半導(dǎo)體處理設(shè)備及其在線故障檢測方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體表面處理領(lǐng)域，尤其涉及一種對半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行表面化學(xué)處理的半導(dǎo)體處理設(shè)備及其在線故障檢測方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前集成電路電子產(chǎn)品廣泛被應(yīng)用到很多領(lǐng)域中，比如計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)控制和消費(fèi)性電子等。集成電路的制造業(yè)，已經(jīng)成為和鋼鐵一樣重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
[0003]晶圓是生產(chǎn)集成電路所用的載體。在實(shí)際生產(chǎn)中需要制備的晶圓必須具有平整、超清潔的表面，而用于制備超清潔晶圓表面的現(xiàn)有方法可分為兩種類別:諸如浸沒與噴射技術(shù)的濕法處理過程，及諸如基于化學(xué)氣相與等離子技術(shù)的干法處理過程。其中濕法處理過程是現(xiàn)有技術(shù)采用較為廣泛的方法，濕法處理過程通常包括采用適當(dāng)化學(xué)溶液浸沒或噴射晶圓之一連串步驟組成。
[0004]一般現(xiàn)有的制備超清潔晶圓表面的設(shè)備主要由反應(yīng)容器、化學(xué)液存儲系統(tǒng)、化學(xué)液傳送系統(tǒng)組成。反應(yīng)容器為浸沒式的反應(yīng)槽池或噴淋式的反應(yīng)腔室；化學(xué)液存儲系統(tǒng)主要由容器、泵、閥門、過濾器等組成；化學(xué)傳送系統(tǒng)主要由泵、閥門、壓力和流量控制零件、管道等組成。一旦各系統(tǒng)中的部件如泵、閥門發(fā)生故障，如閥門不能正常開關(guān)，將會影響晶圓的清洗效果，從而影響產(chǎn)品的良率，因此，生產(chǎn)線上50%的良率問題是與清洗工藝有關(guān)。通常，需要對所有的系統(tǒng)部件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)察以及定期維護(hù)，但由于系統(tǒng)部件太多，難以保證每個(gè)有問題的部件都能及時(shí)地被發(fā)現(xiàn)。
[0005]因此，有必要提出一種解決方案來解決上述問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種體積較小、結(jié)構(gòu)簡單、組件易于更換、方便搬運(yùn)的半導(dǎo)體處理裝置，其運(yùn)行可靠，具有自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的能力，在線監(jiān)測設(shè)備零部件的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理出現(xiàn)問題的部件，確保工藝效果和質(zhì)量。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種半導(dǎo)體處理裝置的在線故障檢測方法，其可以方便的在線檢測該半導(dǎo)體處理裝置是否發(fā)生故障，保證設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量及工藝效果，提高設(shè)備智能自動(dòng)化程度。
[0007]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體處理設(shè)備，其包括半導(dǎo)體處理模塊、流體傳送模塊、流體承載模塊和控制模塊。所述半導(dǎo)體處理模塊包括一用于容納和處理半導(dǎo)體晶圓的微腔室，所述微腔室包括一個(gè)或多個(gè)供流體進(jìn)入所述微腔室的入口和一個(gè)或多個(gè)供流體排出所述微腔室的出口。所述流體承載模塊還包括用于承載各種流體的多個(gè)容器和分別位于所述多個(gè)容器下方的多個(gè)重量傳感器，每個(gè)重量傳感器感測位于其上方的容器的重量，并將其感測到的相應(yīng)容器的重量數(shù)據(jù)傳輸給所述控制模塊。所述流體傳送模塊用于將所述容器內(nèi)的未使用流體通過管道和所述微腔室的入口輸送至所述微腔室內(nèi)，被所述流體傳送模塊輸送至所述微腔室內(nèi)的流體在所述微腔室內(nèi)對其內(nèi)的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行處理，之后已使用過的流體經(jīng)由所述微腔室的出口、管道以及所述流體傳送模塊流入所述流體承載模塊中的相應(yīng)容器或流體排出管道內(nèi)，所述控制模塊用于控制所述半導(dǎo)體處理模塊和所述流體傳送模塊。
[0008]進(jìn)一步的，所述控制模塊中記錄有在半導(dǎo)體晶圓處理過程中的各個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)各個(gè)重量傳感器傳輸過來的重量數(shù)據(jù)得到各個(gè)容器的實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)，并基于各個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)和實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)自動(dòng)控制容器內(nèi)流體的添加或排放。
[0009]進(jìn)一步的，所述控制模塊中記錄有在半導(dǎo)體晶圓處理過程中的各個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)，所述控制模塊根據(jù)各個(gè)重量傳感器傳輸過來的重量數(shù)據(jù)得到各個(gè)容器的實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)，并基于各個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)和實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)確定該容器對應(yīng)的流體傳輸通路是否出現(xiàn)故障。
[0010]進(jìn)一步的，如果一個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)和實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)偏差超過預(yù)定閾值，則判斷該容器對應(yīng)的流體傳輸通路出現(xiàn)故障，例如:傳輸通路上的某閥門沒有按照指令運(yùn)動(dòng)到指定位置，或傳送泵沒能按設(shè)置速度傳送處理液。
[0011]進(jìn)一步的，所述流體傳送模塊包括支撐框、組裝于所述支撐框上的多個(gè)基板以及閥門，所述多個(gè)基板圍出一個(gè)小空間，所述閥門的設(shè)置有連通端口的端部穿過所述基板上的安裝孔延伸至所述流體空間內(nèi)，組裝于所述支撐框上的多個(gè)基板包括底部基板、與所述底部基板間隔設(shè)置的頂部基板和兩個(gè)互相間隔設(shè)置的側(cè)面基板。
[0012]進(jìn)一步的，兩個(gè)側(cè)面基板平行設(shè)置，所述頂部基板和所述底部基板平行設(shè)置，在所述底部基板上開設(shè)有連通所述流體空間的下開口，該下開口供連接用的管道穿過，所述流體傳送模塊還包括設(shè)置于所述下開口的下方的收液盒，在所述頂部基板上開設(shè)有連通所述流體空間的上開口，該上開口供連接用的管道穿過，每個(gè)側(cè)面基板上都安設(shè)有多個(gè)閥門。
[0013]進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體處理設(shè)備還包括設(shè)置于所述收液盒內(nèi)的用于探測是否有泄漏流體的流體傳感器，在所述流體傳感器探測到收液盒內(nèi)有泄漏流體時(shí)，則將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸給所述控制模塊，由所述控制模塊確定是否發(fā)生泄漏故障。
[0014]進(jìn)一步的，所述流體傳送模塊還包括有泵，所述泵的設(shè)置有吸入液體的吸入口和排出液體的排出口的端部穿過其中的一個(gè)側(cè)面基板上的安裝孔延伸至所述流體空間內(nèi)，所述閥門的設(shè)置有連通端口的端部穿過其中的另一個(gè)側(cè)面基板上的安裝孔延伸至所述流體空間內(nèi)，所述泵的吸入口、所述泵的排出口、所述閥門的連通端口、所述微腔室的入口和/或所述微腔室的出口通過管道連通。
[0015]進(jìn)一步的，所述控制模塊根據(jù)所述容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)來調(diào)整從該容器抽取流體的流速。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種上述半導(dǎo)體處理裝置的在線故障檢測方法，其包括:所述控制模塊中記錄有在半導(dǎo)體晶圓處理過程中的各個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)；每個(gè)重量傳感器感測位于其上方的容器的重量，并將其感測到的相應(yīng)容器的重量數(shù)據(jù)傳輸給所述控制模塊；所述控制模塊根據(jù)各個(gè)重量傳感器傳輸過來的重量數(shù)據(jù)得到各個(gè)容器的實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)，并基于各個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)和實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)確定該容器對應(yīng)的流體傳輸通路是否出現(xiàn)故障。
[0017]進(jìn)一步的，如果一個(gè)容器的預(yù)置時(shí)間對重量數(shù)據(jù)和實(shí)際時(shí)間對重量數(shù)據(jù)偏差超過預(yù)定閾值，則判斷該容器對應(yīng)的流體傳輸通路出現(xiàn)故障。
[0018]進(jìn)一步的，所述控制模塊還接收設(shè)置于所述收液盒內(nèi)的流體傳感器發(fā)出的感應(yīng)數(shù)據(jù)，并在所述流體傳感器探測到所述收液盒內(nèi)有泄漏流體時(shí)確定是否發(fā)生泄漏故障。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理裝置由幾個(gè)模塊組成，具有結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便靈活，易于更換、便于維修等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于設(shè)置了在各個(gè)容器下方設(shè)置重量傳感器，這樣可以實(shí)時(shí)的了解各個(gè)容器的重量，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)來確定目前的半導(dǎo)體處理裝置是否發(fā)生故障。
[0020]關(guān)于本發(fā)明的其他目的，特征以及優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖在【具體實(shí)施方式】中詳細(xì)描述。
【【附圖說明】】
[0021]結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記對應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中:
[0022]圖1為本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2A為圖1中的流體承載模塊在一個(gè)實(shí)施例中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2B為圖2A中的流體承載模塊的立體分解示意圖；
[0025]圖3A為圖1中的流體傳送模塊在一個(gè)實(shí)施例中的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖3B為圖3A中的流體傳送模塊的平面投影視圖；
[0027]圖3C為圖1中的流體傳送模塊在另一個(gè)實(shí)施例中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3D為圖3C中的流體傳送模塊的平面投影視圖；
[0029]圖3E為圖1中的流體傳送模塊中的收液盒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為圖1中的控制模塊在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖5A為本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理設(shè)備的另一種組裝方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5B為本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理設(shè)備的再一種組裝方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6A為圖2B中的重量傳感裝置在一個(gè)實(shí)施例的放大組裝示意圖；
[0034]圖6B為圖6A所示的重量傳感裝置的立體分解示意圖；
[0035]圖6C為圖6B中的重量傳感裝置的容器托盤的剖視圖；
[0036]圖6D為圖6B中的重量傳感裝置的容器托盤的仰視圖；
[0037]圖6E為圖6B中的重量傳感裝置的安裝本體的另一個(gè)角度的立體示意圖；
[0038]圖6F為圖6B中的重量傳感裝置的重量傳感單元的立體圖；
[0039]圖7A為圖1中的半導(dǎo)體處理模塊在一個(gè)實(shí)施例中的立體示意圖；
[0040]圖7B為圖7A中的半導(dǎo)體處理模塊的主視示意圖；
[0041]圖8為圖7A中的下盒裝置在一個(gè)實(shí)施例中的立體示意圖；
[0042]圖9為圖7A中的