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引言
在半導體襯底(晶圓)清洗中，濕法清洗必不可少。濕法清洗可以包括化學和機械方法，用于濕法蝕刻薄膜層和/或去除晶片表面上的顆粒。在現有技術中，濕法清潔的一種方式包括使用聲能清潔裝置。一種聲能清潔裝置利用一種工藝，其中晶片被放置在液體浴中，并且高頻輻射或空化被施加到浴中的液體。同時，液體中的化學物質為晶片上的層提供了表面蝕刻。表面蝕刻和空化共同提供清潔晶片表面的機械和化學作用。
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介紹
用于濕晶片清洗的速率監(jiān)視器。速率監(jiān)視器連接到單晶片清洗設備，以測量和控制濕法清洗過程。在晶片清洗過程中，當晶片被液體覆蓋時，速率監(jiān)測器可以監(jiān)測晶片一部分的變化速率，并及時預測濕法清洗過程的終點。終點的知識可用于優(yōu)化和控制清潔過程的各個方面。
簡而言之，在單晶片清洗過程中，速率監(jiān)視器被用來監(jiān)視晶片的一部分發(fā)生變化的速率，例如覆蓋晶片的薄膜?；谧兓l(fā)生的速率，速率監(jiān)視器可以及時預測終點參考。終點可以對應于濕式清潔過程的一個階段將結束而另一個階段將開始的時間點。一旦預測了終點，就可以在實際終點發(fā)生之前控制濕法清洗過程，使得通常會在終點發(fā)生之后執(zhí)行的事件現在可以在預測終點之前執(zhí)行。換句話說，速率監(jiān)視器可以確定濕法清洗過程的結束有多快，確定在到達終點之前需要做什么，以及做什么那些需要做的事情。因此，清潔過程的下一階段可以在沒有不必要的切換延遲的情況下進行，從而加速了清潔過程。單晶片清洗裝置中的示例性清洗工藝包括薄h1m去除(例如氧化物、氮化物、光刻膠)、顆粒去除、選擇性薄膜去除等。因此，速率監(jiān)視器可以觀察晶片的各種特征之一，例如薄的h1m厚度、溶液的化學變化等。
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實驗
根據本發(fā)明的一個實施例，可以在單晶片清洗設備中使用速率監(jiān)視器來去除晶片上的薄膜。在半導體工藝中，必須在整個半導體工藝的不同時間利用清洗技術來從晶片上去除薄膜。例如，在晶片上形成晶體管的過程中，作為形成晶體管的工藝的一部分，可能需要將柵極氧化物層直接生長到晶片的頂部。然而，在可以生長柵極氧化物之前，可能需要在晶片內形成隔離區(qū)，這可能需要直接在晶片表面上沉積各種薄的fi1m層，例如襯墊氧化物層和氮化物掩模層。一旦形成隔離區(qū)，就需要去除襯墊氧化物層和氮化物掩模層，使得柵極氧化物可以直接沉積在晶片表面上。
去除這些薄的fi1m層(例如氧化物、氮化物等)。)可以通過濕法蝕刻來完成。濕法蝕刻，也稱為覆蓋蝕刻，將晶片上暴露于蝕刻劑的所有表面暴露出來，對于去除薄fi1m層而不損壞下面的晶片非常有用。濕法蝕刻在本文中也可以被描述為“濕法清洗”，因為濕法蝕刻是清洗過程的一部分，并且可以包括其他清洗步驟(例如，沖洗、成腔等)。)傾向于去除濕法蝕刻后可能留下的蝕刻劑的任何殘留物或薄h1m層的顆粒。因此，濕法清洗工藝是半導體制造的重要部分。
因此，晶片可以被放置在單晶片清潔裝置內。速率監(jiān)視器可以位于原位，或者換句話說，位于晶片清洗裝置內部。速率監(jiān)視器可以包括光學測量設備，例如橢偏儀，以進行與晶片上的薄fi1m的厚度相關的光學測量。光學測量裝置可以進行光學測量，或者換句話說，測量光束的光程長度，該光程長度與晶片上薄fi1m的厚度相關，因為薄fi1m正被濕法蝕刻、清洗或者以清潔裝置處理的其他方式。因此，光學測量是實時進行的，或者是在濕法工藝發(fā)生時進行的，并且光學測量可用于確定蝕刻速率和基于蝕刻速率預測濕法清洗工藝的終點。速率監(jiān)視器或與晶片清洗裝置相關聯的其他裝置可以利用終點來優(yōu)化和控制清洗過程的各個方面，這些方面可以在到達終點之前及時發(fā)生，為到達終點之后可能發(fā)生的額外處理做準備。
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總結
1.單晶片清洗裝置，用于向晶片提供濕法清洗工藝；連接到單晶片清洗裝置的速率監(jiān)視器，用于測量和控制濕法清洗過程。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述速率監(jiān)視器用于測量濕法清洗蝕刻的進展速率，預測濕法清洗蝕刻的時間終點，并提供控制信號，所述控制信號可用于在到達終點之前控制單晶片清洗裝置。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述速率監(jiān)視器包括:單晶片清潔裝置內部的光學測量裝置，用于進行與覆蓋晶片的薄fi1m層的薄fi1m厚度相關的光學測量；和連接到光學測量裝置的工藝控制器，該工藝控制器基于光學測量確定濕法清洗蝕刻期間薄fi1m的蝕刻速率，基于蝕刻速率預測濕法清洗蝕刻的終點，并基于預測的終點向單晶片清洗裝置提供控制信號。