半导体制程设备及其使用方法与流程

1.本揭露是关于一种半导体制程设备及其使用方法，特别是关于一种用以减少溶剂消耗的半导体制程设备及其使用方法。


背景技术：

2.光阻溶液是用于许多半导体制程中。光阻层经常形成，以选择性地遮罩下方的半导体基材免于半导体制程操作。由于其具有光敏性，光阻是用做旋涂罩幕层，其可选择性地被图案化，例如利用光微影制程，以形成复杂的图案在半导体基材上。


技术实现要素：

3.本揭露的一态样是提供一种半导体制程设备，其是包含供应用于半导体制程的溶液的槽体。泵浦接收来自槽体的溶液。阀体具有第一输出口、第二输出口及接收来自泵浦的溶液的输入口。控制阀是选择性地分配来自第一输出口的溶液至喷嘴，其是接收来自控制阀的溶液，并分配用于半导体制程的溶液。延伸的循环管自第二输出口重新循环未使用的溶液回到槽体。
4.本揭露的另一态样是提供一种半导体制程设备，其是包含提供用于半导体制程的溶液的槽体。泵浦接收来自槽体的溶液。泵浦具有用以循环溶液环绕第一再循环回路的循环机构。泵浦亦具有泵浦输出口，用以循环溶液至半导体制程。阀体具有自泵浦输出口接收溶液的输入口。阀体还具有第一输出口及第二输出口。溶液是自第一输出口供给至半导体制程。延伸的循环管自第二输出口重新循环溶液沿着第二再循环回路回到槽体。
5.本揭露的再一态样是提供一种半导体制程设备的使用方法，其是包含利用泵浦自槽体循环溶液，并在阀体的输入口接收来自泵浦的溶液。当制程操作进行时，指示溶液至阀体的第一输出口，其中第一输出口连接至用于制程中的喷嘴。当制程操作闲置时，指示溶液至第二输出口，其中第二输出口连接至延伸的再循环通道。溶液是通过延伸的再循环通道再循环回到槽体，以在制程操作中再利用。
附图说明
6.根据以下详细说明并配合附图阅读，使本揭露的态样获致较佳的理解。需注意的是，如同业界的标准作法，许多特征并不是按照比例绘示的。事实上，为了进行清楚讨论，许多特征的尺寸可以经过任意缩放。
7.图1是绘示根据一些实施例的晶圆制程设备；
8.图2a是绘示根据一些实施例的第一溶剂循环系统的详细示意图；
9.图2b是绘示根据一些实施例的第一溶剂循环系统的示意图；
10.图3是绘示根据一些实施例的第二溶剂循环系统的详细示意图；
11.图4是绘示根据一些实施例的第二溶剂循环系统的示意图；
12.图5a及图5b是绘示根据一些实施例的控制器的示意图；
13.图6是绘示根据一些实施例的再循环制程的流程图。
14.【符号说明】
15.100:设备
16.101:壳体
17.103:基材支架
18.110:基材
19.115:清洗流体源
20.116:水源
21.121,123,125:喷嘴
22.130:紫外光源
23.150:流体供应器
24.155:辅助溶剂供应器
25.160:气体供应器
26.161,162,167:方向阀
27.163:槽体
28.164:排气阀
29.165:排泄阀
30.166:泵浦系统
31.168:过滤器
32.169:循环机构
33.170,171,172,174,175,176:方向阀
34.173:主泵浦
35.177:流速计
36.178:控制阀
37.200,300:系统
38.302:回吸装置
39.304:t字阀
40.306:再循环管
41.308:方向阀
42.310:排泄阀
43.312:再循环阀
44.500:控制器
45.501:计算机
46.502:键盘
47.503:鼠标
48.504:屏幕
49.505:光盘机
50.506:磁盘机
51.511:处理器
52.512:只读记忆体
53.513:随机存取记忆体
54.514:硬盘
55.515:数据通讯总线
56.521:光盘
57.522:磁盘
58.600:再循环制程
59.602,603,604,606,608,610,612,613,614,615:操作h:高液面高度
60.l:中间液面高度
61.ll:低液面高度
具体实施方式
62.以下揭露提供许多不同实施例或例示，以实施发明的不同特征。以下叙述的组件和配置方式的特定例示是为了简化本揭露。这些当然仅是做为例示，其目的不在构成限制。举例而言，说明书中第一特征形成在第二特征之上或上方包含第一特征和第二特征有直接接触的实施例，也包含有其他特征形成在第一特征和第二特征之间，以致第一特征和第二特征没有直接接触的实施例。除此之外，本揭露在各种具体例中重复元件符号及/或字母。此重复的目的是为了使说明简化且清晰，并不表示各种讨论的实施例及/或配置之间有关系。
63.再者，空间相对性用语，例如“下方(beneath)”、“在
…
之下(below)”、“低于(lower)”、“在
…
之上(above)”、“高于(upper)”等，是为了易于描述附图中所绘示的零件或特征和其他零件或特征的关系。空间相对性用语除了附图中所描绘的方向外，还包含元件在使用或操作时的不同方向。设备/装置可以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，而本揭露所用的空间相对性描述也可以如此解读。除此之外，用于“由
…
组成(made of)”可代表“包含(comprising)”或“由
…
组成(consisting of)”。在本揭露中，除非另外说明，用语“a、b及c其中一者”表示“a、b及/或c”(a、b、c、a及b、a及c、b及c或a、b及c)，而不表示a中的一个元素、b中的一个元素及c中的一个元素。在本揭露的各种实施例中，各种方向阀体是单一方向阀体，其使溶液仅能流过一个方向。在本揭露的各种实施例中，用语“溶剂(solvent)”及“溶液(solution)”是交替地使用。
64.在光阻涂布及/或显影设备中，泵浦系统或分配系统提供光阻或其他溶液至半导体制程及操作。步骤必须是为了使光阻免于污染及结晶。在光阻中，大于0.3微米(μm)的颗粒会在制造的半导体装置上造成不均匀的涂布。再者，当颗粒落在特征之间，则颗粒也会造成装置的短路。有缺陷的装置不可贩售且必须报废，进而影响制造公司的利润。这些污染可透过原料而引入，也可能透过制造系统内的元件，例如泵浦、配件、阀体、管路及转移器，特别是当光阻是闲置或在低压下。因此，为了最小化颗粒产生并最大化缺陷控制，须要透过泵浦系统的固定循环。即使当制程闲置或当下不需要光阻时，此固定循环须要规律的分配光阻至喷嘴外，即间隔喷吐。当间隔喷吐频率增加，必然会发生较多的光阻消耗及浪费，进而增加制程成本。
65.本揭露是关于一种用在光阻涂布器的泵浦系统，以减少光阻消耗及颗粒产生。文
中所揭露的技术可实施在其他溶液分配系统，例如用来分配显影剂溶液的光阻显影器、用以分配酸性溶液或碱性溶液或有机溶剂的的湿式蚀刻或湿式清洗设备。
66.图1是根据一些实施例的设备100的示意视图。在一些实施例中，设备100是用以部分或全部通过进阶制程来制作工件(例如晶圆或基材)的微影或光微影设备。文中揭露的实施例会以微影设备100做详细的说明，其是用于深紫外光(deep ultraviolet，duv)微影制程、极紫外光(extreme ultraviolet，euv)微影制程、电子束微影制程、x光微影制程及/或各种实施例中的其他微影平台。本领域中具有通常知识者应理解的是，在一些实施例中，一或多个前述特征是共同使用于图1所示的设备100中。
67.在各种实施例中，微影设备100包含壳体或外壳101，其中基材支架103是设置于其内。基材支架103是配置以支撑基材110，且在一些实施例中，是以各种速度旋转基材110。再者，在一些实施例中，当设备是光阻显影设备时，紫外光(uv)源130是设置在壳体101之内或之外。
68.在各种实施例中，设备100包含流体喷嘴123，以在微影、清洗或蚀刻制程过程中，自瓶或容器或设备流体供应器150分配及沉积化学溶液或溶剂(即光阻)至晶圆或工件上。虽然设备100是以光阻的使用做详细的说明，具有通常知识者应理解，其他溶液或溶剂同样可用于各种实施例中。在一些实施例中，用于光阻图案化制程中的溶液包含正型显影剂(positive tone developer，ptd)、负型显影剂(negative tone developer，ntd)、减少光阻消耗(reduce resist consumption，rrc)溶剂及其他溶剂。在一些实施例中，设备100包含一或多个额外的喷嘴，例如清洗喷嘴121，其是配置以自清洗流体源115分配清洗溶液，以及水喷嘴125，其是配置以自水源116分配去离子水至晶圆110上及/或在闲置期间至清洗流体喷嘴123等。在一些实施例中，喷嘴121、喷嘴123及喷嘴125的一或多者为旋转喷嘴，且相对于基材支架103是可在水平方向及垂直方向上移动。
69.在一些实施例中，设备100的至少部分操作是通过一或多个控制器500所控制，其中每一个计算机系统包含一或多个处理器及适当的数据储存装置。在各种实施例中，控制器500控制例如基材支架103、喷嘴121、喷嘴123及喷嘴125、控制循环溶液的流体流动、监测各种感测器、提醒异常状况或功能及紫外光源130的操作。
70.在各种实施例中，基材110包含半导体晶圆或玻璃基材。在各种实施例中，使用半导体晶圆。在那些实施例中，基材110是由合适的元素半导体(例如硅、钻石或锗)；合适的合金或化合物半导体[例如iv族化合物半导体(硅锗(sige)、碳化硅(sic)、碳化硅锗(sigec)、gesn、sisn、sigesn)]、iii-v族化合物半导体[例如砷化镓(gaas)、砷化镓铟(ingaas)、砷化铟(inas)、磷化铟(inp)、锑化铟(insb)、磷砷化镓(gaasp)或磷化铟镓(gainp)]等所形成。在一些实施例中，基材110包含绝缘层上覆硅(silicon-on-insulator，soi)结构。
[0071]
在一些实施例中，设置一或多层在基材110上。在一些实施例中，图案化前述一或多层。在另一些实施例中，前述一或多层不具有图案。在一些实施例中，前述一或多层包含绝缘材料层、导电材料层、有机材料层、无机材料层、金属层或前述的任意组合。
[0072]
在各种实施例中，化学溶液是自喷嘴123施加到基材110的表面上，其可包含或产生颗粒。在一些实施例中，颗粒是由例如有机材料、无机材料、介电材料、陶瓷材料及/金属或金属材料所组成的任何种类的颗粒。在一些实施例中，颗粒包含尺寸小于约50纳米(nm)的纳米颗粒。在特定实施例中，颗粒的尺寸范围为约0.1nm至约40nm。粘着在基材110的表面
上的前述颗粒是通过以凡德瓦力的物理性吸附及/或以化学键结的化学性吸附。在一些实施例中，化学键结包含氢键及离子键。
[0073]
在半导体制程的各种实施例中，精细的电路图案是通过均匀地施用光阻(包含光敏材料及溶剂)在导电金属膜上或在形成于基材110上的氧化膜上所产生。在各种实施例中，光阻(或其他溶液)是通过喷嘴123利用旋转涂布法所分配，然后进行曝光、显影、蚀刻及剥离制程。在一些实施例中，实施曝光制程是利用在紫外光区域的短波长的光精细地曝光预设的图案至涂膜。因此，制程对外来或内在的污染物非常灵敏。
[0074]
为了最小化闲置的影响，其是当光阻闲置或在太低压时，颗粒产生的来源，须要有透过设备100的溶液分配系统的光阻固定循环。在微影追踪制程的各种实施例中，由于制程操作并非连续性地进行，高频率的间隔喷吐是必要的，以最小化闲置影响及维持合适的晶圆缺陷性能。因此，必然会带来高的光阻消耗，而大部分的光阻是在此喷吐中被浪费。应了解的是，在半导体制程的一些实施例中，每天生产1000个晶圆，最多有35％的光阻供应是被浪费掉的。为了减少材料的浪费、整体的消耗及造成的成本，用于光阻材料的新循环系统是导入至光微影轨迹。
[0075]
图2a是绘示根据各种实施例的与设备100一起提供的第一溶液分配系统200的详细示意图。第一溶液分配系统200包含内连接所述的各种元件的一或多个管路。在一些实施例中，溶剂分配系统200包含溶液储存装置150，其是用以储存溶液、溶剂或其他用于通过设备100进行的半导体制程中的成分。在一些实施例中，被储存的溶液为光阻或光阻的光敏成分。
[0076]
在各种实施例中，提供具有一或多个阀体的气体供应器160。在一些实施例中，气体供应器160提供惰性气体或非反应性气体，例如氮气(n2)。在一些实施例中，气体是用以迫使溶液自溶液储存装置150流动至缓冲槽163。在一些实施例中，溶液流过设置在溶液储存装置150及槽体163之间的可控制方向阀161。在一些实施例中，在设备100的异常操作、闲置时间、关闭、保养等时期，方向阀161可通过控制器500来关闭。
[0077]
在各种实施例中，提供辅助溶剂供应器155。在一些实施例中，混合通过辅助溶剂供应器155提供的溶剂是与通过溶液储存装置150提供的溶液，以产生用于由设备100进行的制程的光阻溶液。在一些实施例中，辅助溶剂供应器155是为了清洗的目的而提供。在一些实施例中，溶剂流过设置于辅助溶剂供应器155及槽体163之间的可控制方向阀161，以清洗保养操作的管路。在各种实施例中，气体供应器160亦透过方向阀161提供惰性或非反应性气体至槽体163。在一些实施例中，气体是用以迫使溶剂自辅助溶剂供应器155流至槽体163。
[0078]
在各种实施例中，气体供应器160亦透过方向阀162提供惰性或非反应性气体至槽体163。在一些实施例中，气体是用以迫使溶剂透过本揭露所述的一或多个额外元件而自槽体163顺流至由设备100所进行的半导体制程。
[0079]
在各种实施例中，槽体163接收来自溶液储存装置150的溶液。在一些实施例中，槽体163亦接收来自辅助溶剂供应器155的溶剂。在一些实施例中，在被提供至由设备100进行的半导体制程之前，溶剂及溶液是在槽体153内混合。在一些实施例中，槽体163包含内部监测器，其是用以监测存在于槽体163内的溶液液面高度(例如低液面高度ll、中间液面高度l及高液面高度h)。在一些实施例中，液面高度是通过控制器500监测，以基于监测的溶液液
面高度来判定正常或异常的操作情况。
[0080]
在一些实施例中，方向性排气阀164是连接至槽体163，以使提供至槽体163的惰性气体或非反应性气体排出。在一些实施例中，排气是用以维持槽体163中的压力或压力范围。在一些实施例中，方向性排气阀164是由控制器500在正常或异常操作情况时控制。举例而言，控制器500可控制方向性排气阀164以维持在正常操作时预设的压力或压力范围，及在遇到异常操作情况时透过排气将气体自槽体163排除。
[0081]
在一些实施例中，方向性排泄阀165是连接至槽体163，以提供通路给溶液至槽体163中的排水管。在一些实施例中，方向性排泄阀165是由控制器500在正常或异常操作情况时控制。举例而言，控制器500可控制方向性排泄阀165以维持在正常操作时预设的溶液液面高度，及在遇到异常操作情况时透过排水管将溶液自槽体163排除。
[0082]
在各种实施例中，在正常操作时，槽体163提供溶液至先进小型光阻分配(advanced compact resist dispense，acrd)泵浦系统166，其依序将溶液泵送至设备100所进行的半导体制程。在一些实施例中，外部再循环回路是设立在acrd泵浦系统166及槽体163之间。在一些实施例中，acrd泵浦系统166是连接至各种位置的排水管，其是在设备100的异常操作情况、闲置时间、关闭、保养等时期用以自acrd泵浦系统166排泄出溶液。
[0083]
在各种实施例中，acrd泵浦系统166通过方向阀167接收来自槽体163的溶液。在一些实施例中，在正常或异常操作情况时，方向阀167是通过控制器500来控制以开启或关闭。
[0084]
在各种实施例中，方向阀167提供溶液至过滤器168。在一些实施例中，溶液是被控制为在适当的压力及适当的速度下通过过滤器168。若溶液在太高的压力(即以非常高的速度)下流过过滤器168，杂质无法足够地自溶液中被过滤。若溶液以太低的压力(即以非常慢的速度)下流过过滤器168，由于缓慢的流动性，制程产量会下降且产生较多的结晶及残留物。在各种实施例中，过滤器168包含极性过滤器。在另一些实施例中，过滤器168包含非极性过滤器。
[0085]
在各种实施例中，溶液可接着自过滤器168继续流至循环机构169。在一些实施例中，循环机构169为小泵浦、推进器或调压装置。在各种实施例中，当主泵浦173闲置时(例如：当设备100所进行的半导体制程闲置时)，循环机构169循环溶液至方向阀170。在此实施例中，方向阀167、过滤器168、循环机构169及方向阀170形成内部再循环回路(亦称为泵浦回路)，其通过的溶液是持续地再循环，以防止在闲置时间的降解等。
[0086]
在各种实施例中，过滤器168是连接至方向阀171(有时被称为过滤排气孔)，且循环机构172是连接至方向阀172，以移除或排除来自acrd泵浦系统166的溶液。在各种实施例中，溶液是在设备100的异常操作、溶液的异常状况、闲置时间、关闭、保养等时期被移除。在各种实施例中，方向阀171及方向阀172是连接至排水管，以自系统200排出溶液。在各种实施例中，方向阀171及方向阀172是连接至槽体163，以形成前述外部循环回路，并返回溶液至槽体。在各种实施例中，根据设备100的操作情形，方向阀171及方向阀172是选择性地提供溶液至排水管或槽体163。
[0087]
在各种实施例中，当主泵浦173在操作时(例如：当由设备100进行的半导体制程在运作时)，循环机构169循环溶液至方向阀174，以提供溶液至主泵浦173。在各种实施例中，主泵浦173是通过控制器监测及控制。在各种实施例中，主泵浦通过方向阀175返回被过滤的溶液至循环机构169，例如当半导体制程及主泵浦173闲置时。在各种实施例中，当设备
100在操作时，主泵浦173通过方向阀176泵送被过滤的溶液至半导体制程。
[0088]
在各种实施例中，方向阀176提供溶液至流速计177，其监测例如溶液的流速及压力。在一些实施例中，流速计177提供此测量的数据给控制器500，其利用数据以确认正常的操作状况，或当此情况为异常时提供警告。
[0089]
在各种实施例中，溶液自流速计177循环至气动药品/化学品(air-operated medical/chemical，amc)控制阀178。当设备100在操作时，amc控制阀178是正常地开启，且当设备闲置时，amc控制阀178是关闭。在各种实施例中，amc控制阀178是被控制器500所控制及监测。在此实施例中，当开启时，在半导体制程操作期间，amc控制阀178提供溶液至设备100的喷嘴123。
[0090]
在各种实施例中，控制器500独立地控制每一个方向阀161、方向阀162、方向阀164、方向阀165、方向阀167、方向阀170、方向阀171、方向阀172、方向阀174、方向阀175及方向阀176。在各种实施例中，在正常操作时，系统200是如下的操作。在一些实施例中，方向阀161及方向阀167在正常操作时是开启，以接纳溶液至过滤器168。在一些实施例中，为了再填充主泵浦173(及预加压)，阀体174是开启，阀体176是关闭，且剩余的阀体170、阀体171、阀体172及阀体175是关闭。在各种实施例中，为了分配溶液，amc控制阀178是开启。在一些实施例中，为了使泵浦排气至返回线路，方向阀172及方向阀175是被开启，而剩余的阀体174及阀体176是关闭。
[0091]
图2b是根据一些实施例的第一溶液循环系统200的示意图。在各种实施例中，溶液供应器150、槽体163、acrd泵浦系统166、流速计、amc控制阀178及喷嘴123是参照图2a所述来操作。然而，在图2b所示的实施例中，维持内部再循环回路而省略外部溶液循环回路。在此实施例中，acrd泵浦系统166通过方向阀171及方向阀172排出至排水管，而不经由返回通道至槽体163。
[0092]
在设备100的延伸操作之后，已决定系统200自主泵浦173至喷嘴123的部分经常为闲置，反而需要高频率间隔的喷吐，且使得光阻或其他溶液过度浪费。在闲置时间，进一步的显示内部循环回路及外部循环回路是不足以防止溶液内由于闲置效应而造成结晶及伴随的颗粒产生。
[0093]
在一些实施例中，较大的延伸再循环回路是附加到前述系统200，以降低或减少半导体制程缺陷。在一些实施例中，为了达到上述附加，amc控制阀178重新放置在较靠近喷嘴123处，而t字阀304是附加至amc控制阀178之前，如图3所示。上述配置减少闲置部分，借以降低间隔喷吐的需求及溶液的浪费。
[0094]
图3是根据一些实施例的第二溶液循环系统300的详细示意图，其中amc控制阀178是重新放置在较靠近喷嘴123处，相较于系统200，其可回收较多溶液回到系统300。在一些实施例中，由于此重新放置，闲置溶液体积是由约38立方厘米(cc)减少至约3cc。
[0095]
在各种实施例中，在系统300中，喷嘴123包含设置在喷嘴123的尖端的溶液回吸装置302。在一些实施例中，溶液是正常地分配至半导体制程步骤，回吸装置302吸取正常地分配至半导体制程操作的溶液回到喷嘴123的尖端，以沿着延伸再循环通道再循环。在各种实施例中，回吸装置302为真空装置，其是当由设备100进行的半导体制程操作闲置时被活化。
[0096]
在各种实施例中，同样包含于系统300的是t字阀304，其可为具有一个输入口及至少二个输出口的任何类型的阀体。如图3所示，t字阀体是设置在相邻于amc控制阀178，且在
amc控制阀178及流速计177之间。在各种实施例中，t字阀304的输入口是接收来自流速计177的溶液。在一些实施例中，t字阀304的第一输出口是连接至amc控制阀178，以在设备100正常操作时，提供溶液至喷嘴123。在一些实施例中，t字阀304的第二输出口是连接至延伸的再循环管306，以创造所述的延伸的再循环回路。在各种实施例中，控制器500控制t字阀304的操作，以使第一输出口在设备100正常操作时开启，且在设备100闲置时关闭。在各种实施例中，控制器500控制t字阀304的操作，以使第二输出口在设备100正常操作时关闭，且在设备100任何闲置时间关闭，为了使溶液的延伸再循环。
[0097]
在各种实施例中，延伸的再循环管306延伸至t字阀304及方向阀308之间，其导向溶液回到槽体163。因此，在此实施例中，延伸的再循环回路是通过溶液自t字阀304再循环通过延伸的再循环管306至方向阀308到槽体163，且在回到t字阀304之前，回到主泵浦173及流速计177。在一些实施例中，在设备100的保养期间等之前，延伸的再循环管306可导向溶液至方向阀165然后到排水管，以从系统300排除溶液。在一些实施例中，延伸的再循环回路大约是比前述以系统200的外部再循环回路或内部再循环回路更长约50％。
[0098]
在各种实施例中，系统300包含设置在主泵浦173及排水管之间的方向性排泄阀310，以在设备100的保养期间等时期净化主泵浦173。
[0099]
在各种实施例中，系统300包含方向性再循环阀312，其导向溶液回到槽体163。在此实施例中，形成外部再循环回路(例如上述参阅图2a所说明)，以使溶液可在泵浦173之间透过方向性再循环阀312再循环至槽体163。除了由外部再循环管306所提供的外部再循环回路，外部再循环回路可在设备100的闲置期间使用，以进一步保存溶液，并进一步防止溶液免于形成颗粒。
[0100]
图4是根据一些实施例的第二溶剂循环系统300的示意图。acrd泵浦系统166是详细地绘示，包含绘示于图3中的主泵浦173。在各种实施例中，在此所示的acrd泵浦系统166的元件是如上参阅图2a所述的操作。在一些实施例中，acrd泵浦系统166包含如参阅图2a所述的内部循环回路。在一些实施例中，内部再循环回路是连接上述外部再循环回路及延伸再循环回路的一或二者来操作。在一些实施例中，acrd泵浦系统166透过方向阀171及方向阀172排放至排水管，且没有延伸再循环通道回到槽体163。
[0101]
通过提供延伸再循环回路，其减少自主泵浦173至喷嘴123的闲置部分，系统300增加循环效率并减少间隔喷吐的频率，其全部维持在设备100的可接受的缺陷性能。由间隔喷吐的溶液消耗量是减少并最小化。在不牺牲缺陷性能下，材料成本是借以显著地减少。使喷吐频率更有弹性且不再受材料成本问题所限制。
[0102]
在一些实施例中，从t字阀304(到再循环通道的支点)至amc控制阀178的管路的长度为约5cm至约30cm。在一些实施例中，从t字阀304(到再循环通道的支点)至amc控制阀178的管路的体积为约2cc至约15cc。在一些实施例中，t字阀是位在图1的壳体101内。在一些实施例中，在t字阀304及amc控制阀178之间没有提供阀体、分支、过滤器、测量装置或泵浦，且t字阀304及amc控制阀178是直接通过单一管路或管道连接。在另一些实施例中，在t字阀304及amc控制阀178之间提供一或多个阀体、分支、过滤器、测量装置或泵浦。
[0103]
图5a及图5b是绘示根据本揭露的各种实施例的用以控制设备100、系统200、系统300及其元件的控制器500。图5a是绘示控制图1的设备100的控制器500的示意视图。在一些实施例中，程序化控制器500，以透过其间的无线或硬线连接来启动用以监测设备100、溶液
分配系统200、溶液分配系统300及其各种元件的制程。在各种实施例中，当侦测到异常情况时，控制器500提供警告。在一些实施例中，半导体装置的制造是被停止，以回应此警告。在一些实施例中，在溶液分配系统200及溶液分配系统300的一或多个部分中，开始溶液清洗。在一些实施例中，如图5a所示，提供具有计算机501的控制器500，其中计算机501包含只读光盘[例如只读记忆光盘(cd-rom)或只读数字多功能光盘(dvd-rom)]机505及磁盘机506、键盘502、鼠标503(或其他相似的输入装置)及屏幕504。
[0104]
图5b是绘示控制器500的内部配置的示意图。在图5b中，提供计算机501，其是除了光盘机505及磁盘机506之外，具有一或多个处理器511，例如微处理器单元(micro-processor unit，mpu)或中央处理单元(central processing unit，cpu)；只读记忆体(read-only memory，rom)512，其是储存例如启动程序的程序；随机存取记忆体(random access memory，ram)513，其是连接至处理器511并暂时储存应用程序的指令，且提供暂时电子储存区；硬盘514，其是储存应用程序、操作系统程序及数据；以及数据通讯总线515，其连接处理器511、只读记忆体512等。须注意的是，在各种实施例中，计算机501包含网卡(图未绘示)，以提供连接至计算机网络，例如区域网络(local area network，lan)、广域网络(wide area network，wan)或任何其他通过控制器500及设备100使用以通信数据的有用的计算机网络。
[0105]
在一些实施例中，用以使控制器执行控制图1的设备100及其元件的制程，及/或执行根据所揭露的实施例的半导体装置的制程方法的程序是储存在光盘521或磁盘522，其是插入光盘机505或磁盘机506，并传输至硬盘514。另外，程序可透过网络(图未绘示)传输至控制器500并储存在硬盘514。在一些实施例中，在执行的时候，程序是载入至随机存取记忆体513。程序可自光盘521或磁盘522或直接自网络载入。
[0106]
储存的程序非必要包含例如操作系统(operating system，os)或第三方程序，以使计算机501执行此所揭露的程序。在各种实施例中，程序仅包含指令部分，以在控制模式下要求适当的功能(模块)并在一些实施例中获得预设的结果。在各种此所揭露的实施例中，控制器500是与设备100通讯，以控制其各种功能(包含系统200及系统300)。
[0107]
控制器500可配置以提供控制数据给上述系统元件，并自上述系统元件获得制程及/或状态数据。举例而言，控制器500包含微处理器、记忆体(例如挥发性或非挥发性记忆体)及可产生控制电压的数字输入/输出端口，其是足够通讯及驱动输入至制程系统，亦可自制程系统100监测输出。再者，控制器500与设备100、系统200及系统200交换信息。除此之外，储存在记忆体内的程序是用以根据一些实施例中的制程变因，来控制上述设备100的元件。再者，在一些实施例中，控制器500是配置以分析制程及/或状态数据，以比较制程及/或状态数据及目标制程及/或状态数据，并使用比较结果来改变制程及/或控制系统元件。除此之外，在一些实施例中，控制器500是配置以分析制程及/或状态数据，以比较制程及/或状态数据与历史的制程及/或状态数据，并使用比较结果来预测、防止及/或宣告错误或警告。
[0108]
图6是绘示根据一些实施例的再循环制程600的流程图。在一些实施例中，制程600是通过控制器500控制及维持。在操作602中，溶液是自主泵浦173循环至t字阀304的输入口。接着，在操作603中，当连接至喷嘴123的t字阀304的输出口是开启时，溶液是透过amc控制阀178循环至喷嘴123(操作604)，以分配用于通过设备100进行的半导体制程操作的溶液
(操作606)。操作回吸装置302可为必要的半导体制程操作。
[0109]
若t字阀304的输出口连接至喷嘴123在操作603中是被关闭，替代地，制程600是继续进行操作608。当连接至延伸的再循环管306的t字阀304的输出口是开启，控制器500判定由喷嘴喷吐溶液是否经过太多时间(操作613)，以使透过延伸的再循环回路的溶液再循环不足以防止多余的颗粒产生于其内。若是如此，制程600继续进行操作614，其是在制程600回到上述操作613之后，喷嘴123的间隔喷吐是通过控制器500驱动。若否，制程600继续进行615，其中溶液是透过延伸的循环管306及槽体163后再循环回到主泵浦173。
[0110]
在各种实施例中，若在操作608中发生故障，以使t字阀的输出口开启，则通过控制器500产生的警告(操作610)及通过设备100进行的半导体制程操作停止(操作612)。在一些实施例中，溶液是瞬间或在临界时段之后，自系统300的一或多个部分或元件中排出，来回应此警告。
[0111]
如上所述，延伸的再循环回路减少自主泵浦173泵送至分配喷嘴123的闲置部分。在各种实施例中，t字阀304是包含于其间。在各种实施例中，amc控制阀178是位于靠近喷嘴123处。本揭露的实施例在阻止缺陷产生时，增加循环效率，并提供较低频率的间隔喷吐。在间隔喷吐期间的溶液消耗是被最小化且材料成本是显著地减少。
[0112]
根据各种实施例，设备包含供应用于半导体制程的溶液的槽体。泵浦接收来自槽体的溶液。阀体具有第一输出口、第二输出口及接收来自泵浦的溶液的输入口。控制阀是选择性地分配来自第一输出口的溶液至喷嘴，其是接收来自控制阀的溶液，并分配用于半导体制程的溶液。延伸的循环管自第二输出口重新循环未使用的溶液回到槽体。在一些实施例中，喷嘴更具有真空装置，其是当半导体制程闲置时，用以自喷嘴的一端收集溶液。在一些实施例中，控制器选择性地开启及关闭第一输出口及第二输出口。在一些实施例中，流量计是设置在泵浦及阀体之间。在一些实施例中，阀体为t字阀。在一些实施例中，第一再循环回路在泵浦及槽体之间循环溶液。在一些实施例中，第一再循环回路在泵浦及过滤器之间循环溶液。在一些实施例中，第一再循环回路包含设置在过滤器及泵浦之间的至少一方向阀体。在一些实施例中，第二再循环回路自槽体循环溶液至泵浦，并沿着延伸的再循环管回到槽体。
[0113]
根据各种实施例，设备包含提供用于半导体制程的溶液的槽体。泵浦接收来自槽体的溶液。泵浦具有用以循环溶液环绕第一再循环回路的循环机构。泵浦亦具有泵浦输出口，用以循环溶液至半导体制程。阀体具有自泵浦输出口接收溶液的输入口。阀体还具有第一输出口及第二输出口。溶液是自第一输出口供给至半导体制程。延伸的循环管自第二输出口重新循环溶液沿着第二再循环回路回到槽体。在一些实施例中，控制阀选择性地自第一输出口分配溶液至半导体制程。在一些实施例中，喷嘴接收来自控制阀的溶液，并分配用于半导体制程的溶液。在一些实施例中，第一再循环回路是自泵浦再循环溶液至槽体。在一些实施例中，第一再循环回路是自泵浦再循环溶液，通过过滤器，然后回到泵浦。在一些实施例中，第一再循环回路包含设置在泵浦及过滤器之间的循环机构。在一些实施例中，控制器选择性地开启及关闭第一输出口及第二输出口。在一些实施例中，流量计是设置在泵浦及阀体之间。在一些实施例中，阀体为t字阀。
[0114]
根据各种实施例，一种方法包含利用泵浦自槽体循环溶液，并在阀体的输入口接收来自泵浦的溶液。当制程操作进行时，指示溶液至阀体的第一输出口，其中第一输出口连
接至用于制程中的喷嘴。当制程操作闲置时，指示溶液至第二输出口，其中第二输出口连接至延伸的再循环通道。溶液是通过延伸的再循环通道再循环回到槽体，以在制程操作中再利用。在一些实施例中，设置在第二输出口及喷嘴之间的控制阀是被活化，以提供溶液至制程操作。在一些实施例中，当制程操作闲置时，在泵浦及过滤器之间的第二循环通道内循环溶液。
[0115]
上述摘要许多实施例的特征，因此本领域具有通常知识者可更了解本揭露的态样。本领域具有通常知识者应理解利用本揭露为基础可以设计或修饰其他制程和结构以实现和所述实施例相同的目的及/或达成相同优势。本领域具有通常知识者也应了解与此同等的架构并没有偏离本揭露的精神和范围，且可以在不偏离本揭露的精神和范围下做出各种变化、交换和取代。