[發明專利]監測使用流體噴霧例如低溫流體噴霧的微電子襯底處理的系統和方法

有效

• 申請號: 201880032046.8
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN110621419B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 布倫特·D·施瓦布;赤毛比·姆巴納索;格雷戈里·P·托梅斯;凱文·羅爾夫;杰弗里·M·勞爾哈斯
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創FSI公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B3/02;C03C19/00;H01J49/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;楊林森

描述了用于處理襯底的系統和方法。特別地，用于處理襯底的系統和方法包括用于從微電子襯底的表面去除顆粒的技術。該系統包括：真空處理室；襯底臺，其用于將微電子襯底支承在真空處理室內；低溫流體供應系統，其可以通過布置在真空處理室內的一個或更多個噴嘴提供流體或者流體混合物，以沿朝著微電子襯底的上表面的方向將流體噴霧注入處理室內；以及過程監測系統，其耦接至真空處理室，并被布置成收集與一個或更多個噴嘴的出口下游的所注入的流體噴霧的至少一個測量屬性相對應的流體噴霧數據。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年3月17日提交的題為“System and Method for MonitoringTreatment of Substrates with Cryogenic Fluid Mixtures”的美國臨時申請第62/473,159號的優先權，出于所有目的將其全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開內容涉及用于處理微電子襯底的表面，并且特別是用于使用流體噴霧例如低溫流體噴霧從微電子襯底去除物體的裝置和方法，其中，過程監測系統測量流體噴霧的特性，并且然后響應于測量結果調整一個或更多個過程參數。

背景技術

微電子技術的進步已經致使在微電子襯底(例如半導體襯底)上形成集成電路(IC)，其中有源組件的密度不斷增加。可以通過在微電子襯底上施加和選擇性去除各種材料來進行IC制造。制造過程的一方面可以包括暴露微電子襯底的表面以進行清潔處理以從微電子襯底去除過程殘渣和/或碎屑(例如顆粒)。已經開發了各種干清潔技術和濕清潔技術來清潔微電子襯底。

然而，微電子IC制造的進步已經導致襯底上較小的器件特征。較小的器件特征使器件比過去更容易由于較小顆粒而受到損壞和成品率損失。因此，將需要能夠去除較小的顆粒和/或相對較大的顆粒而不損壞襯底的任何技術。

發明內容

本文的技術涉及用于處理微電子襯底的表面，并且特別是用于使用流體處理噴霧例如低溫流體噴霧從微電子襯底去除物體的裝置實施方式和方法。本文描述的裝置實施方式和方法還包括用于監測和/或控制用于從微電子襯底的表面去除顆粒的處理過程的技術。這些技術允許監測流體噴霧的特性，并使用噴霧本身的結果信息來實時調整過程參數，以幫助保持噴霧的操作特性。與監測和噴霧相關的其他條件(例如，供應給噴嘴的流體或流體混合物在噴射之前的性能和/或處理室條件的特性)相比，直接監測流體噴霧本身可以允許更快速地檢測并響應噴霧特性的變化，因為這些相關性可能涉及從與其他條件變化有關的噴霧變換發生的時間起的滯后時間。在一些實施方式中，可以在控制系統中監測流體噴霧本身以及與噴霧條件相關的其他條件兩者的特征。

本文描述了幾種裝置實施方式和方法，所述裝置實施方式和方法可以使用各種不同的流體或流體混合物提供從微電子襯底去除物體(例如顆粒)的流體噴霧。特別地，微電子襯底可以以允許噴霧從微電子襯底的表面去除顆粒的方式暴露于流體噴霧，該流體噴霧由加壓且冷卻的流體或者流體混合物形成。流體噴霧可以包括但不限于低溫氣溶膠和/或氣體團簇噴射(GCJ)噴霧，其可以通過將流體或流體混合物從可能包括微電子襯底的處理室的高壓環境(例如大于大氣壓)膨脹到較低壓力環境(例如低于大氣壓)而形成。根據一個實施方式，描述了處理襯底的系統。特別地，處理襯底的系統和方法包括用于從微電子襯底的表面去除顆粒的技術。該系統包括：真空處理室；襯底臺，用于將微電子襯底支承在真空處理室內；低溫流體供應系統，其可以通過布置在真空處理室內的一個或更多個噴嘴提供加壓并冷卻的流體或者流體混合物，以沿朝著微電子襯底的上表面的方向注入流體噴霧；以及過程監測系統，其耦接至真空處理室，并被布置成收集在一個或更多個噴嘴的出口下游的所注入的流體噴霧的至少一個測量屬性的流體噴霧數據。