工艺和计算机实现的控制方法、计算机系统，以及湿法蚀刻衬底的计算机程序产品。附图中的流程图和框图说明了根据各种实施例和设置的可能实现的系统、方法和计算机程序产品的架构，功能和操作。从这个意义上说，流程图或框图中的每个块，因为它涉及一种计算机实现的方法，可以代表模块，代码段或代码的一部分，所述代码包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可运行的指令。
[0144]还应当注意是，在一些可替换的实现中，在所述块中提到的功能可能以附图中提到的顺序之外的顺序发生。例如，连续显示的两个块可以实际上基本上同时运行，或者这些块有时可以以相反的顺序运行，这取决于所涉及的功能。还应当注意的是，在框图和/或流程图说明的每个块和在框图和/或流程图说明的块的组合可以由执行指定功能或动作的专用的基于硬件的系统或特殊用途的硬件和计算机指令的组合来实现。
[0145]本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本发明。如本文所用，单数形式〃一〃，〃一个〃和〃所述〃旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，术语"包括"和/或"包括"，在本说明书中使用时，指定所陈述的特征，整数，步骤，操作，元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一个或多个其它特征，整数，步骤，操作，元件，组件和/或它们的组。
[0146]而且此处所使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制。使用"包括"，〃包含〃或〃具有"，〃含有"，〃涉及〃及其变体，是指包括其后列出的项及其等同物以及额外的项。
[0147]以上描述的主题仅由说明的方式提供，并且不应被解释为限制。可以对本文中所描述的主题进行各种修改和改变，而不需要遵从所述的和描述的示例实施例和应用，且并不脱离本发明的如权利要求中提出的实质精神和范围。
【主权项】
1.一种用于湿法蚀刻衬底的方法，其使用包括多个站的单晶片湿法蚀刻处理系统以产生具有期望的最终蚀刻轮廓的衬底，所述方法包括步骤: 在测量站测量特定衬底的初始厚度信息； 根据所述初始厚度信息并且根据期望的最终蚀刻轮廓，计算所述特定衬底的蚀刻轮廓； 根据计算出的蚀刻轮廓，产生所述特定衬底的蚀刻配方；和 根据所述蚀刻配方，蚀刻所述特定衬底，以便获得所期望的最终蚀刻轮廓； 其中所述的多个站设置在外壳内，并且通过被配置为可控制地在站之间移动所述衬底的自动衬底传送设备来访问，从而当所述衬底正在经历蚀刻处理时，允许对所述衬底进行实时测量。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述测量站测量所述特定衬底的最终厚度信息的步骤。3.如权利要求1所述的方法，其中测量所述初始厚度信息包括光学扫描在所述特定的衬底表面上的一个或多个位置，并且将检测到的所述一个或多个位置的厚度作为所述初始厚度信息。4.如权利要求1所述的方法，其中所述初始厚度信息包括在所述衬底表面上的一个或多个径向位置的衬底厚度。5.如权利要求1所述的方法，其中计算所述特定衬底的蚀刻轮廓的步骤进一步包括计算所述特定衬底的径向厚度并且根据作为所述径向厚度和期望的最终蚀刻轮廓的函数的算法计算蚀刻深度。6.如权利要求5所述的方法，其中所述蚀刻深度还可以作为在所述特定衬底内的一个或多个通孔的参考高度的函数来计算。7.如权利要求1所述的方法，其中所述特定衬底的蚀刻轮廓根据作为先前衬底的最终厚度信息的函数的算法来计算。8.如权利要求1所述的方法，其中产生所述蚀刻配方的步骤包括根据作为所述蚀刻轮廓的函数的算法，调整蚀刻参数。9.如权利要求8所述的方法，其中所述蚀刻参数在所述蚀刻步骤期间通过位于蚀刻站的湿法蚀刻装置控制所述特定衬底的蚀刻，所述蚀刻参数包括臂和滴涂化学蚀刻剂的喷嘴的位置、在夹盘上的所述特定衬底的自旋速度、臂扫描速度、臂加速度、所述化学蚀刻剂的浓度，所述化学蚀刻剂的温度、驻留时间、所述化学蚀刻剂的流量和蚀刻时长。10.如权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述特定衬底的步骤包括根据所述蚀刻配方通过位于所述蚀刻站的单晶片湿法蚀刻设备将化学蚀刻剂滴涂到所述衬底的表面上。11.如权利要求1所述的方法，还包括在蚀刻所述衬底之后，实时测量所述特定衬底在所述测量站的最终厚度信息，并且在基于所测量的最终厚度信息没有获得所述期望的最终蚀刻轮廓的情况下，然后通过所述自动衬底传送设备将所述衬底输送回所述蚀刻站。12.如权利要求1所述的方法，进一步包括清洗所述特定衬底的步骤，包括将清洗溶液滴涂到所述特定衬底上并且洗涤所述特定衬底。13.如权利要求12所述的方法，其中所述清洗步骤包括将含清洗溶液的高速喷雾分发到所述特定衬底上。14.如权利要求12所述的方法，其中所述清洗步骤包括超音波清洗所述特定衬底。15.如权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述特定衬底的蚀刻步骤包括使用终点检测设备检测在其中一个或多个TSV被显露的终点。16.如权利要求1所述的方法，其中根据作为来自先前衬底的蚀刻速率的函数的算法来计算蚀刻速率。17.一种用于检测蚀刻工艺的终点的方法，其中使用单晶片湿法蚀刻处理系统蚀刻具有TSV的特定衬底，所述方法包括: (a)将光发射到所述特定衬底的表面的至少一个标地上； (b)检测离开所述表面标地的光反射； (c)计算所述反射的强度； (d)将所述反射的强度与参考强度进行比较，所述参考强度指示显露点，其是在所述TSV被显露在所述特定衬底的表面上的点； (e)检测何时所述强度与所述参考强度对应，从而识别所述蚀刻工艺的所述显露点；和 (f)根据所述识别到的显露点以及可选地根据由用户输入的过蚀刻时长，设定所述蚀刻工艺的终点。18.如权利要求17所述的方法，其中以最大时长或直到所述终点被确定为止，重复所述步骤(a) - (d)。19.如权利要求17所述的方法，其中使用有色的高强度光来发射光。20.如权利要求17所述的方法，其中使用高强度LED来发射光。21.如权利要求17所述的方法，其中使用CCD检测器来检测所述反射。22.如权利要求17所述的方法，其中检测所述反射强度的步骤包括检测三种波长的光的强度。23.如权利要求22所述的方法，其中计算所述反射的强度包括对于所述三种波长的光中的每个，将在所述标地内的多个点检测到的特定波长的强度求平均。24.如权利要求22所述的方法，其中根据一蚀刻配方，在使用单衬底湿法处理系统直到所述TSV被显露的期间，蚀刻具有TSV的参考衬底，获得所述参考强度。25.如权利要求17所述的方法，其中设定所述终点的步骤包括设定过蚀刻时长，其中所述过蚀刻时长是根据作为蚀刻速率和期望TSV显露高度的函数的算法计算的。26.如权利要求25所述的方法，其中根据作为所述参考衬底的蚀刻速率的函数的算法来确定所述蚀刻速率。27.一种由计算机实现的控制系统，用于在单晶片湿法蚀刻处理系统中控制衬底的湿法蚀刻工艺，所述单晶片湿法蚀刻处理系统包括单晶片湿法蚀刻设备和设置在外壳内并且通过自动衬底传送设备来访问的成像设备，以产生具有期望最终蚀刻轮廓的衬底，以及所述控制系统包括一个或多个处理器，所述处理器可通信地耦合到所述单晶片湿法蚀刻设备和成像设备并且被配置为与计算机可读存储介质进行交互以及运行一个或多个存储在所述存储介质上的软件模块，包括: 成像模块，配置为使所述成像设备测量所述衬底的初始厚度信息并且从所述成像设备接收所述初始厚度信息； 衬底厚度模块，配置为至少根据所述径向厚度信息和所期望的最终蚀刻轮廓，实时计算所述衬底的径向厚度并且计算所述衬底的蚀刻深度； 蚀刻配方模块，配置为根据所述径向厚度和蚀刻深度，产生所述衬底的蚀刻配方，以及配置为根据所述蚀刻配方，使得所述单晶片湿法蚀刻设备蚀刻所述衬底； 其中所述成像模块进一步配置为，在通过所述蚀刻站蚀刻所述衬底之后，使得所述成像设备实时测量所述衬底的最终厚度信息，并且从所述成像设备中接收所述最终厚度信息。28.如权利要求27所述的系统，其中所述蚀刻配方模块还配置为根据先前衬底的最终厚度信息，计算所述蚀刻配方。29.如权利要求27所述的系统，其中所述衬底厚度模块还配置为，根据作为所述径向厚度和所述期望的最终蚀刻轮廓的函数的算法，计算所述蚀刻深度。30.如权利要求27所述的系统，其中所述衬底厚度模块还配置为，作为在所述衬底内的一个或多个通孔的参考高度的函数，计算所述蚀刻深度。31.如权利要求27所述的方法，还包括清洗模块，配置为使衬底清洗装置清洗所述衬底。32.一种由计算机实现的控制系统，用于确定由单晶片湿法蚀刻站进行的具有TSV的衬底的湿法蚀刻工艺的终点，所述单晶片湿法蚀刻站包括单晶片湿法蚀刻设备、光发射器和光检测器，所述控制系统包括一个或多个处理器，所述处理器可通信地耦合到所述单晶片湿法蚀刻设备、所述光发射器和所述光检测器，并且被配置为与计算机可读存储介质进行交互以及运行一个或多个存储在所述存储介质上的软件模块，包括: 终点检测模块，配置为: (a)使得所述光发射器将光发射到所述衬底的表面的至少一个标地上； (b)使得所述光检测器检测离开所述表面标地的光反射； (C)计算所述反射的强度以及将所述反射的强度与参考强度进行比较，其中所述参考强度指示显露点，其中所述显露点是所述TSV被显露在所述特定衬底的表面上的点；和 (d)确定何时所述强度与所述参考强度对应，以及根据所述识别到的显露点以及可选地根据由用户输入的过蚀刻时长，设定所述蚀刻工艺的终点。33.如权利要求32所述的系统，其中所述光发射器是高强度LED。34.如权利要求32所述的系统，其中所述光检测器是CCD检测器。35.如权利要求32所述的系统，其中所述终点检测模块配置为计算通过所述光检测器检测到的三种波长的光的反射强度。36.如权利要求35所述的系统，其中所述终点检测模块配置为根据一算法计算所述三种波长的光的强度，其中该算法为，对于所述三种波长的光中的每个，将在所述标地内的多个点检测到的特定波长的强度求平均。37.如权利要求32所述的方法，其中所述衬底厚度模块还配置为根据作为蚀刻速率和期望的TSV显露高度的函数的算法，计算所述过蚀刻时长。38.一种用于在衬底上执行湿法蚀刻工艺的系统，包括: 外壳，包括定义了内部空间的壁； 测量站，设置在外壳的内部空间内，所述测量站包括被配置为实时地测量衬底的初始厚度信息和最终厚度信息的成像设备； 蚀刻站，设置在所述外壳的内部空间内，所述蚀刻站包括单晶片湿法蚀刻设备； 自动的衬底传送设备，设置在所述外壳的内部空间内并且配置为:可控制地移动所述测量站和所述单晶片湿法蚀刻站之间的衬底，以当所述衬底正在经历蚀刻处理时在所述测量站实时地执行测量；和 由计算机实现的控制系统，其可通信地耦合到所述蚀刻站、所述测量站和所述衬底传送设备，其中所述控制系统配置为控制所述湿法蚀刻工艺，通过:(I)使所述成像设备测量所述衬底的初始厚度信息；(2)从所述成像设备接收所述初始厚度信息；(3)实时计算所述衬底的蚀刻配方；(4)根据所述蚀刻配方，使所述单晶片湿法蚀刻设备蚀刻所述衬底；(5)以及在蚀刻所述衬底之后，使所述成像设备测量所述最终厚度信息；和(6)从所述成像设备收集所述最终厚度信息。39.如权利要求38所述的系统，其中所述控制系统被配置为实时计算作为来自使用所述单晶片湿法蚀刻设备蚀刻的先前衬底的所述初始厚度信息、目标蚀刻轮廓和最终厚度信息的函数的所述衬底的蚀刻配方。40.如权利要求38所述的系统，其中所述蚀刻站包括被配置为检测所述湿法蚀刻工艺的终点的终点检测设备。41.如权利要求39所述的系统，其中所述终点检测设备包括高强度光发射器和光检测器。42.如权利要求40所述的系统，其中所述衬底包括具有TSV的衬底，以及所述控制系统配置为检测所述具有TSV的衬底的显露点。43.如权利要求42所述的系统，其中所述终点检测设备配置为:(I)将光发射到所述衬底表面的至少一个标地上；(2)检测离开所述表面标地的光反射；(3)计算所述反射的强度；(4)将所述反射的强度与参考强度进行比较，所述参考强度指示显露点，所述显露点是在所述TSV被显露在所述特定衬底的表面上的点；(5)检测何时所述强度与所述参考强度对应，从而识别所述蚀刻工艺的所述显露点；和(6)根据所述识别到的显露点以及可选地根据由用户输入的过蚀刻时长，设定所述蚀刻工艺的终点。
【专利摘要】公开了一种用于执行湿法蚀刻工艺的系统和方法。所述系统包括通过传送设备可访问的多个处理站，包括光学测量衬底厚度的测量站，实时计算所述衬底的蚀刻配方并且使单晶片湿法蚀刻站根据所述配方蚀刻所述衬底的控制器。此外，所述系统可以测量蚀刻后的厚度以及实时计算作为先前衬底的最终测量值的函数的蚀刻配方。所述系统还可以包括当蚀刻TSV衬底时用于检测所述TSV显露点的原位终点检测设备。所述系统提供了一种自动方案以根据与先前蚀刻的晶片相关的反馈实时地调整蚀刻配方参数，并且使用终点检测精确地控制所述TSV显露高度和蚀刻时长。
【IPC分类】C03C25/68, C23F1/00
【公开号】CN105209402
【申请号】CN201480013838
【发明人】L·莫尔, E·劳伦斯, J·塔代伊, R·优素福
【申请人】维易科精密表面处理有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年2月14日
【公告号】US20140242731, WO2014133792A1