1. SPM/QDR
2. BOE/OFR (不用于 RCA 流程)
3. DHF/OFR
4. SC1/QDR
5. SC2/QDR
6. IPA (該應(yīng)用說明中未加考慮)

        其中: SPM: H2SO4/H2O2/O3 溫度為120°C, QDR- 傾倒清洗, BOE: NH4F/HF – 不使用, OFR – 溢流清洗, DHF - 100:1 = HF: H2O溫度 22°C, SC1 - 5:1:1 = H2O: NH4OH: H2O2 溫度50°C, SC2 - 5:1:1 = H2O:HCl: H2O2 溫度 50°C, IPA- 異丙醇.

        所有清洗皆應(yīng)預(yù)設(shè)時間（OFR）或傾倒/補充時間周期（QDR）戚长。所有化學(xué)清洗液須定期更換碾褂，洗液配方在該應(yīng)用說明稱為DU_RCA_NINE，其為一種典型的濃縮型化學(xué)清洗配方历葛，可完成40 ?蝕刻达迁。清洗槽傾倒頻率為24小時（SPM, BOE 和 DHF），SC1 和SC2為12小時宾哼。

化學(xué)用品及年度總成本見表2（以100%滿負(fù)荷計）仔约。

化學(xué)計算過程均依據(jù)百分之百工時計，無閑置期压荠，即每日近96次淫韧。表1說明了每加倫的化學(xué)用品價格。

       清洗槽化學(xué)組份在線監(jiān)測具有如下優(yōu)勢：提高過程質(zhì)量韩宦；向清洗站控制人員提供濃度數(shù)值嘿帆；延長清洗槽使用壽命（通過檢測用戶預(yù)定濃度域值或定期更換清洗液）。

       當(dāng)前计胶，延長化學(xué)清洗槽的壽命是所有生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)的共同目標(biāo)泞氯，其目的就是要在全球市場上保持競爭優(yōu)勢。減少化學(xué)用品消耗陕射，節(jié)省成本極易實現(xiàn)薄塘，從而大大影響了所有清洗站的資產(chǎn)成本（CoO）。

        本案例詳細(xì)說明了清洗槽延長壽命的過程棺克，通過采用化學(xué)監(jiān)測和良好的控制策略悠垛，壽命可從幾個小時延長到幾天。依據(jù)流程配方娜谊，可減少化學(xué)用品成本20%到30%确买。見表2。

        表3匯總了RCA清洗流程纱皆，該流程將多種方案與每種方案中的化學(xué)組份湾趾、組份濃度范圍、操作溫度抹剩、復(fù)用性等相結(jié)合撑帖。

        嚴(yán)格控制化學(xué)組份濃度蓉坎，優(yōu)化生產(chǎn)效益澳眷。事實上，臨界晶片生產(chǎn)流程蛉艾，如：RCA過程钳踊，需要精心控制，以確保全面高效生產(chǎn)勿侯。清洗平臺的清洗效率主要取決于溫度拓瞪、接觸時間以及清洗溶液濃度移履。

        例如，對BOE清洗槽中的HF和NGF4濃度的監(jiān)測有助于生產(chǎn)技術(shù)人員對溶液的預(yù)設(shè)參數(shù)加以控制救咙。當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)濃度域值時权扭，WPA將向清洗站控制中心發(fā)出告警信息或信號。在這種情況下馅酪，清洗液監(jiān)測的復(fù)用性效益就成為了確保流程穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵某澡。

        WPA具有極高的重復(fù)性。RCA流程中的典型分析效益數(shù)據(jù)可見表3乳侮。表中所列數(shù)據(jù)經(jīng)常得以優(yōu)化份览，以提高流程效益，正像表5所示诉德，BOE清洗槽中的HF和NHF4的重復(fù)性可降至0.1%以下晃纹。對于HF監(jiān)測，目標(biāo)濃度為5wt%柱洽，而WPA可遵循該標(biāo)準(zhǔn)褂宙，如果相對重復(fù)性為0.6%，它可將絕對重復(fù)性復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)降到0.03%本谜。對于氟化銨抬闷，目標(biāo)濃度應(yīng)為35.5wt%，若相對重復(fù)性為0.2%耕突，絕對重復(fù)性可降低0.07%

        通常情況下笤成，若對清洗槽不加控制，化學(xué)組份控制不當(dāng)眷茁，或只按液流速度對操作步驟進(jìn)行組合炕泳，或關(guān)閉液體泵或出現(xiàn)泵體的阻塞等，都會影響生產(chǎn)過程上祈，有了高效率的分析設(shè)備后就可以使這種影響降至最低培遵。

        影響WPA效率的其中一個主要參數(shù)就是過程溫度的穩(wěn)定性。比如登刺，DHF過程中溫度誤差應(yīng)為±5°C籽腕，監(jiān)測重復(fù)性為 0.08%；對于HF纸俭，由于具有在線加熱裝置（允許溫差為0.5°C）,HF在一個δ下皇耗，其重復(fù)性可達(dá)到80ppm。
        圖6 顯示出對SC1终睦、SC2連續(xù)監(jiān)測過程碘云。生產(chǎn)周期及清洗槽溶液更換得到了WPA的有效監(jiān)測。在SC1過程中（圖6a）顯示出了H2O2 和 NH4OH的變化趨勢否抛。SC2過程（圖6b）顯示出HCl 和H2O2監(jiān)測報告趨勢拦腌。

       在所展示的SC1流程中吊烫，當(dāng)過氧化氫未在整個生產(chǎn)周期中被消耗并保持常量時，氫氧化銨濃度將在一定時間內(nèi)下降岭限。

        WPA分析儀允許對SC1溶液濃度的主要影響組份進(jìn)行確定谍钝，并確定濃度域值（如：最低NH4OH濃度），依據(jù)預(yù)先設(shè)定的濃度對整個清洗槽進(jìn)行控制酣器。在這里所介紹的一個實例中者只，當(dāng)NH4OH濃度低于0.37時，SC1清洗槽溶液就需更換抓许。由于有其他限制條件蔑懈，具體清洗槽更換亦應(yīng)做出相應(yīng)更改。

        SC2過程分析表明毛底，當(dāng)鹽酸溶液濃度在某一單一生產(chǎn)周期中保持恒定時拐迁，該流程就要消耗過氧化氫溶液。這種情況下疗绣，就要對清洗槽溶液更換進(jìn)行定期設(shè)定线召，并采用清洗槽監(jiān)測措施，以確保安全多矮。比如缓淹，當(dāng)H2O2 溶液濃度重復(fù)低于1.00時，系統(tǒng)將顯示報警信息塔逃。

        WPA的兩種操作方法可以加強對化學(xué)用品的管理工作讯壶，同時有利于盡可能地延長清洗槽的使用壽命。在確保溶液的清洗效率的前提下湾盗，WPA可以降低化學(xué)用品消耗量伏蚊，確保清洗流程的質(zhì)量和高產(chǎn)出，在降低成本格粪，提高生產(chǎn)效益的同時加強整體競爭力躏吊。

        ABB WPA具有極高的穩(wěn)定性和復(fù)用性。生產(chǎn)技術(shù)人員可借助于WPA效能帐萎，依據(jù)其所提供的溶液濃度值比伏，對生產(chǎn)流程進(jìn)行調(diào)整，提高生產(chǎn)效率辐逝。根據(jù)靜態(tài)溶液的十次連續(xù)測量值得出標(biāo)準(zhǔn)偏差吸畸，然后計算出重復(fù)性。比如几崔，BOE過程中重復(fù)性虽捺，其中HF的濃度須保持在4.9%和5.1%之間，并嚴(yán)格控制重復(fù)性在0.03%,m見圖表5影塑。SC1過程中蝎蚣，NH4OH濃度允許范圍為1%到0.5%之間，重復(fù)性需控制在至少0.1%徘繁。

       溶液更換或增加一種或多種過程組份是延長清洗槽壽命的一種十分有效的技術(shù)淹误。圖7所示對SC1清洗槽（溫度60°C）的監(jiān)測情況，其中采用了一定時間內(nèi)連續(xù)增加溶液濃度的方法嘹券。

        在該實例中湘发，SC1中的氯化銨及過氧化氫的濃度得到監(jiān)測，采用了連續(xù)增加NH4OH濃度的方法犀村。通過WPA監(jiān)測宰僧，增加氫氧化銨劑量，在十五分鐘內(nèi)观挎，濃度可從1.25%上升到1.45%琴儿。由于每個ClippIR+的分析時間不足1分析，所以每種組份的增加均會得到實時監(jiān)測嘁捷。該項功能可對快速清洗過程實施跟蹤造成。

       在NH4OH增加過程中，過氧化氫濃度幾乎保持不變雄嚣，由于過氧化氫易變質(zhì)晒屎，所以NH4OH的重復(fù)性通常情況下要比過氧化氫好。

      在SC1中缓升，主要過程控制參數(shù)為氫氧化銨鼓鲁。WPA可監(jiān)測氨水的濃度變化，在達(dá)到峰值后港谊，可將濃度值反饋給操作人員坐桩。由于在線，實時取樣和響應(yīng)時間短封锉，另外還能夠提供嚴(yán)格過程控制所需的重復(fù)性爬蜜，所以WPA可很好地監(jiān)測和控制該種化學(xué)組份。

       WPA分析設(shè)備可提高化學(xué)溶液濃度監(jiān)測領(lǐng)域的分析能力假凿，并將該數(shù)值以信號形式傳輸給清洗站披痕，啟動域值濃度峰值功能，或通過預(yù)設(shè)I/O對溶液進(jìn)行更換赫赊。

       依據(jù)Fab的高級過程控制標(biāo)準(zhǔn)（APC）控制型清洗過程的連續(xù)化學(xué)組份監(jiān)測要求具有精確性诞只、重復(fù)性以及快速監(jiān)測功能。

        WPA可與清洗站進(jìn)行方便整合剧胚，有利于對SC1, SC2, BOE, DHF 及 SPM 的管理包惹，延長清洗槽壽命，減少環(huán)境化學(xué)廢物排放落六，降低清洗站運營成本箫乳。由于采用光纖傳輸及多種配置枷瀑，一臺WPA配備有五個不同的ClippIR+，可對SC1, SC2, BOE, DHF 和 SPM 清洗槽中的化學(xué)組份濃度進(jìn)行分析浊丑。與其它紅外分析儀相比常枢，WPA的獨特設(shè)計降低了五種因素的影響。

結(jié)論

        WPA是一種可靠的湖笨，高重復(fù)性的分析設(shè)備旗扑。可配備1-8個非介入型ClippIR+, 可實現(xiàn)與現(xiàn)有生產(chǎn)線的快速整合慈省，對生產(chǎn)流程絕無污染臀防。

        WPA對于過程優(yōu)化極具價值。在預(yù)設(shè)濃度域值范圍之內(nèi)边败，確备ぶ裕化學(xué)組份濃度恒定，防止晶片受到其它化學(xué)溶液的侵蝕放闺。同時祟昭，還可提高處理倉循環(huán)利用能力，以及溶液組配及預(yù)組配過程中對溶液濃度的控制能力怖侦。

        另外篡悟，帶有ClippIR+的WPA設(shè)備的投資回報率高，見效快匾寝。終端用戶可節(jié)省化學(xué)用品搬葬，降低廢液排放。WPA對于清洗設(shè)備具有極高的附加值黍鸡，可提高產(chǎn)出能力芜监，降低運營成本，使得清洗過程更加安全秀坤、可靠锦售。

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