晶片制程腔室以及用于检查晶片制程腔室的设备和方法技术

一种晶片制程腔室以及用于检查晶片制程腔室的设备和方法。在一个示例中，该设备包括：传感器、处理器和寿命预测器。传感器用来捕获关于晶片制程腔室的至少一个硬件部分的信息。处理器用来处理这个信息以确定至少一个硬件部分的状况。寿命预测器基于这个硬件状况预测至少一个硬件部分的预期寿命。

Wafer process chamber and equipment and method for inspecting wafer process chamber

The invention relates to a wafer process chamber and a device and method for inspecting the wafer process chamber. In one example, the device includes sensors, processors, and life predictors. The sensor is used to capture information about at least one hardware part of the wafer manufacturing chamber. The processor is used to process this information to determine the condition of at least one hardware part. The life predictor predicts the life expectancy of at least one hardware part based on this hardware condition.

【技术实现步骤摘要】
晶片制程腔室以及用于检查晶片制程腔室的设备和方法
本揭露是有关于一种用于检查晶片制程腔室的设备和方法，更具体地涉及一种可以用以确定硬件部分的状况，并预测其寿命的设备和方法。
技术介绍
在制造半导体晶片上的元件时，会使用各种制程腔室。例如，半导体晶片的热处理涉及诸如沉积、蚀刻、加热、退火、扩散等的处理，所有这些制程都在制程腔室中执行。诸如蚀刻和化学气相沉积等的一些工艺在低压或真空条件下在制程腔室中进行。晶片制程腔室包括许多在执行晶片制程期间和之后暴露于加热、蚀刻和/或化学反应的硬件部分。在制造半导体元件期间重复使用之后，晶片制程腔室可能在一些零件上具有腐蚀，在一些零件上损坏和/或消耗。在清洁晶片制程腔室期间，晶片制程腔室的一部分也可能被消耗或损坏。当晶片制程腔室在晶片制程中被连续使用时，具有被消耗或损坏部件的晶片制程腔室将增加晶片不良率并导致晶片制造中的低产量。因此，需要时常检查晶片制程腔室以确保其硬件品质并防止设备故障。现有的用于检查晶片制程腔室的方法包括通过肉眼进行预防性维护(preventivemaintenance，PM)检查，这增加了人工并且在晶片制程期间难以检测到腔室内部的准确故障信号。用于检查晶片制程腔室的现有工具或方法在解决上述缺陷方面仍然不足。
技术实现思路
在一个实施例中，公开了一种用于检查晶片制程腔室的设备。该设备包括：传感器、处理器和寿命预测器。传感器用以获取关于晶片制程腔室的至少一个硬件部分的信息。处理器用以处理该信息以确定至少一个硬件部分的硬件状况。寿命预测器基于硬件状况预测至少一个硬件部分的预期寿命。在另一个实施例中，公开了一种晶片制程腔室。晶片制程腔室包括：壳体、支撑件和光学扫描仪。当晶片被放置在支撑件上并在壳体内被处理时，支撑件位于壳体内部并被配置以支撑晶片。光学扫描仪被连接到壳体并被配置以检查晶片制程腔室的至少一个硬件部分。在又一个实施例中，公开了一种用于检查晶片制程腔室的方法。该方法包括：通过连接到晶片制程腔室的传感器捕获关于晶片制程腔室的至少一个硬件部分的信息；处理此信息以确定该至少一个硬件部分的硬件状况；以及基于这个硬件状况来预测至少一个硬件部分余下的预期寿命。附图说明当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以更好地理解本公开的各方面。注意各种特征不一定按比例绘制。且为了清楚讨论，各种特征的尺寸和形状可以任意增大或减小。在整个说明书和附图中，相似的附图标记表示相似的特征：图1为绘示根据本揭露一些实施方式的被消耗后的腔室部分的示例性轮廓；图2为绘示根据本揭露一些实施方式的腔室部分随时间的示例性轮廓变化；图3为绘示根据本揭露一些实施方式的安装有光学扫描仪的示例性晶片处理室；图4为绘示根据本揭露一些实施方式的安装有光学扫描仪的另一示例性晶片处理室；图5为绘示根据本揭露一些实施方式的安装有光学扫描仪的又一示例性晶片处理室；图6为绘示根据本揭露一些实施方式的由光学扫描仪上的光学传感器获取的腔室部分的信息；图7为绘示根据本揭露一些实施方式的光学扫描仪的示例图；图8为绘示根据本揭露一些实施方式的用于检查晶片制程腔室的一示例性方法的流程图；图9为绘示根据本揭露一些实施方式的用于检查晶片制程腔室的另一示例性方法的流程图。具体实施方式本公开描述了用以实施本主题的不同特征的各种实施例。下面描述组件和布置的具体示例以简化本公开。这些仅是例子，并不意在限制。例如，在下面的描述中在第二特征之上形成的第一特征，可以包含第一和第二特征直接接触的实施例，并且还可以包含在第一和第二特征之间有另一种特征，使得第一和第二特征不直接接触的实施例。另外，本公开可以在每个示例中重复使用相同的附图数字和/或字母，这种重复是为了简单和清楚的做说明，并且不代表各种实施例和/或配置之间有关连性。此外，为了便于描述，可以在这里使用诸如“在...之下”、“在...下方”、“在...之上”、“在...上方”等的空间相对术语来描述一个元件或特征与另一元件或特征之间的位置关系。除了附图中描绘的方向之外，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的装置的不同方位。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位)并且同样可以相应地空间相对术语来说明。若无特殊的说明，诸如“附着”、“连接”和“相连”等术语是指结构通过中间结构直接或间接地彼此固定或附接，包含可移动或者固定的相连关系。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，诸如常用字典中定义的术语应该被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，并且不会被理解为理想化或过度正式的意义，除非有明确地如此定义。以下将详细说明本公开的实施例，其示例在附图中示出。在附图和说明中将尽可能地使用相同的数字标记来指代相同或相似的部分。在本公开中，术语“腔室部分”、“腔室硬件部分”和“腔室的硬件部分”可以互换使用。晶片制程腔室包括许多在执行晶片制程期间和之后暴露于加热、蚀刻和/或化学反应的硬件部分。在制造半导体元件期间重复使用之后，晶片制程腔室可能在一些零件上具有腐蚀，在一些零件上损坏和/或消耗。因此，需要不时地检查晶片制程腔室以确保其硬件品质并防止设备故障。为了及时准确地检测腔室部分的缺陷，本公开引入了用于自动且系统地检查晶片制程腔室并主动预测晶片制程腔室的硬件部分的预期寿命的设备和方法。在一个实施例中，此设备是三维光学扫描仪，其包括用于获取关于腔室部分的信息的传感器。该信息可以构成腔室部分的图像、轮廓或条件参数。基于该信息，光学扫描仪可以确定腔室部件的硬件状况。预定的状况要求可以指示腔室部分是否对当前的硬件状况有效。通过将硬件状况与预定的状况要求进行比较，光学扫描仪可以预测腔室部件的预期寿命。例如，如果腔室部件具有2mm的最小厚度要求并且在一周内已经从6mm消耗到5mm，则腔室部件将具有3周的预期寿命。也就是说，腔室部分预计将在3周内修复或更换，以防止腔室破裂和晶圆产量下降。在一个实施例中，该设备包括报告器以报告腔室部分的预期寿命，以确定晶片制程腔室是否能够继续处理晶片。腔室部分的每个硬件状况的状况要求可以基于来自管理员的输入、与硬件状况有关的预期寿命和/或用于晶片处理的配方来预先确定和更新。硬件状况可能包括与硬件侵蚀值、硬件尺寸变化和硬件损坏位置等有关的信息。根据各种实施例，传感器可以连接到晶片制程腔室。传感器可以通过夹具安装在晶片制程腔室上或晶片制程腔室内，或者通过晶片制程腔室的闸阀安装。传感器可以周期性地获取腔室部分的图像或轮廓，使得在晶片处理期间和/或之后监测晶片制程腔室的硬件状况。传感器可以利用：激光器、发光二极管(LED)、红外线、可见光、不可见光、微波、X射线或伽马射线。本公开适用于各种晶片制程腔室的自动检查。所公开的设备用以检查和监测腔室的硬件品质，以确保腔室在硬状况要求下有效工作。这个检查可以在晶片制程之前自动执行，以减少由于腔室部分消耗或损坏而导致的晶片碎裂或产量损失的可能性，这可以帮助节省晶片生产线上中的时间、成本和劳动力。所公开的用于检查腔室部分的设备和方法可以帮助晶片制造商优化其半导体晶片生产流程并且构建更好的生产计划，并且晶片制程腔室的每个腔室部分具有准确且可预测的寿命。图1示出了根据本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检查晶片制程腔室的设备，其特征在于，包含：一传感器，设置以获取关于该晶片制程腔室的至少一硬件部分的信息；一处理器，设置以处理该信息，以确定该至少一个硬件部分的状况；以及一寿命预测器，设置以基于该硬件部分的状况来预测该硬件部分余下的一预期寿命。

【技术特征摘要】
2017.11.28 US 62/591,472;2018.02.23 US 15/904,0751.一种用于检查晶片制程腔室的设备，其特征在于，包含：一传感器，设置以获取关于该晶片制程腔室的至少一硬件部分的信息；一处理器，设置以处理该信息，以确定该至少一个硬件部分的状况；以及一寿命预测器，设置以基于该硬件部分的状况来预测该硬件部分余下的一预期寿命。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中该寿命预测器进一步用以：检索对应于该硬件状况的一状况需求；以及将该硬件状况与该状况需求进行比较，以生成一比较结果，并且基于该比较结果来预测该预期寿命。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中该传感器连接到该晶片制程腔室。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，其中：该传感器连接到该晶片制程腔室的一壳体顶部上的一机械臂；该晶片制程腔室包含一支撑件，该支撑件位于该壳体内，并且设置以在该晶片被放置于其上时支撑该晶片；以及该机械臂使得该传感器围绕垂直于该支撑件的轴线旋转。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中：该设备为利用激光器、发光二极管、红外线、可见光、不可见光、微波、X射线和伽玛射线中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛文杰，张凱翔，林圣喆，蒯光国，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71