《炬丰科技-半导体工艺》 圆湿法清洗的速率检测器

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：圆湿法清洗的速率检测器

编号：JFKJ-21-962

作者：炬丰科技

引言

在半导体衬底(晶圆)清洗中，湿法清洗必不可少。湿法清洗可以包括化学和机械方法，用于湿法蚀刻薄膜层和/或去除晶片表面上的颗粒。在现有技术中，湿法清洁的一种方式包括使用声能清洁装置。一种声能清洁装置利用一种工艺，其中晶片被放置在液体浴中，并且高频辐射或空化被施加到浴中的液体。同时，液体中的化学物质为晶片上的层提供了表面蚀刻。表面蚀刻和空化共同提供清洁晶片表面的机械和化学作用。

介绍

    

用于湿晶片清洗的速率监视器。速率监视器连接到单晶片清洗设备，以测量和控制湿法清洗过程。在晶片清洗过程中，当晶片被液体覆盖时，速率监测器可以监测晶片一部分的变化速率，并及时预测湿法清洗过程的终点。终点的知识可用于优化和控制清洁过程的各个方面。

简而言之，在单晶片清洗过程中，速率监视器被用来监视晶片的一部分发生变化的速率，例如覆盖晶片的薄膜。基于变化发生的速率，速率监视器可以及时预测终点参考。终点可以对应于湿式清洁过程的一个阶段将结束而另一个阶段将开始的时间点。一旦预测了终点，就可以在实际终点发生之前控制湿法清洗过程，使得通常会在终点发生之后执行的事件现在可以在预测终点之前执行。换句话说，速率监视器可以确定湿法清洗过程的结束有多快，确定在到达终点之前需要做什么，以及做什么那些需要做的事情。因此，清洁过程的下一阶段可以在没有不必要的切换延迟的情况下进行，从而加速了清洁过程。单晶片清洗装置中的示例性清洗工艺包括薄h1m去除(例如氧化物、氮化物、光刻胶)、颗粒去除、选择性薄膜去除等。因此，速率监视器可以观察晶片的各种特征之一，例如薄的h1m厚度、溶液的化学变化等。

   实验

根据本发明的一个实施例，可以在单晶片清洗设备中使用速率监视器来去除晶片上的薄膜。在半导体工艺中，必须在整个半导体工艺的不同时间利用清洗技术来从晶片上去除薄膜。例如，在晶片上形成晶体管的过程中，作为形成晶体管的工艺的一部分，可能需要将栅极氧化物层直接生长到晶片的顶部。然而，在可以生长栅极氧化物之前，可能需要在晶片内形成隔离区，这可能需要直接在晶片表面上沉积各种薄的fi1m层，例如衬垫氧化物层和氮化物掩模层。一旦形成隔离区，就需要去除衬垫氧化物层和氮化物掩模层，使得栅极氧化物可以直接沉积在晶片表面上。

去除这些薄的fi1m层(例如氧化物、氮化物等)。)可以通过湿法蚀刻来完成。湿法蚀刻，也称为覆盖蚀刻，将晶片上暴露于蚀刻剂的所有表面暴露出来，对于去除薄fi1m层而不损坏下面的晶片非常有用。湿法蚀刻在本文中也可以被描述为“湿法清洗”，因为湿法蚀刻是清洗过程的一部分，并且可以包括其他清洗步骤(例如，冲洗、成腔等)。)倾向于去除湿法蚀刻后可能留下的蚀刻剂的任何残留物或薄h1m层的颗粒。因此，湿法清洗工艺是半导体制造的重要部分。

因此，晶片可以被放置在单晶片清洁装置内。速率监视器可以位于原位，或者换句话说，位于晶片清洗装置内部。速率监视器可以包括光学测量设备，例如椭偏仪，以进行与晶片上的薄fi1m的厚度相关的光学测量。光学测量装置可以进行光学测量，或者换句话说，测量光束的光程长度，该光程长度与晶片上薄fi1m的厚度相关，因为薄fi1m正被湿法蚀刻、清洗或者以清洁装置处理的其他方式。因此，光学测量是实时进行的，或者是在湿法工艺发生时进行的，并且光学测量可用于确定蚀刻速率和基于蚀刻速率预测湿法清洗工艺的终点。速率监视器或与晶片清洗装置相关联的其他装置可以利用终点来优化和控制清洗过程的各个方面，这些方面可以在到达终点之前及时发生，为到达终点之后可能发生的额外处理做准备。

总结

1.单晶片清洗装置，用于向晶片提供湿法清洗工艺；连接到单晶片清洗装置的速率监视器，用于测量和控制湿法清洗过程。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述速率监视器用于测量湿法清洗蚀刻的进展速率，预测湿法清洗蚀刻的时间终点，并提供控制信号，所述控制信号可用于在到达终点之前控制单晶片清洗装置。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述速率监视器包括:

单晶片清洁装置内部的光学测量装置，用于进行与覆盖晶片的薄fi1m层的薄fi1m厚度相关的光学测量；和连接到光学测量装置的工艺控制器，该工艺控制器基于光学测量确定湿法清洗蚀刻期间薄fi1m的蚀刻速率，基于蚀刻速率预测湿法清洗蚀刻的终点，并基于预测的终点向单晶片清洗装置提供控制信号。

 

标签：晶片,检测器,监视器,速率,蚀刻,清洗,湿法
来源： https://blog.csdn.net/hlke2022/article/details/122578426