半導(dǎo)體裝置及調(diào)節(jié)方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體裝置用于各種電子應(yīng)用中，諸如個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)字圖像器件和其他電子設(shè)備。通常通過下列方式制造半導(dǎo)體器件：順序地在晶圓上方沉積絕緣層或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體材料層，以及使用光刻工藝圖案化各種材料層以在其上形成電路組件和元件。通常在單個(gè)晶圓上制造諸多的集成電路，并且通過在集成電路之間沿著劃線進(jìn)行切割分割晶圓上的單個(gè)管芯。單個(gè)管芯通常單獨(dú)封裝、封裝在多芯片模塊中、或封裝在其他類型的包裝中。

當(dāng)半導(dǎo)體裝置對(duì)晶圓進(jìn)行半導(dǎo)體制造工藝時(shí)，在晶圓上可形成一些缺陷，并且因此由于這些缺陷降低了晶圓的產(chǎn)率。由此，需要頻繁地維護(hù)半導(dǎo)體裝置，并且降低晶圓的制造效率。

盡管現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置通常已滿足其預(yù)期的目的，但是它們沒有完全滿足各個(gè)方面的要求。因此，最好提供一種用于降低缺陷和減少維護(hù)半導(dǎo)體裝置所需的時(shí)間的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括：

晶圓卡盤，被配置為保持晶圓；

第一噴嘴，被配置為將第一化學(xué)液體分配在所述晶圓上；

第二噴嘴，被配置為在所述第一噴嘴停止分配所述第一化學(xué)液體之后于第一分配時(shí)間將第二化學(xué)液體分配在所述晶圓上；

圖像器件，被配置為順序地拍攝所述第一噴嘴和所述第二噴嘴的多個(gè)圖像；以及

處理模塊，被配置為分析所述圖像，

其中，當(dāng)所述圖像的第一缺陷圖像示出所述第一化學(xué)液體和所述第二化學(xué)液體存在于靠近所述第一噴嘴和所述第二噴嘴的空間中且流向所述晶圓時(shí)，所述處理模塊調(diào)整所述第一分配時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一缺陷圖像示出了所述第一化學(xué)液體在所述空間中與所述第二化學(xué)液體混合或干擾所述第二化學(xué)液體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述圖像器件從分配所述第一化學(xué)液體的所述第一噴嘴到分配所述第二化學(xué)液體的所述第二噴嘴順序地拍攝所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一噴嘴在開始時(shí)間分配所述第一化學(xué)液體，并且在第一停止時(shí)間停止分配所述第一化學(xué)液體，以及所述第二噴嘴在第二停止時(shí)間停止分配所述第二化學(xué)液體，其中，所述圖像器件在所述第一開始時(shí)間和所述第二停止時(shí)間期間順序地拍攝所述圖像，并且所述第一分配時(shí)間遲于所述第一停止時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)所述第一缺陷圖像的拍攝時(shí)間，所述處理模塊將所述第二噴嘴設(shè)定為在第二分配時(shí)間分配所述第二化學(xué)液體，所述第二分配時(shí)間遲于所述第一分配時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：

流量控制器，被配置為將所述第一化學(xué)液體施加給所述第一噴嘴；以及

管道，連接至所述流量控制器和所述第一噴嘴，

其中，當(dāng)所述第一噴嘴停止分配所述第一化學(xué)液體時(shí)，所述流量控制器通過所述管道從所述第一噴嘴收回第一體積的所述第一化學(xué)液體，

其中，當(dāng)所述圖像的第二缺陷圖像示出了所述第一化學(xué)液體突出于所述第一噴嘴的開口時(shí)，所述處理模塊調(diào)節(jié)所述第一體積，其中，通過所述開口分配所述第一化學(xué)液體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述處理模塊將所述第一體積設(shè)定為第二 體積，其中，所述第二體積大于所述第一體積，并且所述流量控制器在后續(xù)工藝中收回所述第一噴嘴中的所述第二體積的所述第一化學(xué)液體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述圖像器件每秒拍攝的圖像的數(shù)量的范圍在約5至約1200之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法，包括：

通過第一噴嘴將第一化學(xué)液體分配在晶圓上；

通過圖像器件按順序地連續(xù)拍攝所述第一噴嘴和第二噴嘴的圖像；

通過所述第二噴嘴在第一分配時(shí)間將第二化學(xué)液體分配在所述晶圓上；

通過處理模塊分析所述圖像中的每一個(gè)；以及

當(dāng)在所述圖像的缺陷圖像中示出缺陷特征時(shí)，處理調(diào)節(jié)工藝。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括由所述圖像器件從分配所述第一化學(xué)液體的所述第一噴嘴到分配所述第二化學(xué)液體的所述第二噴嘴按順序地連續(xù)拍攝所述第一噴嘴和所述第二噴嘴的所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：

由所述第一噴嘴在開始時(shí)間將所述第一化學(xué)液體分配到所述晶圓上；

在第一停止時(shí)間停止所述第一化學(xué)液體的分配；以及

在第二停止時(shí)間停止所述第二化學(xué)液體的分配，

其中，所述圖像器件在所述第一開始時(shí)間和所述第二停止時(shí)間期間順序地拍攝所述圖像，并且所述第一分配時(shí)間遲于所述第一停止時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述調(diào)節(jié)工藝還包括：

由所述處理模塊調(diào)節(jié)所述第一分配時(shí)間，其中，所述缺陷特征是所述第一化學(xué)液體和所述第二化學(xué)液體存在于靠近所述第一噴嘴和所述第二噴嘴的空間中，并且流向所述晶圓。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述缺陷特征還包括所述第一化學(xué)液體在所述空間中與所述第二化學(xué)液體混合或干擾所述第二化學(xué)液體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：根據(jù)所述缺陷圖像的拍攝時(shí)間，由所述處理模塊將所述第二噴嘴設(shè)定為在第二分配時(shí)間分配所述第二化學(xué) 液體，其中，所述第二分配時(shí)間遲于所述第一分配時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：

當(dāng)所述第一噴嘴停止分配所述第一化學(xué)液體時(shí)，由流量控制器收回所述第一噴嘴中的第一體積的所述第一化學(xué)液體，

其中，所述調(diào)節(jié)工藝還包括：

由所述處理模塊調(diào)節(jié)所述第一體積，其中，所述缺陷特征是所述第一化學(xué)液體突出于所述第一噴嘴的開口，其中，通過所述開口分配所述第一化學(xué)液體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：

由所述處理模塊將所述第一容量設(shè)定為第二容量，其中，所述第二容量大于所述第一容量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述圖像器件每秒所拍攝的圖像的數(shù)量的范圍在約5至約1200之間。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法，包括：

由噴嘴通過開口將化學(xué)液體分配到晶圓上；

停止所述化學(xué)液體的分配；

當(dāng)所述噴嘴停止分配所述化學(xué)液體時(shí)，由流量控制器收回所述噴嘴中的第一體積的所述化學(xué)液體；

由圖像器件拍攝所述噴嘴的圖像；

由處理模塊分析所述圖像；以及

當(dāng)所述圖像示出所述化學(xué)液體突出于所述開口時(shí)，由所述處理模塊調(diào)節(jié)所述第一體積。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括：

由所述處理模塊將所述第一體積設(shè)定為第二體積，其中，所述第二體積大于所述第一體積。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述圖像器件每秒所拍攝的圖像的數(shù)量的范圍在約5至約1200之間。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，通過下列詳細(xì)的描述，可以更好地理解本公開的各方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，沒有按比例繪制各種部件。實(shí)際上，為了清楚地討論，可以任意地增加或減小各種部件的尺寸。

圖1是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的示意圖。

圖2是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的系統(tǒng)圖。

圖3是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法的時(shí)間圖。

圖4是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法的流程圖。

圖5A至圖5C是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的在調(diào)節(jié)方法的中間階段期間半導(dǎo)體裝置的示意圖。

圖6是圖5B的部分A的放大圖。

圖7A至圖7B是根據(jù)圖6的一些實(shí)施例的放大圖。

具體實(shí)施方式

下列公開提供了用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的多種不同實(shí)施例或?qū)嵗Ｒ韵聦⒚枋鼋M件和布置的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在多個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考符號(hào)和/或字符。這種重復(fù)用于簡(jiǎn)化和清楚，并且其本身不表示所述多個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，在此可使用諸如“在…之下”、“在…下面”、“下面的”、“在…上面”、以及“上面的”等的空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)，以容易的描述如圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一元件(多個(gè)元件)或部件(多個(gè)部件)的關(guān)系。除圖中所示的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)將包括使用或操作中的裝置的各種不同的方位。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且通過在此使用的空間關(guān)系描述符進(jìn)行相應(yīng)的解釋。

描述了實(shí)施例的一些變化。貫穿各個(gè)視圖和說明性實(shí)施例，相同的參 考數(shù)字用于指代相同的元件。應(yīng)該理解，在該方法之前、期間和之后可提供附加的操作，并且對(duì)于該方法的其他實(shí)施例而言，一些所述操作可被代替或去除。

提供了一種半導(dǎo)體裝置和一種用于半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法。半導(dǎo)體裝置被配置為在晶圓上進(jìn)行半導(dǎo)體制造工藝。調(diào)節(jié)方法被配置為調(diào)節(jié)半導(dǎo)體裝置的液體供給器件。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體裝置是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)裝置、顯影裝置、涂覆裝置、晶圓清洗裝置、濕蝕刻裝置或其他適合的裝置。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體制造工藝是CMP工藝、顯影工藝、涂覆工藝、晶圓清洗工藝、濕蝕刻工藝、或其他適合的工藝。

圖1是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置1的示意圖。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體裝置1是顯影裝置。半導(dǎo)體裝置1包括工藝腔10、平臺(tái)20、晶圓卡盤30、杯子40、液體供給器件50和60、以及圖像器件70。平臺(tái)20設(shè)置在工藝腔10中，并且位于工藝腔10的底部。

晶圓卡盤30設(shè)置在平臺(tái)20上。晶圓卡盤30被配置為保持且旋轉(zhuǎn)晶圓W1。在一些實(shí)施例中，晶圓卡盤30是靜電晶圓卡盤。在一些實(shí)施例中，晶圓W1包括襯底W11和處理層W12。

在一些實(shí)施例中，處理層W12是通過涂覆工藝涂覆的光刻膠層。在一些實(shí)施例中，處理層W12是包括金屬的導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，處理層W12是包括絕緣材料的介電層。

杯子40是空心柱狀結(jié)構(gòu)。晶圓卡盤30和晶圓W1定位在杯子40中。在半導(dǎo)體制造工藝期間，杯子40相對(duì)于平臺(tái)20高于晶圓。杯子40被配置為擋住從晶圓W1噴射的液體。

液體供給器件50包括噴嘴51、保持器52、管道53、儲(chǔ)槽54和流量控制器55。噴嘴51被配置為將化學(xué)液體分配給晶圓W1。在一些實(shí)施例中，噴嘴51可選地按順序?qū)⒒瘜W(xué)液體分配在晶圓W1的處理層W12上。在一些實(shí)施例中，噴嘴51的數(shù)量范圍在約2至約50之間。噴嘴51設(shè)置在保持器52上。噴嘴51通過管道53連接至儲(chǔ)槽54。

在一些實(shí)施例中，化學(xué)液體是顯影液體。在一些實(shí)施例中，顯影液體 包括DMSO(二甲基亞砜)、MEA(甲基乙酰胺)、BDG(二乙二醇丁醚)、NEA(n,n-二甲基乙酰胺)、NMP(n-甲基吡咯烷酮)、或其混合物。

在一些實(shí)施例中，化學(xué)液體是光刻膠。在一些實(shí)施例中，光刻膠液體是正光刻膠液體，包括苯酚甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂或其混合物。在一些實(shí)施例中，光刻膠液體是負(fù)光刻膠液體，包括天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、或其混合物。

在一些實(shí)施例中，蝕刻液體是HCl、HF、H₂SO₄、H₃PO₄、HNO₃、HClO₄、CH₃COOH、和NH₄OH、或其混合物。

儲(chǔ)槽54被配置為容納各種化學(xué)液體。流量控制器55連接至管道53。流量控制器55被配置為將儲(chǔ)槽54中的化學(xué)液體施加給噴嘴51。在一些實(shí)施例中，流量控制器55是閥門或泵。

液體供給器件60包括噴嘴61、管道62、儲(chǔ)槽63和流量控制器64。噴嘴61被配置為將清洗液分配給晶圓W1。在一些實(shí)施例中，噴嘴61設(shè)置在保持器52上。噴嘴61通過管道62連接至儲(chǔ)槽63。儲(chǔ)槽63被配置為容納清洗液。流量控制器64被配置為將儲(chǔ)槽54中的清洗液施加給噴嘴61。

在一些實(shí)施例中，清洗液是水，諸如，去離子水(DI水)、或可有效地清洗的另一種化學(xué)液體。

圖像器件70定位在工藝腔10中。在一些實(shí)施例中，圖像器件70設(shè)置在工藝腔10的壁上。在一些實(shí)施例中，圖像器件70設(shè)置在保持器52上。在一些實(shí)施例中，圖像器件70是照相機(jī)。圖像器件70被配置為拍攝噴嘴51和噴嘴61的圖像。

在一些實(shí)施例中，通過至少兩種化學(xué)液體去除處理層W12的一些部分。在一些實(shí)施例中，諸如光刻膠層的另一種層通過至少兩種化學(xué)液體形成在處理層W1上。

在一些實(shí)施例中，噴嘴51包括第一噴嘴51a和第二噴嘴51b。第一噴嘴51a被配置為將第一化學(xué)液體分配在晶圓W1上。第一噴嘴51a通過第一管道53a連接至第一儲(chǔ)槽54a。第一儲(chǔ)槽54a容納第一化學(xué)液體。流量控制器55a將第一儲(chǔ)槽54a的第一化學(xué)液體傳送至第一噴嘴51a。

第二噴嘴51b被配置為將第二化學(xué)液體分配在晶圓W1上。在一些實(shí) 施例中，第一化學(xué)液體的種類不同于第二化學(xué)液體的種類。第二噴嘴51b通過第二管道53b連接至第二儲(chǔ)槽54b。第二儲(chǔ)槽54b容納第二化學(xué)液體。流量控制器55b將第二儲(chǔ)槽54b的第二化學(xué)液體傳送至第二噴嘴51b。

如圖1所示，在諸如顯影工藝的半導(dǎo)體制造工藝期間，晶圓W1保持在晶圓卡盤30上。第一噴嘴51a和第二噴嘴51b移向鄰近晶圓W1的分配位置。在一些實(shí)施例中，第一噴嘴51a和第二噴嘴51b移向晶圓W1的中心區(qū)域上方的分配位置。換言之，第一噴嘴51a和第二噴嘴51b定位在晶圓W1的中心區(qū)域上方。此外，晶圓W1通過晶圓卡盤30旋轉(zhuǎn)。

如圖1所示，第一噴嘴51a將第一化學(xué)液體分配在晶圓W1上。因?yàn)榫AW1旋轉(zhuǎn)，所以第一化學(xué)液體被分布在處理層W12上。在一些實(shí)施例中，第一化學(xué)液體與處理層W12的一些部分發(fā)生反應(yīng)。在一些實(shí)施例中，處理層W12的一些部分被第一化學(xué)液體溶解。

在第一化學(xué)液體停止分配第一化學(xué)液體之后，第二化學(xué)液體開始將第二化學(xué)液體分配在晶圓W1上。因?yàn)榫AW1旋轉(zhuǎn)，所以第二化學(xué)液體被分布在處理層W12上。

在一些實(shí)施例中，第二化學(xué)液體在晶圓W1上與第一化學(xué)液體混合。在一些實(shí)施例中，第二化學(xué)液體在晶圓W1上與第一化學(xué)液體和/或處理層W12反應(yīng)。在一些實(shí)施例中，處理層W12的一些部分被第二化學(xué)溶液溶解。

在一些實(shí)施例中，噴嘴51包括沿著一個(gè)方向布置在平面上的至少兩個(gè)第一噴嘴51a。在一些實(shí)施例中，噴嘴51包括沿著一個(gè)方向布置在平面上的至少兩個(gè)第二噴嘴51b。在諸如顯影工藝的半導(dǎo)體制造工藝期間，第一噴嘴51a或第二噴嘴51b水平移動(dòng)以將化學(xué)液體分配給晶圓W1的邊緣區(qū)域和中心區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，在化學(xué)液體與處理層W12的一些部分反應(yīng)之后，處理層W12的部分被化學(xué)液體溶解。噴嘴61移動(dòng)至晶圓W1的中心區(qū)域。換言之，噴嘴61定位在晶圓W1的中心區(qū)域上方。

噴嘴61將清洗液分配在晶圓W1上。因?yàn)榫AW1旋轉(zhuǎn)，所以清洗液清洗晶圓W1的表面，并且去除晶圓W1上的化學(xué)液體。

圖2是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置1的系統(tǒng)圖。圖3是根 據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于半導(dǎo)體裝置1的調(diào)節(jié)方法的時(shí)間圖。半導(dǎo)體裝置1還包括工藝控制器80和處理模塊90。工藝控制器80電連接至處理模塊90、流量控制器55a和55b、以及流量控制器64。

工藝控制器80被配置為控制流量控制器55a在第一開始時(shí)間開始將第一化學(xué)液體施加給第一噴嘴51a，并且控制流量控制器55a在第一停止時(shí)間T12停止將第一化學(xué)液體施加給第一噴嘴51a。因此，第一噴嘴51a在開始時(shí)間T11開始將第一化學(xué)液體分配給晶圓W1，并且第一噴嘴51b在第一停止時(shí)間T12停止將第一化學(xué)液體分配給晶圓W1。

此外，工藝控制器80被配置為當(dāng)?shù)谝粐娮?1a停止分配第一化學(xué)液體時(shí)控制流量控制器55a通過第一管道53a從第一噴嘴51a收回一定容量的第一化學(xué)液體。

工藝控制器80還被配置為控制流量控制器55b在第一分配時(shí)間T21開始將第二化學(xué)液體施加給第二噴嘴51b，并且控制流量控制器55b在第二停止時(shí)間T23停止將第二化學(xué)液體施加給第二噴嘴51b。第一分配時(shí)間T21遲于第一停止時(shí)間T12。因此，第二噴嘴51b在第一分配時(shí)間T21開始將第二化學(xué)液體分配給晶圓W1，并且第二噴嘴51b在第二停止時(shí)間T23停止將第二化學(xué)液體分配給晶圓W1。

此外，工藝控制器80被配置為當(dāng)?shù)诙娮?1b停止分配第二化學(xué)液體時(shí)控制流量控制器55b通過第二管道53b從第二噴嘴51b收回一定容量的第二化學(xué)液體。

工藝控制器80還被配置為控制流量控制器64在開始時(shí)間T31開始將清洗液施加給噴嘴61，并且控制流量控制器64在第三停止時(shí)間T32停止將清洗液施加給噴嘴61。因此，噴嘴61在開始時(shí)間T31開始將清洗液分配給晶圓W1，并且噴嘴61在第三停止時(shí)間T32停止將清洗液分配給晶圓W1。

在一些實(shí)施例中，工藝控制器80被配置為在噴嘴61停止分配清洗液時(shí)控制流量控制器64通過管道62從噴嘴61收回一定容量的清洗液。

在一些實(shí)施例中，工藝控制器80包括控制方法81，其包括諸如開始時(shí)間T11、第一停止時(shí)間T12、第一分配時(shí)間T21、開始時(shí)間T31和第三停 止時(shí)間T32的信息。

處理模塊90電連接至工藝控制器80、流量控制器55b和圖像器件70。在一些實(shí)施例中，處理模塊90與工藝控制器80集成在一起。處理模塊90被配置為接收來自圖像器件70的圖像且分析該圖像。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90接收來自工藝控制器80的控制方法81，以獲得關(guān)于開始時(shí)間T11、第一停止時(shí)間T12、第一分配時(shí)間T21、開始時(shí)間T31和第三停止時(shí)間T32的信息。

處理模塊90還被配置為根據(jù)圖像器件70的分析結(jié)果將第一分配時(shí)間T21調(diào)節(jié)為第二分配時(shí)間T22。因此，第二噴嘴51b在后續(xù)的半導(dǎo)體制造工藝中在第二分配時(shí)間T22開始將第二化學(xué)液體分配給晶圓W1。

此外，處理模塊90被配置為通過流量控制器55a和55b或流量控制器64調(diào)節(jié)從第一噴嘴51a、第二噴嘴51b或噴嘴61收回的容量。

圖4是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于半導(dǎo)體裝置1的調(diào)節(jié)方法的流程圖。圖5A至圖5C是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的處于調(diào)節(jié)方法的中間階段期間的半導(dǎo)體裝置1的示意圖。圖6是圖5B的部分A的放大圖。圖7A至圖7B是根據(jù)圖6的一些實(shí)施例的放大圖。

在步驟S101中，半導(dǎo)體裝置1在晶圓W1上實(shí)施半導(dǎo)體制造工藝。如圖5A所示，晶圓W1保持在晶圓卡盤30上。噴嘴51a移向鄰近晶圓W1的分配位置。在一些實(shí)施例中，第一噴嘴51a定位在晶圓W1的中心區(qū)域上方。

如圖2、圖3和圖5A所示，之后，工藝控制器80控制流量控制器55a將第一化學(xué)液體施加給第一噴嘴51a。因此，第一噴嘴51a在開始時(shí)間T11開始將第一化學(xué)液體分配在晶圓W1上。

在步驟S103中，處理模塊90在圖像時(shí)間周期中控制圖像器件70按順序連續(xù)地捕捉第一噴嘴51a和第二噴嘴51b的圖像。在圖像器件70捕捉第一噴嘴51a和第二噴嘴51b的圖像時(shí)，處理模塊90連續(xù)地接收來自圖像器件70的圖像。

在一些實(shí)施例中，圖像時(shí)間周期的范圍介于約0.0008(1/1200)秒至0.2秒之間。圖像器件70每秒拍攝的圖像的數(shù)量的范圍介于約5至約1200 之間。在一些實(shí)施例中，圖像器件70每秒拍攝的圖像的數(shù)量的范圍介于約50至約800之間。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90控制圖像器件70從分配第一化學(xué)液體的第一噴嘴51a到分配第二化學(xué)液體的第二噴嘴51b連續(xù)地捕捉第一噴嘴51a和第二噴嘴51b的圖像。在一些實(shí)施例中，圖像器件70在開始時(shí)間T11和第二停止時(shí)間T23期間順序地拍攝圖像。

在一些實(shí)施例中，圖像器件70在開始時(shí)間T11之前或在第一噴嘴51a開始將第一化學(xué)液體分配在晶圓W1上之前，開始捕捉第一噴嘴51a和第二噴嘴51b的圖像。

在一些實(shí)施例中，圖像器件70在第二分配時(shí)間T22之后或在第二噴嘴51b開始分配第二化學(xué)液體之后，停止拍攝第一噴嘴51a和第二噴嘴51b的圖像。

在步驟S105中，如圖5A所示，工藝控制器80控制流量控制器55a停止將第一化學(xué)液體施加給第一噴嘴51a。因此，第一噴嘴51a在第一停止時(shí)間T12停止將第一化學(xué)液體分配在晶圓W1上。

如圖6所示，通過第一噴嘴51a的開口511將第一化學(xué)液體分配在晶圓W1上，并且通過第二噴嘴51b的開口512分配第二化學(xué)液體。

當(dāng)?shù)谝粐娮?1a停止分配第一化學(xué)液體時(shí)，第一化學(xué)液體突出于圖7A所示的開口511。突出于開口511的第一化學(xué)液體隨后可落在晶圓W1上(特別是當(dāng)?shù)谝粐娮?1a移動(dòng)時(shí))，并且導(dǎo)致晶圓W1上的缺陷。

因此，在第一噴嘴51a停止分配第一化學(xué)液體時(shí)，流量控制器55a通過第一管道53a收回第一噴嘴51a中第一體積的第一化學(xué)液體。在一些實(shí)施例中，第一體積的第一化學(xué)液體的范圍介于約0.5ml至約300ml之間。

在流量控制器55a收回第一噴嘴51a中的第一體積的第一化學(xué)液體之后(如圖6所示)，第一化學(xué)液體不會(huì)突出于開口511。

在步驟S107中，如圖5B所示，工藝控制器80控制流量控制器55b將第二化學(xué)液體施加給第二噴嘴51b。因此，在第一噴嘴51a停止分配第一化學(xué)液體之后，第二噴嘴51b在第一分配時(shí)間T21開始將第二化學(xué)液體分配在晶圓W1上。

為了減少顯影工藝所需的時(shí)間，第一噴嘴51a停止分配第一化學(xué)液體和第二噴嘴51b開始分配第二化學(xué)液體之間的時(shí)間盡可能的短暫。然而，當(dāng)?shù)诙娮?1b太早分配第二化學(xué)液體時(shí)，第一化學(xué)液體和第二化學(xué)液體在晶圓W1與第一和第二化學(xué)液體之間的空間S1中混合在一起。因此，通過空間S1中的第一和第二化學(xué)液體的混合物可在晶圓W1上形成一些缺陷。

在一些實(shí)施例中，第一和第二化學(xué)液體在空間S1中彼此撞擊，并且濺射在噴嘴51上。此外，落在噴嘴51上的第一和第二化學(xué)液體將形成顆粒。顆?？陕湓诤罄m(xù)的晶圓上，并且在晶圓上產(chǎn)生一些缺陷。

如圖6所示，示出了期望條件。當(dāng)?shù)诙娮?1b開始分配第二化學(xué)液體時(shí)，第一化學(xué)液體不會(huì)流向空間S1中鄰近第一和第二噴嘴51a和51b的晶圓W1。

在一些實(shí)施例中，空間S1位于涂覆在沿著水平面延伸的頂面W13上的第一化學(xué)液體上方。在一些實(shí)施例中，空間S1位于沿著水平面在晶圓W1的頂面W13上流動(dòng)的第一化學(xué)液體的上方。

在步驟S109中，如圖5C所示，工藝控制器80控制流量控制器55b停止將第二化學(xué)液體施加給第二噴嘴51b。因此，第二噴嘴51b在第二停止時(shí)間T23停止將第二化學(xué)液體分配在晶圓W1上。

當(dāng)?shù)诙娮?1b停止分配第二化學(xué)液體時(shí)，流量控制器55b通過第二管道53b收回第二噴嘴51b中的第一體積的第二化學(xué)液體。

之后，工藝控制器80控制流量控制器64將清洗液施加給噴嘴61。因此，噴嘴61在開始時(shí)間T11開始將清洗液分配在晶圓W1上。

因?yàn)榫AW1旋轉(zhuǎn)，所以清洗液清洗晶圓W1的頂晶圓W1以去除晶圓W1上的化學(xué)液體。此外，工藝控制器80控制清洗控制器停止將清洗液施加給噴嘴61。因此，噴嘴61在清洗停止時(shí)間停止將清洗液分配在晶圓W1上。

在步驟S111中，處理模塊90分析每個(gè)圖像。處理模塊90檢查圖像中是否示出一些缺陷特征。因此，圖像器件70的監(jiān)測(cè)器可檢測(cè)出因液體供給器件50所導(dǎo)致的在晶圓W1上形成的缺陷的原因。

在一些實(shí)施例中，圖像的每一個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)拍攝時(shí)間。拍攝時(shí)間為圖像器件70拍攝一個(gè)圖像的時(shí)間。處理模塊90在第一分配時(shí)間T21和第二停止時(shí)間T23期間檢查帶有拍攝時(shí)間的圖像。

在一些實(shí)施例中，第一缺陷特征在于第一化學(xué)液體和第二化學(xué)液體存在于空間S1中并且流向晶圓W1，如圖7B所示。在一些實(shí)施例中，第一缺陷特征還包括第一化學(xué)液體在空間S1中與第二化學(xué)液體混合或干擾第二化學(xué)液體。

在一些實(shí)施例中，第二缺陷特征在于第一化學(xué)液體突出于第一噴嘴51a的開口511，如圖7A所示。第一化學(xué)液體的突出于開口511的部分可稍后落在晶圓W1上，并且在晶圓W1上產(chǎn)生缺陷。

如果在一個(gè)圖像中示出缺陷特征，那么在晶圓上可形成一些缺陷，并且需要調(diào)節(jié)液體供給器件50。在步驟S113中，在一個(gè)圖像中示出缺陷特征時(shí)，處理模塊90實(shí)施調(diào)節(jié)工藝。示出缺陷特征的圖像為缺陷圖像。

當(dāng)?shù)谝蝗毕萏卣魇境鲈谌毕輬D像中時(shí)，第一化學(xué)液體在空間中與第二化學(xué)液體混合或干擾第二化學(xué)液體，如圖7B所示。因此，在晶圓上可形成一些缺陷，并且需要延遲第二噴嘴51b的第一分配時(shí)間T21。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90在圖像的缺陷圖像示出了第一缺陷特征時(shí)調(diào)節(jié)第一分配時(shí)間T21。此外，處理模塊90為后續(xù)的半導(dǎo)體制造工藝將第二噴嘴51b設(shè)置為在第二分配時(shí)間T22分配第二化學(xué)液體。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90控制第二噴嘴51b分配第二化學(xué)液體的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，處理模塊90將分配調(diào)節(jié)信號(hào)傳送給工藝控制器80以在控制方法81中將第一分配時(shí)間T21修改為第二分配時(shí)間T22。

在一些實(shí)施例中，第二分配時(shí)間T22由第一分配時(shí)間T21加上預(yù)定時(shí)間周期來確定。在一些實(shí)施例中，預(yù)定的時(shí)間周期的范圍在約0.001秒至0.5秒之間。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90根據(jù)缺陷圖像的拍攝時(shí)間T4將第二噴嘴51b設(shè)置為在第二分配時(shí)間T22分配第二化學(xué)液體。第二分配時(shí)間T22遲于第一分配時(shí)間T21。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90分析圖像以進(jìn)一步地發(fā)現(xiàn)在拍攝時(shí)間 T4之后沒有第一缺陷特征的圖像。沒有第一缺陷特征的圖像為期望圖像。

在一些實(shí)施例中，圖像器件70在拍攝時(shí)間T5拍攝了期望圖像。延遲時(shí)間周期T6為拍攝時(shí)間T5減去拍攝時(shí)間T4。在一些實(shí)施例中，延遲時(shí)間周期T6的范圍在約0.0008(1/1200)秒至約2秒之間。因此，由第一分配時(shí)間T21加上延遲時(shí)間計(jì)算出第二分配時(shí)間T22。此外，通過第二分配時(shí)間T22的計(jì)算方法，由于延遲時(shí)間周期T6增加的半導(dǎo)體制造工藝的時(shí)間較小。

因此，通過第二噴嘴51b在第二分配時(shí)間T22分配第二化學(xué)液體，第一化學(xué)液體在空間S1中不會(huì)與第二化學(xué)液體混合或干擾第二化學(xué)液體，如圖6所示。為了后續(xù)晶圓，及時(shí)地減少了液體供給器件50所導(dǎo)致的晶圓的缺陷。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90在缺陷圖像示出了第二缺陷特征時(shí)調(diào)節(jié)第一體積。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90將第一體積設(shè)定為第二體積，第二體積大于第一體積。在一些實(shí)施例中，第二體積由第一體積加上調(diào)節(jié)體積來確定。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)體積的范圍在約0.01ml至約0.1ml之間。

在一些實(shí)施例中，處理模塊90使用流量控制器55a控制體積收回。在一些實(shí)施例中，處理模塊90將收回調(diào)節(jié)信號(hào)傳送給工藝控制器80以將控制方法81中的第一體積修改為第二體積。因此，當(dāng)?shù)谝粐娮?1a在后續(xù)制造工藝中停止分配第一化學(xué)液體時(shí)，流量控制器55a收回第一噴嘴51a中的第二體積的第一化學(xué)液體。

通過由流量控制器55a收回第一噴嘴51a中的第二體積的第一化學(xué)液體，第一化學(xué)液體不會(huì)突出于開口511，如圖6所示。因此，為了后續(xù)晶圓，及時(shí)地減少了液體供給器件50所導(dǎo)致的晶圓的缺陷。

提供了半導(dǎo)體裝置和用于半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法的實(shí)施例。圖像器件被配置為在半導(dǎo)體制造工藝期間監(jiān)測(cè)噴嘴。圖像器件可檢測(cè)出因液體供給器件所導(dǎo)致的在晶圓上形成缺陷的一些原因。

此外，為了半導(dǎo)體裝置所加工的后續(xù)晶圓，根據(jù)圖像器件及時(shí)捕捉的圖像可糾正在晶圓上形成缺陷的原因，因此，提高了晶圓的產(chǎn)率。此外， 因?yàn)槟軌虬l(fā)現(xiàn)和糾正由于噴嘴分配的液體所導(dǎo)致的在晶圓上形成缺陷的一些原因，所以，減少了發(fā)現(xiàn)缺陷的原因和調(diào)節(jié)半導(dǎo)體裝置的液體供給器件所需的時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，提供了半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置包括被配置為保持晶圓的晶圓卡盤，一起被配置為將第一化學(xué)液體分配在晶圓上的第一噴嘴。半導(dǎo)體裝置還包括第二噴嘴，其被配置為在第一噴嘴停止分配第一化學(xué)液體之后于第一分配時(shí)間將第二化學(xué)液體分配在晶圓上。半導(dǎo)體裝置還包括被配置為順序地拍攝第一噴嘴和第二噴嘴的圖像的圖像器件，以及被配置為分析圖像的處理模塊。在第一缺陷圖像示出第一化學(xué)液體和第二化學(xué)液體存在于靠近第一和第二噴嘴的空間中且流向晶圓時(shí)，處理模塊調(diào)節(jié)第一分配時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，提供了用于半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法。調(diào)節(jié)方法包括通過第一噴嘴將第一化學(xué)液體分配在晶圓上，以及通過圖像器件連續(xù)地順序地拍攝第一噴嘴和第二噴嘴的圖像。調(diào)節(jié)方法還包括第二噴嘴在第一分配時(shí)間將第二化學(xué)液體分配在晶圓上。調(diào)節(jié)方法還包括由處理模塊分析每個(gè)圖像，并且當(dāng)在缺陷圖像中發(fā)現(xiàn)缺陷特征時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)工藝。

在一些實(shí)施例中，提供了用于半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)方法。該調(diào)節(jié)方法包括噴嘴通過開口將化學(xué)液體分配在晶圓上，以及停止化學(xué)液體的分配。調(diào)節(jié)方法還包括當(dāng)噴嘴停止分配化學(xué)液體時(shí)由流量控制器收回噴嘴中的第一容量的化學(xué)液體，以及使用圖像器件拍攝噴嘴的圖像。調(diào)節(jié)方法還包括使用處理模塊分析圖像，以及當(dāng)圖像示出化學(xué)液體突出于開口時(shí)使用處理模塊調(diào)節(jié)第一容量。

上面論述了若干實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本公開的各個(gè)方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本公開作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他用于達(dá)到與這里所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等效構(gòu)造并不背離本公開的精神和范圍，并且在不背離本公開的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、更換以及改變。