the fluid component is required to achieve a desired concentration thereof in the treatment fluid calculated and the calculated amount of the fluid component introduced into the treatment fluid.
  • the above method ensures that the concentration of certain fluid components in a treatment fluid remain the same over several treatment cycles.
  • the treatment fluid in the template is preferably filled with a known fluid component or treatment fluid from a supply unit to a predetermined volume. Measuring a fluid volume in a template is relatively complex and inaccurate.
  • the treatment fluid is preferably filled with water as one of the fluid components.
  • treatment fluid can also be used be filled from a supply unit in order to reach the predetermined volume.
  • the concentration of the fluid component is preferably measured several times and the mean value of the measurement is used for the calculation.
  • the amount of the required fluid component is preferably calculated using the following equation:
  • Vfk volume of the required fluid component in ml
  • Ksoll target concentration of the fluid component (in% by weight)
  • Dbf density of the treatment fluid in g / ml
  • Dfk density of the fluid component in g / ml
  • Kfk concentration of the fluid component (in% by weight).
  • the actual concentration of the fluid component is measured again after the calculated amount of the fluid component has been introduced into the treatment fluid and, if the actual concentration deviates from the target concentration, a new calculation and introduction is carried out.
  • the treatment fluids are displaced from the process container by introducing another fluid, in particular a rinsing fluid, and passed into a collecting container.
  • This method has the advantage that the semiconductor wafers are constantly covered with a fluid and are not exposed to the ambient air between different treatment fluids.
  • This method also has the advantage of uniform treatment of the semiconductor wafers, since every point of the substrate resides within the treatment fluid for substantially the same amount of time. Due to a partial mixing of the treatment fluid and the other fluid, the entire treatment fluid cannot be recovered, so that media losses occur.
  • the treatment fluids are discharged from the process container via a quick-release valve and passed into a collecting container.
  • essentially all of the treatment fluid can be recovered, but the semiconductor wafer is initially exposed to the ambient air after the treatment fluid has been discharged.
  • the treatment fluid is preferably circulated in the receiver in order to achieve a good and uniform mixing of the fluid components of the treatment fluid.
  • the treatment fluid in the template is preferably filtered in order to filter out particles in the treatment fluid which can impair the treatment of the semiconductor wafers.
  • the treatment fluid in the template is preferably brought to a predetermined temperature since the temperature can have a significant influence on the success of the treatment.
  • at least one treatment fluid contains NH 4 OH, H2O2, HCL or a combination of at least two of the preceding components, hydrofluoric acid (HF) and / or a sulfur-peroxide mixture (SPM).
  • the object on which the invention is based is achieved in a device for treating semiconductor wafers, in a treatment tank, with a first valve unit for introducing different treatment fluids from different templates into the treatment tank and at least one collecting tank for collecting the treatment fluid after a treatment in that a second Valve unit for guiding at least a part of the treatment fluid from the collecting container into the respective template and a rinsing unit for rinsing the collecting container is.
  • the treatment container preferably has a quick drain valve and a collecting container below the treatment basin or a collecting container designed as an overflow collar of the treatment container.
  • a controllable connecting line is preferably provided between the overflow collar and the collecting container arranged below the treatment container in order to provide a sufficient holding volume for the treatment fluid flowing out of the treatment basin.
  • the rinsing unit preferably has at least one fluid nozzle in the collecting container in order to clean it between the receptacles of different treatment fluids.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a semiconductor wafer treatment device according to the present invention
  • FIG. 2 schematically shows the structure of a treatment container with a treatment fluid displacement mechanism
  • Fig. 3 shows schematically the structure of a treatment container with a
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a treatment device 1 according to the present invention.
  • the treatment device 1 has a treatment container 3 for semiconductor wafers 5.
  • the treatment basin 3 has an inlet line 7, which is connected via a valve unit to a plurality of outlet lines 8 of different chemical templates 10.
  • Fig. 1 only an outlet line 8 and a template 10 is shown, although several lines and templates are provided.
  • the treatment container 3 has, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 2, an overflow collar 12 with an outlet 14.
  • a valve unit in the outlet 14 is able to connect the overflow to a drain line 16 or one of a plurality of return lines 18, each of which is connected to one of the templates 10.
  • a pump 20 is provided in each of the return lines 18 in order to pump treatment fluid from the overflow collar 12 to one of the templates 10, if necessary.
  • the treatment container 3 has a collecting container 22 arranged below the treatment basin, as shown in FIG. 3.
  • a quick drain valve 24 is provided to drain treatment fluid from the treatment container 3.
  • the collecting container has an outlet line (not shown in more detail) with a valve unit which connects the outlet container 22 to an outlet line 26 or one of a multiplicity of return lines 28.
  • Each of the return lines 28 is connected to one of the templates 10 via a pump 20 in order to enable treatment fluid to be transported from the collecting container 22 to the respective templates 10.
  • an inlet nozzle 29 is provided, via which, as will be described in more detail below, a flushing fluid is introduced into the collecting container.
  • Each of the templates 10 has a mixing container 30, a pump 32, a filter unit 34, a temperature setting device 36 and a concentration measuring device 38.
  • the template 10 also has a volume determination unit, not shown, and a control unit.
  • the volume determination unit has a fill level sensor in the mixing container 30.
  • the treatment fluid volume in the pump 32 of the filter unit 34 of the temperature setting device 36 of the concentration measuring unit 38 and the respective connecting lines between them is known.
  • the volume in the mixing container 30 is preferably substantially larger than the volume in the other devices of the template 10.
  • a fill level sensor which can measure different fluid levels in the mixing container 30
  • premixed treatment fluid or individual fluid components can be introduced via the feed line 40.
  • the pump 32 circulates the treatment fluid through the different components of the template 10 to maintain a uniform mixing of the treatment fluid.
  • the filter unit 34 filters out undesirable particles from the treatment fluid.
  • the temperature setting device heats the treatment fluid to a preselected operating temperature. The operating temperature is specified by the control device for the respective treatment fluid.
  • the concentration measuring device 38 measures the actual concentration of one or more fluid components of the treatment fluid and forwards the measured actual concentration to the control device.
  • the control device is able, as will be described in more detail below, to calculate a required volume of a fluid component in order to reach a specific concentration in the treatment fluid.
  • a wafer 5 or a batch of wafers 5 is inserted into the treatment container filled with deionized water (DIW) via a known handling device.
  • DI water is then drained through the quick drain valve 24 into the collecting container 22 and then into the drain line 26.
  • the wafers 5 are placed in a said rapid drain position raised and returned to its starting position after the Dl water has been completely drained.
  • a complete sensor detects the complete drainage of DI water. Alternatively, a certain time for draining the DI water can be specified.
  • the treatment container with a first treatment fluid such as. B. filled with buffered hydrofluoric acid (BHF) from one of the templates 10.
  • BHF buffered hydrofluoric acid
  • the BHF is premixed in the template 10, circulated and brought to a desired temperature.
  • a low flow rate is selected at the beginning of the filling, which is then increased.
  • the treatment basin is filled to a certain level at which the wafers are completely covered with treatment fluid.
  • the introduction of the treatment fluid is stopped and circulated in the treatment container via a suitable circulation unit.
  • the treatment fluid can also be static, i.e. are kept in the basin without circulation, or are brought to overflow into the overflow collar 12 by further introduction of the treatment fluid.
  • the treatment fluid can then optionally be led from the overflow collar 12 to the drain line 16 or the return line 18.
  • the BHF fluid is discharged into the collecting container 22 via the quick drain valve 24.
  • the quick drain valve 24 is closed and the treatment basin is quickly filled with a rinsing fluid such as DIW and brought into the overflow collar 12 for overflow.
  • the DIW is conducted into the drain line 16 from the overflow collar 12.
  • the BHF fluid collected in the collecting container 22 is returned via a corresponding one of the return lines 28 and the pump 20 to the template 10 for BHF.
  • the BHF fluid is prepared in the template 10, as will be described in more detail below.
  • the DI water is in turn discharged via the quick drain valve 24 into the collecting container 22 and then into the drain 26.
  • the DI water at least partially rinses the collecting container 22.
  • the quick drain valve 24 is closed and a new treatment fluid, such as SC1, which is a mixture of H 2 O 2 , NH4OH and water, or SC2, which is a mixture of H2O2, HCl and water is introduced from one of the templates 10 into the treatment container 3.
  • SC1 or SC2 fluid is discharged from the treatment container 3 in the same way as the BHF fluid and returned to the corresponding template 10.
  • the wafers can be exposed to different treatment fluids, which are returned to their respective templates after the completion of a treatment step. Between the respective treatment steps, the wafers are rinsed with a rinsing fluid such as DI water, which is then also used to rinse the collecting container 22.
  • a rinsing fluid such as DI water
  • the DI water initially located in the treatment tank is displaced from the treatment tank into the overflow collar 12 by introducing the BHF fluid.
  • the BHF fluid is introduced for a predetermined inlet time and at a predetermined flow rate.
  • the BHF fluid is introduced as quickly and symmetrically as possible.
  • the wafers remain in a fluid environment all the time and the displacement is faster than the discharge and re-injection of fluids, which results in a high throughput for the system.
  • the displaced DI water is led from the overflow collar 12 to the drain line 16.
  • the BHF fluid is circulated in the treatment tank 3 for a predetermined treatment time. After expiration the treatment time, the BHF fluid is displaced from the treatment container 3 into the overflow collar 12 by introducing DI water. The displaced BHF fluid is returned from the overflow collar 12 to the BHF template 10 via a corresponding return line 18. Since the BHF fluid is displaced and mixed with the DI water, only the first part of the BHF fluid displaced from the treatment container 3 is returned to the receiver 10. After a certain displacement time, the outlet 14 of the overflow collar 12 to the drain line 16 is therefore opened in order to discharge the remaining BHF fluid and the mixture of BHF fluid and DI water.
  • the displaced treatment fluid such as the BHF fluid directly from the overflow collar 12 into the template 10, as described above, it is also possible to first lead the fluid into the collecting container 22, which leads to a faster discharge of the fluid from the overflow allows collar. After a certain displacement time has elapsed or after a certain filling level within the collecting container has been reached, the connection to the collecting container is closed and the remaining fluid in the overflow collar 12 is led to the drain line 16. Of course, it is also possible to discharge some fluids from the treatment container via the rapid drain and to discharge others by displacement.
  • the volume of the BHF fluid is first determined in the BHF template.
  • a stationary fill level sensor is provided in the mixing container 30. If the fill level sensor is not active, ie the fluid level is below the fill level sensor, pre-mixed BHF fluid is refilled via the feed line 40 until the fill level sensor is reached. Then the BHF- Fluid circulates in the template 10, filtered and brought to the treatment temperature. The BHF fluid can then be returned to the treatment tank if necessary. With this method, the concentration measuring unit in the template 10 is not necessary.
  • the volume of the fluid in the receiver is first determined again.
  • a rigid level sensor is again provided in the mixing container 30 of the template 10. If the fluid level is above the rigid level sensor, the fluid is drained from the receiver via a corresponding outlet. If, on the other hand, the fluid level is below the fill level sensor, either premixed treatment fluid or a certain fluid component such as water is filled into the mixing container 30 via the feed line 40 until the fill level sensor is reached. The fluid is then circulated in the template 10 and filtered and tempered. The concentrations of the fluid components are determined in the concentration measuring unit 38 and forwarded to the control unit for the template 10.
  • control unit calculates the required volume of the individual fluid components in order to achieve a target concentration of the components in the fluid.
  • the control unit uses the following equation:
  • V fk volume of the required fluid component in ml
  • Ksoii target concentration of the fluid component (in% by weight)
  • K ls t actual concentration of the fluid component (in% by weight)
  • V bf volume of treatment fluid in I.
  • Dbf density of the treatment fluid in g / ml
  • D f density of the fluid component in g / ml
  • K f concentration of the fluid component (in% by weight).
  • a corresponding volume of the individual fluid components is now introduced into the mixing container 30 via the feed line 40. After a certain circulation time, in which a good mixing of the fluid components is achieved, a new concentration measurement is then carried out. If the actual concentration deviates from the target concentration, which lies above a predetermined threshold value, a new calculation and initiation is carried out for the respective fluid components.
  • the present invention is not limited to the treatment fluids mentioned above.
  • the wafers can be treated in a sulfur-peroxide mixture before the BHF treatment.
  • Dilute hydrofluoric acid (DHF) can also be used instead of BHF.
  • Another common treatment fluid is, for example, H 2 SO 4 , which is usually used between a BHF treatment and an SC1 treatment.
  • the wafers can be dried, for example, in accordance with the Marangoni method.
  • the treatment and in particular the rinsing of the substrates can be increased by introducing sound waves in the high-frequency range and by moving the wafers up and down.

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Abstract

Um bei einem Verfahren zum Behandeln von Substraten, insbesondere Halbleiterwafern in einem Behandlungsbehälter, in den zum Behandeln der Substrate nacheinander unterschiedliche Behandlungsfluids aus jeweiligen Vorlagen eingeleitet werden, den Chemikalienverbrauch zu reduzieren, sieht die vorgliegende Erfindung vor, dass ein Behandlungsfluid nach einer Behandlung in einen Auffangbehälter geleitet wird, wenigstens ein Teil des Behandlungsfluids aus dem Auffangbehälter in die jeweilige Vorlage zurückgeleitet wird, und der Auffangbehälter nach dem Ausleiten eines Behandlungsfluids und vor der Aufnahme eines weiteren Behandlungsfluids gespült wird. Erfindungsgemäss ist ferner eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten, insbesondere Halbleiterwafern, in einem Behandlungsbehälter, mit einer ersten Ventileinheit zum Einleiten unterschiedlicher Behandlungsfluids aus unterschiedlichen Vorlagen in den Behandlungsbehälter und wenigstens einen Auffangbehälter zum Auffangen des Behandlungsfluids nach einer Behandlung, eine zweite Ventileinheit zum Leiten wenigstens einen Teils des Behandlungsfluids aus dem Auffangbehälter in die jeweilige Vorlage und eine Spüleinheit zum Spülen des Auffangbehälters vorgesehen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Halbleiterwafern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Halbleiterwafern in einem Behandlungsbehälter, in den zum Behandeln der Halbleiterwafer nacheinander unterschiedliche Behandlungsfluids aus jeweiligen Vorlagen eingeleitet werden.
In der Halbleiterindustrie ist es bekannt, daß Halbleiterwafer während ihrer Herstellung mehreren chemischen Naßbehandlungsschritten ausgesetzt wer- den. Bei einem bekannten System zur chemischen Naßbehandlung von Halbleiterwafern werden die Wafer in unterschiedlichen jeweils unterschiedliche -Behandlungschemikalien enthaltenden Prozeßbehältern behandelt. Die in den Prozeßbehältern enthaltenen Chemikalien werden in Aufbereitungsanlagen aufbereitet und für mehrere Substrate bzw. Substratchargen verwendet. Derartige Systeme sind jedoch relativ groß, da für jede Chemikalie ein separates Behandlungsbecken vorgesehen ist, was zu hohen Kosten für das System führt. Darüber hinaus ist eine flexible Anpassung der Prozeßabläufe aufgrund der Anordnung der Becken schwierig.
Daher wurden in neuerer Zeit sogenannte Einzelbeckensysteme bzw. Single- Tank-Tools (STT) mit einem Behandlungsbehälter entwickelt, in den zum Behandeln der Wafer nacheinander unterschiedliche Behandlungsfluids aus jeweiligen Vorlagen eingeleitet werden. Der Vorteil eines derartigen Systems liegt darin, daß nur ein einzelnes Behandlungsbecken vorgesehen wird, was die Anschaffungskosten für diese Anlagen erheblich reduziert. Darüber hinaus wird die Standfläche der Anlagen erheblich reduziert, was die Betriebskosten reduziert, insbesondere wenn sie in Reinsträumen aufgestellt sind. Als Vorlagen sind Chemikalienbehälter bekannt, in denen vorgemischte Chemikalien vor dem Einleiten in den Behandlungsbehälter gelagert werden. Alternativ ist es auch möglich, die benötigten Behandlungschemikalien innerhalb der jeweiligen Vorlagen zusammenzumischen und anschließend in einen Behandlungsbehälter der Anlage einzuleiten. Ein solches Einzelbeckensystem, daß die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 18 aufweist, ist beispielsweise aus der auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden DE-A-44 13 077 bekannt. Bei diesem Einzelbeckensystem werden die Behandlungschemikalien jeweils für einen Behandlungszyklus verwendet und anschließend verworfen, was zu einem hohen Chemikalienverbrauch und somit hohen Kosten führt. Eine Wiederverwertung von Chemikalien wurde bisher aufgrund der Gefahr von Medienverschleppungen, die beispielsweise zu Kristallisationseffekten führen können nicht durchgeführt.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, den Chemikalienverbrauch bei Einzelbeckensystemen zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Behandeln von Halbleiterwafern, in einem Behandlungsbehälter, in den zum Behandeln der Halbleiterwafer nacheinander unterschiedliche Behandlungsfluid aus jeweiligen Vorlagen eingeleitet werden, und die Behandlungsfluids nach einer Behandlung in einen Auffangbehalter geleitet werden, dadurch gelöst, daß wenigstens ein Teil des Behandlungsfluid aus dem Auffangbehalter in die je- weilige Vorlage zurückgeleitet wird, und der Auffangbehalter nach dem Ausleiten des Behandlungsfluids und vor der Aufnahme eines weiteren Behandlungsfluids gespült wird. Indem Behandlungsfluid nach der Behandlung zunächst in einem Auffangbehalter geleitet wird, läßt sich der Behandlungsbehälter in herkömmlicher Weise rasch entleeren und anschließen, während die Behandlung im Behandlungsbecken fortgeführt wird, kann das Behandlungsfluid aus dem Auffangbehalter in die jeweilige Vorlage zurückgeführt werden, um aufbereitet und wiederverwertet zu werden. Das Spülen des Auffangbehälters zwischen der Aufnahme unterschiedlicher Behandlungsfluids stellt sicher, daß zwischen den Behandlungsfluids keine Medienverschleppungen auftreten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Halbleiterwafer nach jeder Behandlung in einem Behandlungsfluid mit einem Spülfluid gespült und anschließend wird das Spülfluid in den Auffangbehalter geleitet, wodurch er auf einfache und kostengünstige Weise gereinigt wird.
Vorzugsweise werden die Behandlungsfluids in den jeweiligen Vorlagen auf- bereitet, um eine gleichbleibende Qualität der Behandlungsfluids beizubehalten. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung werden die Behandlungsfluids, insbesondere ein Flußsäure enthaltendes Behandlungsfluid mit Behandlungsfluid aus einer Versorgungseinheit auf ein vorbestimmtes Volumen aufgefüllt, um eine Mischung aus gebrauchtem und unver- brauchtem Behandlungsfluid zu erreichen. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere dann, wenn ein größerer Teil des Behandlungsfluids bei der Behandlung verbraucht wird oder während des Transports zwischen Behandlungsbehälter und Vorlage verloren geht.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei der Aufbereitung des Behandlungsfluids das Volumen wenigstens eines Behandlungsfluids in der Vorlage bestimmt, die Ist-Konzentration wenigstens einer Fluidkomponente des Behandlungsfluids bestimmt, eine benötigte Menge der Fluidkomponente zum Erreichen einer Soll-Konzentration derselben in dem Behand- lungsfluid berechnet und die berechnete Menge der Fluidkomponente in das Behandlungsfluid eingeleitet. Durch das obige Verfahren wird sichergestellt, daß die Konzentration bestimmter Fluidkomponenten in einem Behandlungsfluid über mehrere Behandlungszyklen hinweg gleich bleiben. Vorzugsweise wird zur Volumenbestimmung das Behandlungsfluid in der Vorlage mit einer bekannten Fluidkomponente oder Behandlungsfluid aus einer Versorgungseinheit auf ein vorbestimmtes Volumen aufgefüllt. Das Messen eines Fluidvo- lumens in einer Vorlage ist relativ aufwendig und ungenau. Das Auffüllen auf ein vorbestimmtes Volumen hingegen ist sehr einfach und führt ferner zu gleichbleibenden Volumina bei der Berechnung einer benötigten Menge der Fluidkomponente. Bei stark verdünnten Chemikalien, die zum Großteil aus Wasser bestehen, wird das Behandlungsfluid vorzugsweise mit Wasser als eine der Fluidkomponenten aufgefüllt. Alternativ kann auch Behandlungsfluid aus einer Versorgungseinheit eingefüllt werden, um auf das vorbestimmte Volumen zu kommen.
Vorzugsweise wird die Konzentration der Fluidkomponente mehrfach bemes- sen und der Mittelwert der Messung für die Berechnung verwendet.
Die Menge der benötigten Fluidkomponente wird vorzugsweise anhand der folgenden Gleichung berechnet:
Figure imgf000006_0001
wobei
Vfk = Volumen der benötigten Fluidkomponente in ml
Ksoll = Soll-Konzentration der Fluidkomponente (in Gew. %)
Kist = Ist-Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%) Vbf = Volumen des Behandlungsfluids in I
Dbf = Dichte des Behandlungsfluids in g/ml
Dfk = Dichte der Fluidkomponente in g/ml
Kfk = Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%).
Für eine verbesserte Qualität wird die Ist-Konzentration der Fluidkomponente nach dem Einleiten der berechneten Menge der Fluidkomponente in das Behandlungsfluid erneut gemessen und bei einer Abweichung der Ist- Konzentration von der Soll-Konzentration eine erneute Berechnung und Einleitung durchgeführt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Behandlungsfluids durch Einleiten eines anderen Fluids, insbesondere eines Spülfluids aus dem Prozeßbehälter verdrängt und in einen Auffangbehalter geleitet. Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, daß die Halbleiterwafer ständig mit einem Fluid be- deckt sind, und zwischen unterschiedlichen Behandlungsfluiden nicht der Umgebungsluft ausgesetzt sind. Ferner ergibt sich bei diesem Verfahren der Vorteil einer gleichmäßigen Behandlung der Halbleiterwafer, da jeder Punkt des Substrats im wesentlichen für die gleiche Zeitdauer innerhalb des Behandlungsfluids verweilt. Aufgrund einer teilweisen Vermischung des Behandlungsfluids und des anderen Fluids kann nicht das gesamte Behandlungsfluid wiedergewonnen werden, so daß Medienverluste auftreten.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Behandlungsfluids über ein Schnellablaßventil aus dem Prozeßbehälter abgelassen und in einen Auffangbehalter geleitet. Bei diesem Verfahren kann im wesentlichen das gesamte Behandlungsfluid wiedergewonnen werden, jedoch ist der Halbleiterwafer nach dem Ablassen des Behandlungsfluids zunächst der Umgebungsluft ausgesetzt.
Vorzugsweise wird das Behandlungsfluid in der Vorlage zirkuliert, um eine gute und gleichmäßige Mischung der Fluidkomponenten des Behandlungs- fluids zu erreichen. Dabei wird das Behandlungsfluid in der Vorlage vorzugsweise gefiltert, um in dem Behandlungsfluid befindliche Partikel, welche die Behandlung der Halbleiterwafer beeinträchtigen können herauszufiltem. Für eine jeweils gleichbleibende Behandlung der Halbleiterwafer wird das Behandlungsfluid in der Vorlage vorzugsweise auf eine vorgegebene Temperatur gebracht, da die Temperatur einen wesentlichen Einfluß auf den Behandlungserfolg haben kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält wenigstens ein Behandlungsfluid NH4OH, H2O2, HCL oder eine Kombination aus wenigstens zwei der vorhergehenden Komponenten, Flußsäure (HF) und/oder eine Schwefel-Peroxid-Mischung (SPM).
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Behandeln von Halbleiterwafern, in einem Behandlungsbehälter, mit einer ersten Ventileinheit zum Einleiten unterschiedlicher Behandlungsfluids aus unterschiedlichen Vorlagen in den Behandlungsbehälter und wenigstens einen Auffangbehalter zum Auffangen des Behandlungsfluids nach einer Behandlung dadurch gelöst, daß eine zweite Ventileinheit zum Leiten wenigstens eines Teils des Behandlungsfluids aus dem Auffangbehalter in die jeweilige Vorlage und eine Spüleinheit zum Spülen des Auffangbehälters vorgesehen ist. Bei der Vorrichtung ergeben sich die schon oben unter Bezugnahme auf das Verfahren genannten Vorteile.
Vorzugsweise weist der Behandlungsbehälter ein Schnellablaßvenitl und ei- nen Auffangbehalter unterhalb des Behandlungsbeckens oder einen als Überlaufkragen des Behandlungsbehälters ausgebildeten Auffangbehalter auf. Für den Fall, daß der Überlaufkragen ein relativ kleines Volumen aufweist, ist vorzugsweise eine steuerbare Verbindungsleitung zwischen dem Überlaufkragen und dem unterhalb des Behandlungsbehälters angeordneten Auffangbehalter vorgesehen, um ein ausreichendes Aufnahmevolumen für das aus dem Behandlungsbecken strömende Behandlungsfluid vorzusehen. Vorzugsweise weist die Spüleinheit wenigstens eine Fluiddüse im Auffangbehalter auf, um diesen zwischen der Aufnahme unterschiedlicher Behandlungsfluids zu reinigen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Halbleiterwaferbehandlungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 schematisch den Aufbau eines Behandlungsbehälters mit einem Be- handlungsfluid-Verdrängungsmechanismus; Fig. 3 schematisch den Aufbau eines Behandlungsbehälters mit einem
Schnellablaßventil.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Behandlungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Behandlungsvorrichtung 1 weist einen Behandlungsbehälter 3 für Halbleiterwafer 5 auf. Das Behandlungsbecken 3 weist eine Einlaßleitung 7 auf, die über eine Ventileinheit mit einer Vielzahl von Auslaßleitungen 8 unterschiedlicher Chemikalienvorlagen 10 in Verbindung steht. In Fig. 1 ist nur eine Auslaßleitung 8 sowie eine Vorlage 10 dargestellt, obwohl mehrere Leitungen und Vorlagen vorgesehen sind. Der Behandlungsbehälter 3 weist, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch näher erläutert wird, einen Überlaufkragen 12 mit einem Auslaß 14 auf. Eine Ventileinheit in dem Auslaß 14 ist in der Lage, den Überlauf mit einer Abflußleitung 16 oder einer aus einer Vielzahl von Rückführleitungen 18, die jeweils mit einer der Vorlagen 10 in Verbindung stehen, zu verbinden. In den Rückführleitungen 18 ist jeweils eine Pumpe 20 vorgesehen, um gegebenenfalls Behandlungsfluid aus dem Überlaufkragen 12 zu einer der Vorlagen 10 zu pumpen.
Alternativ oder auch zusätzlich zu dem Überlaufkragen 12 weist der Behandlungsbehälter 3 einen unterhalb des Behandlungsbecken angeordneten Auffangbehalter 22 auf, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um Behandlungsfluid aus dem Behandlungsbehälter 3 abzulassen, ist ein Schnellablaßventil 24 vorgesehen. Der Auffangbehalter weist eine nicht näher dargestellte Auslaßleitung mit ei- ner Ventileinheit auf, welche den Auslaßbehälter 22 mit einer Ablaßleitung 26 oder einer aus einer Vielzahl von Rückführleitungen 28 verbindet. Jede der Rückführleitungen 28 ist über eine Pumpe 20 mit einer der Vorlagen 10 verbunden, um einen Transport von Behandlungsfluid aus dem Auffangbehalter 22 zu den jeweiligen Vorlagen 10 zu ermöglichen. Im Auffangbehalter ist eine Einlaßdüse 29 vorgesehen, über die, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, ein Spülfluid in den Auffangbehalter eingeleitet wird.
Jede der Vorlagen 10 weist einen Mischbehälter 30, eine Pumpe 32, eine Filtereinheit 34, eine Temperatureinstellvorrichtung 36 und eine Konzentrati- onsmeßvorrichtung 38 auf. Die Vorlage 10 weist ferner eine nicht näher dargestellte Volumenbestimmungseinheit, sowie eine Steuereinheit auf. Die Volumenbestimmungseinheit weist einen Füllstandsensor in dem Mischbehälter 30 auf. Das Behandlungsfluidvoiumen in der Pumpe 32 der Filtereinheit 34 der Temperatureinstelleinrichtung 36 der Konzentrationsmeßeinheit 38 und den jeweiligen dazwischenliegenden Verbindungsleitungen ist bekannt. Dabei ist das Volumen in dem Mischbehälter 30 vorzugsweise wesentlich größer als das Volumen in den sonstigen Einrichtungen der Vorlage 10. Durch Messen des Fluidniveaus in dem Mischbehälter 30 läßt sich daher das Gesamtvolumen an Behandlungsfluid in der Vorlage 10 bestimmen.
Statt eines Füllstandsensors, der unterschiedliche Fluidniveaus in dem Mischbehälter 30 messen kann, ist es auch möglich, den Mischbehälter 30 über eine Zuleitung 40 auf ein vorbestimmtes Fluidniveau zu befüllen, das durch einen Sensor abgefühlt und angezeigt wird. Dabei kann über die Zuleitung 40 vorgemischtes Behandlungsfluid oder einzelne Fluidkomponenten eingeleitet werden.
Die Pumpe 32 zirkuliert das Behandlungsfluid durch die unterschiedlichen Komponenten der Vorlage 10, um eine gleichmäßige Mischung des Behandlungsfluids zu erhalten. Die Filtereinheit 34 filtert unerwünschte Partikel aus dem Behandlungsfluid heraus. Die Temperatureinstellvorrichtung temperiert das Behandlungsfluid auf eine vorgewählte Betriebstemperatur. Die Betriebstemperatur wird durch die Steuervorrichtung für das jeweilige Behandlungsfluid vorgegeben.
Die Konzentrationsmeßeinrichtung 38 mißt die Ist-Konzentration einer oder mehrerer Fluidkomponenten des Behandlungsfluids und leitet die gemessene Ist-Konzentration an die Steuervorrichtung weiter. Die Steuervorrichtung ist in der Lage, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, ein benötigtes Volumen einer Fluidkomponente, zum Erreichen einer bestimmten Konzentration im Behandlungsfluid zu berechnen.
Im nachfolgenden wird der Betrieb der Vorrichtung 1 anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Zunächst wird ein Wafer 5 bzw. eine Charge von Wafern 5 über eine bekannte Handhabungsvorrichtung in den mit deionisiertem Wasser (DIW) gefüllten Behandlungsbehälter eingesetzt. Anschließend wird das Dl-Wasser über das Schnellablaßventil 24 in den Auffangbehalter 22 und anschließend in die Ablaßleitung 26 abgelassen. Vor dem Ablassen werden die Wafer 5 in eine so- genannte Schnellablaß-Position angehoben und nach dem vollständigen Ablassen des Dl-Wassers in ihre Ausgangsposition zurückgefahren. Das vollständige Ablassen des Dl-Wassers wird über einen entsprechenden Sensor festgestellt. Alternativ kann eine bestimmte Zeit für das Ablassen des Dl- Wassers vorgegeben werden.
Anschließend wird der Behandlungsbehälter mit einem ersten Behandlungsfluid, wie z. B. mit gepufferter Flußsäure (BHF) aus einer der Vorlagen 10 befüllt. Vor dem Einfüllen des BHF in den Behandlungsbehälter 3 wird das BHF in der Vorlage 10 vorgemischt, zirkuliert und auf eine Solltemperatur gebracht. Um ein spritzerloses Einfüllen des BHF-Fluids sicherzustellen, wird zu Beginn des Einfüllens eine geringe Strömungsgeschwindigkeit gewählt, die anschließend erhöht wird. Das Behandlungsbecken wird bis zu einem bestimmten Niveau, bei dem die Wafer vollständig mit Behandlungsfluid bedeckt sind, befüllt. Das Einleiten des Behandlungsfluids wird gestoppt und über eine geeignete Zirkulationseinheit in dem Behandlungsbehälter zirkuliert. Alternativ kann das Behandlungsfluid auch statisch, d.h. ohne Zirkulation im Becken gehalten werden, oder durch weiteres Einleiten des Behandlungsfluids zum Überlaufen in den Überlaufkragen 12 gebracht werden. Aus dem Überlaufkra- gen 12 kann das Behandlungsfluid dann wahlweise zu der Ablaßleitung 16 oder der Rückführleitung 18 geleitet werden.
Nach Ablauf einer bestimmten Behandlungszeit wird das BHF-Fluid über das Schnellablaßventil 24 in den Auffangbehalter 22 abgelassen. Das Schnel- lablaßventil 24 wird geschlossen und das Behandlungsbecken wird rasch mit einem Spülfluid wie beispielsweise DIW befüllt und zum Überlaufen in den Überlaufkragen 12 gebracht. Aus dem Überlaufkragen 12 wird das DIW in die Ablaßleitung 16 geleitet. Das in dem Auffangbehalter 22 aufgefangene BHF- Fluid wird über eine entsprechende der Rückführleitungen 28 und die Pumpe 20 zu der Vorlage 10 für BHF zurückgeführt. Das BHF-Fluid wird, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, in der Vorlage 10 aufbereitet. Für die weitere Behandlung der Wafer 5 wird das Dl-Wasser wiederum über das Schnellablaßventil 24 in den Auffangbehalter 22 und anschließend in den Ablaß 26 abgeleitet. Dabei spült das Dl-Wasser zumindest teilweise den Auffangbehalter 22. Das Schnellablaßventil 24 wird geschlossen und ein neues Behandlungsfluid, wie beispielsweise SC1 , das eine Mischung aus H2O2, NH4OH und Wasser ist, oder SC2, das eine Mischung aus H2O2, HCI und Wasser ist wird aus einer der Vorlagen 10 in den Behandlungsbehälter 3 eingeleitet. Bei Erreichen eines bestimmten Volumens wird das Einleiten gestoppt und das Behandlungsfluid in dem Behandlungsbehälter zirkuliert. Nach Ablauf einer bestimmten Behhandlungszeit wird das SC1- oder SC2-Fluid in gleicher Weise wie das BHF-Fluid aus dem Behandlungsbehälter 3 abgelassen und zu der entsprechenden Vorlage 10 zurückgeleitet. In der oben beschriebenen Art und Weise können die Wafer unterschiedlichen Behandlungsfluiden ausgesetzt werden, die jeweils nach Beendigung eines Behand- lungsschritts zu ihren jeweiligen Vorlagen zurückgeleitet werden. Zwischen den jeweiligen Behandlungsschritten werden die Wafer mit einem Spülfluid wie beispielsweise Dl-Wasser gespült, das anschließend auch zum Spülen des Auffangbehälters 22 verwendet wird.
Statt die jeweiligen Fluids über das Schnellablaß 24 aus dem Behandlungsbehälter 3 abzulassen, ist es auch möglich, die Fluids durch Einleiten des nachfolgenden Fluids zu verdrängen. Für die oben beschriebene Prozeßfolge bedeutet dies, daß das anfänglich im Behandlungsbehälter befindliche Dl- Wasser durch Einleiten des BHF-Fluids aus dem Behandlungsbehälter in den Überlaufkragen 12 verdrängt wird. Dabei wird das BHF-Fluid für eine vorgegebene Einlaßzeit und mit einer vorgegebenen Strömungsrate eingeleitet. Dabei wird eine möglichst symetrische und schnelle Einleitung des BHF- Fluids gewählt. Die Wafer verbleiben die ganze Zeit in einer Fluidumgebung und die Verdrängung erfolgt schneller als das Auslassen und erneute Einlas- sen von Fluiden, wodurch sich ein hoher Durchsatz für die Anlage ergibt. Aus dem Überlaufkragen 12 wird das verdrängte Dl-Wasser zur Ablaßleitung 16 geleitet. Nach dem Ablauf der Einlaßzeit wird das BHF-Fluid in dem Behandlungsbehälter 3 für eine vorbestimmte Behandlungszeit zirkuliert. Nach Ablauf der Behandlungszeit wird das BHF-Fluid durch Einleiten von Dl-Wasser aus dem Behandlungsbehälter 3 in den Überlaufkragen 12 verdrängt. Vom Überlaufkragen 12 wird das verdrängte BHF-Fluid über eine entsprechende Rückführleitung 18 zu der BHF-Vorlage 10 zurückgeleitet. Da es bei der Verdrän- gung des BHF-Fluids zu einer Vermischung mit dem Dl-Wasser kommt, wird nur der erste Teil des aus dem Behandlungsbehälter 3 verdrängten BHF- Fluids zu der Vorlage 10 zurückgeleitet. Nach einer bestimmten Verdrängungszeit wird daher der Auslaß 14 des Überlaufkragens 12 zur Ablaßleitung 16 geöffnet, um das restliche BHF-Fluid und die Mischung aus BHF-Fluid und Dl-Wasser abzuleiten.
Das obige Verfahren wird für die folgenden Behandlungsfluids, wie beispielsweise SC1 und SC2 wiederholt.
Statt wie oben beschrieben das verdrängte Behandlungsfluid, wie beispielsweise das BHF-Fluid direkt aus dem Überlaufkragen 12 in die Vorlage 10 zu leiten, ist es auch möglich, das Fluid zunächst in den Auffangbehalter 22 zu leiten, was ein rascheres Ableiten des Fluids aus dem Überlauf kragen ermöglicht. Nach Ablauf einer bestimmten Verdrängungszeit bzw. nach Erreichen einer bestimmten Füllhöhe innerhalb des Auffangbehälters wird die Verbindung zum Auffangbehalter geschlossen und das restliche Fluid in dem Überlaufkragen 12 zur Ablaßleitung 16 geleitet. Natürlich ist es auch möglich, einige Fluids über den Schnellablaß aus dem Behandlungsbehälter auszuleiten und andere durch Verdrängung auszuleiten.
Nachfolgend wird nun die Aufbereitung der Behandlungsfluids in den jeweiligen Vorlagen 10 näher erläutert.
In der BHF-Vorlage wird zunächst das Volumen des BHF-Fluids bestimmt. Hierzu ist ein stationärer Füllstandsensor im Mischbehälter 30 vorgesehen. Wenn der Füllstandsensor nicht aktiv ist, d.h. das Fluidniveau unterhalb des Füllstandsensors ist, wird über die Zuleitung 40 vorgemischtes BHF-Fluid bis zum Erreichen des Füllstandsensors nachgefüllt. Anschließend wird das BHF- Fluid in der Vorlage 10 zirkuliert, gefiltert und auf die Behandlungstemperatur gebracht. Anschließend kann das BHF-Fluid bei Bedarf wieder dem Behandlungsbehälter zugeführt werden. Bei diesem Verfahren ist die Konzentrationsmeßeinheit in der Vorlage 10 nicht notwendig.
Bei einem alternativen Aufbereitungsverfahren, welches vorzugsweise für SC1 und SC2 verwendet wird, wird zunächst wiederum das Volumen des Fluids in der Vorlage bestimmt. Hierzu ist wiederum ein starrer Füllstandsensor im Mischbehälter 30 der Vorlage 10 vorgesehen. Befindet sich das Fluid- niveau oberhalb des starren Füllstandsensors, wird das Fluid über einen entsprechenden Auslaß aus der Vorlage abgelassen. Befindet sich das Fluidni- veau hingegen unterhalb des Füllstandsensors, wird entweder vorgemischtes Behandlungsfluid oder eine bestimmte Fluidkomponente wie beispielsweise Wasser über die Zuleitung 40 in den Mischbehälter 30 eingefüllt bis der Füll- standsensor erreicht ist. Anschließend wird das Fluid in der Vorlage 10 zirkuliert und dabei gefiltert und temperiert. In der Konzentrationsmeßeinheit 38 werden die Konzentrationen der Fluidkomponenten ermittelt und an die Steuereinheit für die Vorlage 10 weitergeleitet.
Anhand der ermittelten Werte berechnet die Steuereinheit das benötigte Volumen der einzelnen Fluidkomponenten, um eine Soll-Konzentration der Komponenten in dem Fluid zu erreichen. Dabei verwendet die Steuereinheit die folgende Gleichung:
Figure imgf000014_0001
wobei
Vfk = Volumen der benötigten Fluidkomponente in ml
Ksoii = Soll-Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%) Klst = Ist-Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%)
Vbf = Volumen des Behandlungsfluids in I
Dbf = Dichte des Behandlungsfluids in g/ml Df = Dichte der Fluidkomponente in g/ml
Kf = Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%).
Über die Zuleitung 40 wird nun ein entsprechendes Volumen der einzelnen Fluidkomponenten in den Mischbehälter 30 eingeleitet. Anschließend wird nach einer bestimmten Zirkulationszeit, in der eine gute Vermischung der Fluidkomponenten erreicht wird, eine erneute Konzentrationsmessung vorgenommen. Bei einer Abweichung der Ist-Konzentration von der Soll- Konzentration, die oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt, wird eine erneute Berechnung und Einleitung für die jeweiligen Fluidkomponenten durchgeführt.
Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, ohne jedoch auf die konkreten Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. So ist die vorliegende Erfindung beispielsweise nicht auf die oben genannten Behandlungsfluids beschränkt. Beispielsweise kann eine Behandlung der Wafer in einer Schwefel-Peroxid-Mischung vor der BHF- Behandlung erfolgen. Statt BHF kann auch verdünnte Flußsäure (DHF) eingesetzt werden. Ein weiteres übliches Behandlungsfluid ist beispielsweise H2SO4, das üblicherweise zwischen einer BHF-Behandlung und einer SC1- Behandlung eingesetzt wird. Nach Abschluß der Behandlung in dem Behandlungsbehälter können die Wafer beispielsweise gemäß dem Marangoniverfah- ren getrocknet werden. Die Behandlung und insbesondere das Spülen der Substrate kann durch Einleiten von Schallwellen im Hochfrequenzbereich so- wie eine Auf-Ab-Bewegung der Wafer erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Behandeln von Halbleiterwafern in einem Behandlungsbehälter, in den zum Behandeln der Halbleiterwafer nacheinander un- terschiedliche Behandlungsfluids aus jeweiligen Vorlagen eingeleitet werden, und die Behandlungsfluids nach einer Behandlung in einen Auffangbehalter geleitet werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Leiten wenigstens eines Teils der Behandlungsfluids aus dem Auffang- behälter in die jeweilige Vorlage; und
Spülen des Auffangbehälters nach dem Ausleiten eines Behandlungsfluids und vor der Aufnahme eines weiteren Behandlungsfluids.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sub- strate nach jeder Behandlung in einem Behandlungsfluid mit einem
Spülfluid insbesondere Dl-Wasser gespült werden, und das Spülfluid nach dem Spülen der Halbleiterwafer in den Auffangbehalter geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Behandlungsfluids in den jeweiligen Vorlagen aufbereitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Behandlungsfluids, insbesondere ein Flußsäure enthaltendes Behandlungs- fluid, mit Behandlungsfluid aus einer Versorgungseinheit auf ein vorbestimmtes Volumen aufgefüllt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - Bestimmen des Volumens wenigstens eines Behandlungsfluids in der Vorlage;
Bestimmen der Ist-Konzentration wenigstens einer Fluidkomponente des Behandlungsfluids; Berechnen einer benötigten Menge der Fluidkomponente zum Erreichen einer Soll-Konzentration derselben in dem Behandlungsfluid;
Einleiten der berechneten Menge der Fluidkomponente in das Behandlungsfluid.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Volumenbestimmung das Behandlungsfluid in der Vorlage mit eine bekannten Fluidkomponente oder Behandlungsfluid aus einer Versorgungsein- heit auf ein vorbestimmtes Volumen aufgefüllt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Fluidkomponente mehrfach gemessen und ein Mittelwert der Messungen für die Berechnung verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der benötigten Fluidkomponente anhand der folgenden Gleichung berechnet wird: Ksoii - Kist) * Vbf * Dbf * 1000 *
Vß = -
Dß * Kfi
wobei
Vf = Volumen der benötigten Fluidkomponente in ml
Ksoii = Soll-Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%)
Kist = Ist-Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%) Vbf = Volumen des Behandlungsfluids in I
D f = Dichte des Behandlungsfluids in g/ml
Dfk = Dichte der Fluidkomponente in g/ml
Kfk = Konzentration der Fluidkomponente (in Gew.%).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Konzentration der Fluidkomponente nach dem Einleiten der berechneten Menge der Fluidkomponente in das Behandlungsfluid erneut gemessen wird und bei einer Abweichung der Ist-Konzentration von der Soll-Konzentration eine erneute Berechnung und Einleitung für die Fluidkomponente erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsfluids durch Einleiten eines anderen Fluids, insbesondere eines Spülfluids aus dem Prozeßbehälter verdrängt und in einen Auffangbehalter geleitet werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsfluids über ein Schnellablaßventil aus dem Prozeßbehälter abgelassen und in einen Auffangbehalter geleitet werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsfluid in der Vorlage zirkuliert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsfluid in der Vorlage gefiltert wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Behandlungsfluid in der Vorlage auf eine vorgegebene Temperatur gebracht wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Behandlungsfluid NH4OH, H2O2, HCI oder eine Kombination aus wenigstens zwei der vorhergehenden Komponenten enthält.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Behandlungsfluid Flußsäure (HF) enthält.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Behandlungsfluid eine Schwefelsäure-Peroxid-Mischung enthält.
18. Vorrichtung (1 ) zum Behandeln von Halbleiterwafern (5) in einem Be- handlungsbehälter (3), mit einer ersten Ventileinheit zum Einleiten unterschiedlicher Behandlungsfluids aus unterschiedlichen Vorlagen (10) in den Behandlungsbehälter (3) und wenigstens einen Auffangbehalter (12, 22) zum Auffangen der Behandlungsfluids nach einer Behandlung, gekennzeichnet durch eine zweite Ventileinheit zum Leiten wenigstens eines Teils der Behandlungsfluids aus dem Auffangbehalter (12, 22) in die jeweilige Vorlage (10) und eine Spüleinheit (29) zum Spülen des Auffangbehälters.
19. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsbehälter (3) ein Schnellablaßventil (24) aufweist und ein
Auffangbehalter (22) unterhalb des Behandlungsbehälters (3) angeordnet ist.
20. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auffangbehalter (12) als Überlaufkragen des Behandlungsbehälters (3) ausgebildet ist.
21. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 19 und 20, gekennzeichnet durch eine steuerbare Verbindungsleitung zwischen dem Überlauf kragen (12) und dem unterhalb des Behandlungsbehälter (3) angeordneten Auffangbehalter (22).
22. Vorrichtung (1 ) nach einem Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Spüleinheit (29) wenigstens eine Fluid-Düse im Auffangbehalter (22) aufweist.
23. Vorrichtung (1 ) nach einem Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit zum Bestimmen des Volumens eines Behandlungsfluids in wenigstens einer der Vorlagen (10), wenigstens eine Einheit (38) zum Bestimmen der Konzentration wenigstens einer Fluidkomponente des Behandlungsfluids, und einer Steuereinheit zum Einleiten ei- ner bestimmten Menge der Fluidkomponente aufgrund des Volumens und der Konzentration.
24. Vorrichtung nach einem Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet durch eine Pumpe (32) zum Zirkulieren eines Behandlungsfluids in wenig- stens einer der Vorlagen (10).
25. Vorrichtung nach einem Ansprüche 18 bis 24, gekennzeichnet durch eine Filtereinheit (34) in wenigstens einer der Vorlagen (10).
26. Vorrichtung nach einem Ansprüche 18 bis 25, gekennzeichnet durch eine Temperatur-Steuereinheit (36) in wenigstens einer der Vorlagen (10).
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