目的字段。在与图像用户接口的显示器相对应的定位触摸所述触摸屏允许人与所述设备进行交互，以输入数据、改变设置、控制功能等。因此，当所述触摸屏被触摸时，接口将这一变化通信到处理器，以及设置可以被改变或用户输入信息可以被捕获并且存储在所述内存中。
[0094]音频输出760也操作地被连接到处理器710。音频输出可以是任何类型的被配置为播放电子音频文件或产生音频音调的扬声器系统，如本领域普通技术人员可以理解的。音频输出可以集成到工艺控制器705中或在工艺控制器705之外。
[0095]通信接口 750也操作地被连接到处理器710，并且可以是任何使能所述工艺控制器705和外部设备、机器和/或包括(机器人，成像设备，蚀刻控制器，清洗控制器，化学控制器)元件之间通信的接口。优选地，通信接口包括但不限于以太网、IEEE1394、并行、PS/2、串行、USB, VGA、DVI, SCS1、HDM1、网络接口卡(NIC)、集成网络接口、射频发射器/接收器(例如，蓝牙，蜂窝，NFC)、卫星通信发射器/接收器、红外端口和/或任何其他用于将工艺控制器705连接到其他计算设备和/或例如专用网络和因特网的通信网络的接口。这种连接可以包括有线连接(例如使用RS232标准)或无线连接(例如，使用802.11标准)尽管应该理解的是通信接口可以实际上是任何使能到所述工艺控制器705的通信/从所述工艺控制器705的通信的接口。
[0096]在用于执行湿法蚀刻工艺的所述系统100的操作期间的各个点，工艺控制器705可以与一个或多个计算设备进行通信，例如，用于操作各种工艺站和成分设备的计算设备，正如将在本文进一步详细描述的。这样的计算设备可以将数据发送到工艺控制器705和/或从工艺控制器705接收数据，以及这样的计算设备之间可以收发数据，从而优选地开始维持和/或增强所述系统100的操作，正如将在下面更详细地描述的。
[0097]用于执行湿蚀刻工艺的所述系统100和上述的各种元件和部件的操作将参考下述的用于暴露TSV的所述工艺，结合图7，8，9A-9I和10，11，进一步被理解。
[0098]图8是根据本发明的一个实施例，说明了使用系统100用于蚀刻晶片的工艺流程800的流程图。应当理解的是，所述示例性工艺可以在后研磨的TSV衬底(S卩，晶片)上执行，其中由于覆盖层，在所述衬底的顶表面上未暴露所述TSV。此外，所述衬底的底表面利用粘合层被安装到载体，一衬底与另一衬底的粘合层厚度可以不同。然而，应该理解的是，衬底不局限于这种特定的载体结构，正如所述示例性的工艺在可替代的载体结构和非载体结构的衬底上是可操作的，正如本领域中的技术人员所理解的。所述示例性工艺提供专门度量，以确定使用所述系统100的所述覆盖和湿法蚀刻衬底的厚度，以将所述TSV暴露到期望的深度和衬底表面均匀度。虽然一般讨论与TSV衬底有关的工艺流程，应当理解的是所述示例性工艺可以在非-TSV衬底上执行并提供专门度量，以将使用所述系统100的衬底和湿法蚀刻非-TSV衬底的厚度确定到期望的厚度和衬底表面均匀度。
[0099]在工艺块810中，所述系统100测量特定衬底的厚度。在工艺块820中，所述系统根据在工艺块810中获取的所述厚度测量值，计算所述特定衬底的蚀刻深度和径向厚度。在工艺块830中，所述系统为所述特定的衬底产生蚀刻配方，以获得所述特定衬底的期望蚀刻轮廓。在工艺块840中，所述系统根据所述蚀刻配方蚀刻所述特定的衬底。在工艺块840中的蚀刻所述特定衬底的步骤可以进一步合并终点检测工艺，正如本文进一步所描述的。在工艺块850中，所述系统清洗所述衬底，以去除任何剩余颗粒、离子和蚀刻剂。在工艺块860中，所述系统测量所述特定衬底的厚度，并将所述厚度测量值提供给所述工艺控制器以分析所述衬底的物理属性，估计所述蚀刻配方的效能，以及相应地为将经受工艺流程800的随后衬底调整所述蚀刻配方。
[0100]随后在每个工艺块中的所述特定步骤将结合图7A-B，8，9A-9I和10_11进一步详细地描述。应当理解的是比在所述附图和本文所描述的更多或者更少的操作可以被执行。这些操作还可以以与本文所描述的不同的顺序被执行，联合到多步骤工艺中或分入子程序中。所述步骤在系统100上下文中进行描述，然而所述步骤的实行并不局限于如在图1-7中所描述的系统100的示例性配置。
[0101]所述工艺开始于块/步骤810，在块/步骤810中处理器710运行一个或多个软件模块730，包括优选为成像模块772，并且块/步骤810配置工艺控制器705以使成像设备为特定的衬底收集厚度信息。图9A描述了在显露所述TSV之前，示例性后研磨的TSV衬底910的剖面。所述衬底包括顶表面912、通过粘合层918安装到载体916的底表面914，以及遍及所述衬底910而间隔布置的TSV 915。所述研磨工艺留下覆盖层920 (例如，在TSV之上的衬底材料)，其厚度可能改变(即，在边缘更厚，在衬底上均匀或在衬底的中心比在边缘更厚)(在衬底厚度的变化内)。同样，在衬底到衬底的基础上，TSV上方的衬底材料的高度可以存在差别(衬底到衬底厚度变化)。在所述TSV上方的层的差别可以大于所述暴露通孔的高度的容许差。此外，所述粘合剂层的厚度和均匀度也可以变化，致使在确定在所述通孔的端部上方，所述顶部硅衬底中的剩余材料的厚度和均匀度时，外部测量值无效。图9A还描述了示例性的后蚀刻TSV衬底的剖面。
[0102]成像设备通过光学扫描所述衬底，测量整个表面上的所述衬底的实际厚度。光学扫描所述衬底以确定厚度信息(可包括所述衬底的厚度、总厚度变化(TTV，代表在所述衬底上被测量的最小和最大厚度之间差别)、衬底平坦性(例如，晶片弓度)、表面粗糙度并且以不同的方式分析衬底的地形)的各种的方法是被本领域中的技术人员已知的并且是适用于本发明。优选地，成像设备600扫描所述衬底表面的代表样本并且收集包括优选地所述代表样本范围内的所述衬底厚度的厚度信息，并且将所述厚度信息发送到工艺控制器705。样品容量(在衬底表面上收集的数据点的数量)可以根据已处理的衬底的应用程序所需的详细程度进行调整，并且范围可以从整个表面的详细扫描到仅仅所述表面上的几个数据点。更具体地，厚度测量值可以在衬底上的各种定位被收集，以及所述测量值可以用于对所述厚度内插中间位置，作为两个数据点之间的距离的函数。换句话说，本发明的软件可以用于执行产生这样的测量值的内插操作。
[0103]处理器710运行一个或多个软件模块730，优选包括成像模块770或数据库模块778，还可以将所述工艺控制器705配置为将所述厚度信息记录到存储器790或内存720用于如本文进一步所描述的进一步处理。
[0104]然后在步骤820，处理器710运行一个或多个软件模块730，优选包括衬底厚度模块770，将工艺控制器705配置为确定特定衬底的径向厚度和蚀刻深度以识别特定衬底表面的较厚或较薄(例如，边缘厚、均匀，或中心厚)的径向限定区域，和识别在给定半径将被去除的材料的数量。
[0105]径向厚度是在给定半径的衬底的平均厚度。同样地，所述特定衬底的表面均匀度是横跨所述晶片表面径向厚度如何变化的测量。径向厚度用于识别径向依赖的厚度的不均匀度，即在所述基板表面上的什么径向区域，所述覆盖层必须比其他去除的多。径向厚度可根据一种算法来计算，所述算法是在步骤810测量的所述特定衬底的平均厚度围绕所述衬底的给定半径的函数。图9B显示了可以由所述工艺控制器产生并且由显示器740显示的示例性衬底的所述径向厚度的图像表示或环映射的屏幕截图。图9C描述了所述示例性衬底的表面的所述实际厚度的图像表示或表面映射。
[0106]蚀刻深度是将从所述衬底表面去除的材料的期望深度。确定蚀刻深度的方法可以根据所述衬底的类型和所述衬底所需的应用来变化。
[0107]在蚀刻衬底以显露TSV的情况下，蚀刻深度是所述衬底的顶表面和所述TSV的顶部之间的覆盖层的厚度。此外，蚀刻深度还可以是所述显露的TSV(TSV显露高度)的期望高度的函数。优选地，对于在所述特定衬底表面上的径向位置的样本，根据一种算法确定蚀刻深度，在所述算法中，从所述径向厚度中减去所述TSV的参考高度和期望的TSV显露高度。因此，蚀刻深度是半径的函数，并且可以调整为最小化覆盖厚度中的径向不均匀度。
[0108]在特定衬底中所述TSV的参考高度可以从所述特定衬底的生产商处获得。可替代地或此外，所述参考高度还可以是一个或多个已蚀刻衬底的TSV的实际高度的测量值的函数。
[0109]在蚀刻非TSV衬底的情况下，例如，晶片减薄工艺的情况下，蚀刻深度可以作为径向厚度和包括TTV(总厚度变化)的其他厚度相关信息的函数来计算。因此，可以调整蚀刻深度以改进整体厚度的均匀度、正被蚀刻的非-TSV衬底的表面均匀度。
[0110]然后在步骤830中，处理器710运行一个或多个软件模块730，优选包括蚀刻配方模块778，可以配置工艺控制器705为所述特定衬底产生蚀刻配方，这可以通过所述蚀刻装置400来运行以蚀刻所述特定的衬底来获得期望的蚀刻轮廓。
[0111]一般来说，所述蚀刻轮廓包括在步骤820中确定的蚀刻深度。蚀刻轮廓还可以包括所述特定衬底需要作出的其他改变以获得包括但并不局限于表面粗糙度的期望的物理特性。因此，蚀刻轮廓是根据待处理衬底的应用的物理特性的函数，通过示例但是不限于，期望的表面粗糙度、期望的TSV显露高度、期望的衬底厚度，并且蚀刻轮廓也是包括通孔深度和径向厚度的特定衬底的实际物理特性的函数。
[0112]例如，对于表面粗糙度，比方说，金属沉积应用，轻微的表面粗糙度可以提高粘合性，而在衬底结合的应用程序中，需要非常光滑的表面。
[0113]所述蚀刻配方是根据所述特定衬底的蚀刻轮廓的函数的算法而产生的。所述蚀刻配方由与材料应该被去除的所述特定衬底表面上的径向位置和将去除材料的数量相关的各种单晶片湿法蚀刻工艺控制参数组成，以便获得期望的蚀刻轮廓。
[0114]可以调整各种参数以控制衬底表面上蚀刻的径向位置，包括但并不局限于所述蚀刻工具430 (也称为臂)和将所述化学蚀刻剂滴涂到所述衬底上的喷嘴435的径向位置、臂扫描速度、加速度、减速度和喷嘴高度。可以理解的是在特定的径向位置将蚀刻剂滴涂到衬底上，一般将所述蚀刻工艺本地化为所述衬底的特定半径，如此所述臂和喷嘴的位置和移动控制蚀刻的定位。臂扫描速度是滴涂所述化学蚀刻剂的所述臂和喷嘴从所述衬底的一个位置移动到另一个位置的速度，以及加速度和减速度是在一段时间所述臂扫描速度的变化率，以及所述喷嘴高度是在所述喷嘴和所述衬底之间的距离。
[0115]可以调整所述参数以控制蚀刻速率(即所述衬底材料被化学去除的速率)，包括但是不局限于所述衬底的自旋速度、所述化学蚀刻剂的浓度、所述化学蚀刻剂的温度和驻留时间。自旋速度是化学蚀刻剂正被沉积在所述衬底表面上时，所述夹盘420和其上的所述衬底的自旋速度。图9D是作为所述化学腐蚀剂的温度和自旋速度的函数的硅蚀刻速率的示例性图，并且说明了蚀刻速率和温度和自旋速度之间的关系。
[0116]所述化学蚀刻剂浓度是用于进行化学去除所述衬底的顶表面的化学蚀刻剂的浓度。KOH(氢氧化钾)是一个示范性的蚀刻剂，由于其属性KOH通常用于蚀刻硅TSV衬底，以相对于导体(如铜)和绝缘体(如氧化硅)选择性地蚀刻硅。图9E描述了描绘了 KOH浓度和硅蚀刻速度关系的示例性图。
[0117]可以被调整以控制所述蚀刻均匀度(即最终衬底的径向厚度的均匀度)的参数包括但是不局限于所述衬底的自旋速度、将化学蚀刻剂沉积到所述径向的臂的驻留时间、待蚀刻的衬底的定位。
[0118]驻留时间是所述喷嘴将蚀刻剂滴涂到衬底特定径向部分上的时间量。在所述衬底的特定半径增加驻留时间使得所述衬底在该半径上被蚀刻得更多。驻留时间可以通过调整上面讨论的工艺参数来控制，所述工艺参数例如臂扫描速度、加速度和所述夹盘的自旋速度。更具体地，由于在所述蚀刻工艺期间在所述夹盘上自旋的所述衬底的圆形形状，相比所述衬底的边缘，蚀刻所述衬底的中央需要较少的时间来沉积所必需的化学蚀刻剂，如此在所述衬底的一个径向位置到另一个位置之间的所述臂的速度、加速度/减速度被调整以改变所述蚀刻剂被滴涂在特定定位的时间量。图9F是描绘了作为从所述衬底的中央到在所述衬底的整个表面的距离上获得的均匀的驻留时间的距离的函数的所述臂扫描速度的示例性图，并且说明了可以用于获得所述均匀的驻留时间的双曲运动曲线。说明的所述示例性双曲运动曲线提供了臂扫描速度和加速度变化的基础，以改变在所述衬底的特定定位的所述驻留时间，正如本领域中的技术人员将理解的。
[0119]可以调整以控制所述表面粗糙度的所述参数包括但是不局限于在所述衬底上的所述化学蚀刻剂的温度和所述化学蚀刻剂的流量。图9G描述了描绘了作为硅TSV衬底蚀刻的流量和温度的函数的表面粗糙度的示例性图，并且说明了表面粗糙度和流量和温度的比例关系。
[0120]返回到图8，特别是步骤830，处理器运行一个或多个软件模块730，优选包括蚀刻配方模块778，可以将工艺控制器705配置为定义一个或多个上述的参数以产生蚀刻配方，从而选择性蚀刻在所述特定衬