湿法工艺监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的湿法工艺监控装置是利用歧管连接到湿法工艺溶液槽，使得所述湿法工艺的化学溶液流过其中以进行检测。其包含去气泡装置、流体单元、微粒检测器和化学溶液浓度检测器。所述去气泡装置连接到所述歧管，用于将所述化学溶液中的气泡去除，以去除噪声。所述流体单元连接到所述去气泡装置，使得所述化学溶液流通其中。所述微粒检测器用以检测所述流体单元中所述化学溶液的微粒数。所述化学溶液浓度检测器是用以检测流体单元中所述化学溶液的浓度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种湿法工艺监控装置，尤其涉及一种具实时监控功能的湿法工艺 监控装置。
技术介绍
多年以来半导体湿法工艺(wet process) —直存在一个生产管理上的问题，也就是 当25片晶片或是现在普遍的50片晶片同时放进一个大的化学槽时，到底如何判定这些 晶片在槽中的状况是正常而可进行晶片工艺，实为当前极想要克服的难题。如果化学槽 的状态已不适合工艺进行，那么在未知的状况下继续进行工艺将蒙受成品率和成本的损失。当前温度、浓度和流量可以当作一个基本参数以反映这个化学槽的状况。现有的监 控可以做到而且不影响化学槽工艺进行的是温度监控，而浓度监控必须从循环系统中分 流出来，再利用光学分光原理来判别。因此，虽然浓度可以作为目前的一个监控方式， 但仍然无法有效反应化学槽的状况。另外，这些化学槽在处理这些晶片的时候有一个共同的特点，不管是清洗晶片表面 或是要将晶片表面的某些物质去除掉，可以用微粒或微尘(在液体中的微粒数量，英文 称Particle)来监控。这些被清洗或是被去除掉的物质会存在于液体中，直到被循环系统 过滤器过滤掉，或是在槽体中反应成另一种产物而反应掉。但在被完全反应之前或是被 完全过滤完整之前，这两者数字的变化可以作监控参数。但浓度或微粒监控目前是各自分别测量，使得分支管路设计复杂，且无法有效进行 参数整合和判读，相对也会增加硬件成本支出。
技术实现思路
湿法工艺为目前半导体制造中不可或缺的一环，例如作为湿蚀刻或清洗用的酸槽 等。湿法工艺牵涉到化学反应，反应过程中，湿法工艺溶液中的化学成分不断变化，而 将影响到湿法工艺溶液的工艺环境，例如浓度、微粒数等。假如让这两者即浓度监控与 微粒监控可以二者合为一体，那么在监控上将可发挥绝佳性能。本技术即将微粒和 浓度监控加以整合，不仅简化分支结构，方便监控装置的配设，且可进一步降低节省成 本。另外，只要是用光学原理来检测浓度或是液体中的微粒数都会面临一个问题，就是 液体中的微小气泡会干扰测量的准确性。因此，早期这些浓度或微粒的测量，都是先取 出所要测量液体，然后静置数个小时候才进行测量，因此无法作为实时的监控装置。因此，本技术另外结合一个去气泡系统(degas system),可以有效的将气泡排 除在监控系统之外，让没有气泡的化学溶液流入判读装置来精确判读浓度和微粒数。如 此可以作为实时监控，且有效防止异常时候的大量晶片报废所产生的损失。具体来说，本技术的湿法工艺监控装置是利用歧管连接到湿法工艺溶液槽，使得所述湿法工艺的化学溶液流过其中以进行检测。其包含去气泡装置、流体单元、微粒 检测器和化学溶液浓度检测器。所述去气泡装置连接到所述歧管，用于将所述化学溶液 中的气泡去除，以去除噪声。所述流体单元连接到所述去气泡装置，使得所述化学溶液 流通其中。所述微粒检测器用以检测所述流体单元中所述化学溶液的微粒数。所述化学 溶液浓度检测器是用以检测流体单元中所述化学溶液的浓度。 一个实施例中，所述微粒 检测器和化学溶液浓度检测器可采用光学测定，即检测时不与所述化学溶液反应，故不 致影响原本化学溶液的性质。本技术提供一种湿法工艺监控装置，可实时监控所述湿法工艺中化学溶液的状 态，而得以视测试参数是否超出预设上、下限来决定是否停止所述湿法工艺装置的运作。上述连接到所述湿法工艺溶液槽的湿法工艺监控装置可连接参数分析器和控制器。 如果所述参数分析器认为所述微粒数或化学溶液浓度超出预设的上下限，所述控制器将 发出指令停止所述湿法工艺溶液槽的工艺运作。附图说明图1和2是本技术实施例的湿法工艺装置的示意图。具体实施方式本技术将依以下图式加以说明，以清楚说明本技术的技术特征。 参照图1，湿法工艺装置IO包含酸槽台14、化学溶液槽15、工艺反应槽16、湿法 工艺监控装置20、参数分析器21和控制器19。所述化学溶液槽15设有岐管22，可将 所述化学溶液槽15中的化学溶液传输至所述湿法工艺监控装置20进行所需的参数检 测。为维持化学溶液于所述岐管22中具有足够的传输压差，可设置泵17以增加传输动 力。所述歧管22分支是设于过滤器(filter) 18之前。所述湿法工艺监控装置20测试所 需的工艺参数后传输至参数分析器21，如果所述参数分析器21分析出的参数超出预设 的阈值，表示工艺环境已偏移，其将送出讯号给所述控制器19,而所述控制器19将发出指令停止所述酸槽台14的运作。参照图2，所述湿法工艺监控装置20包含去气泡装置201、流体单元202、微粒检 测器203和化学溶液浓度检测器204。所述去气泡装置201 —端连接所述岐管22，另一 端则连接所述流体单元202，用以去除化学溶液中的气泡，以去除噪声增加精确度。所 述流体单元202的另一端则连接管路以将化学溶液传送回化学溶液槽15。所述流体单元 202是将检测微粒和化学浓度的功能整合为一。所述流体单元202中流通所述化学溶液 的管路可为透明，以便利用光进行测量。 一个实施例中，激光205射入且通过所述流体 单元202中的所述化学溶液后，由所述微粒检测器203接收，以测量所述化学溶液中的 微粒数目。本技术的一个实施例中，所述微粒检测器203是光二极管以检测微粒数 目。光波206射入且通过所述流体单元202中的所述化学溶液后，由所述化学溶液浓度 检测器204接收，以进行化学浓度的测量。进入所述化学溶液浓度检测器204前是通过 分光镜207，以便进行分光以供所述化学溶液浓度检测器204进行浓度测量。本技术的特色在于微粒和化学溶液浓度的检测采实时检测方式，且检测的化学 溶液虽然通过所述微粒检测器11和化学溶液浓度检测器12，但并非利用化学反应的检 测方式，而是采用光学测定，因此不会影响化学溶液的原有性质。因此，化学溶液通过 所述湿法工艺监控装置20的化学溶液循环返回所述化学溶液槽15时，不致影响其中化 学溶液的性质。具体来说，所述湿法工艺监控装置20所测得的工艺参数可预先设定上、下限，如 果测得的值超出所述上、下限，可强迫所述酸槽工作台14停止继续生产。另外，本实 用新型可使得工艺资料可长期地收集分析，供生产时的重要参考。本技术的湿法工艺监控装置具有下列优点和特性1. 实时监控，有效防止大异常发生，当两者的数据高于或是某个数値时，可以实时 停止工艺台。2. 浓度与微粒数有一个合理的关系式。浓度并不是越高越好，或是越低越好。而是 在某一浓度时候，有合理的微粒数量。例如浓度在90%的时候。当有某种工艺的晶片 进入槽体的时候，微粒数量应该在小于50个。当浓度在80%，同一种工艺的晶片进入时， 微粒数量应该在小于80个。这个二合一装置的好处就是可以将两者的数据收在一起， 将两者数据公式化，而成为另一种监控方式，或者根据使用者自己定义，将可控制方式 多样化。3. 浓度和微粒监控系统做在同一个系统之中，可以有效缩短检测路径，也会让现场 安装趋于简单和节省成本，也会令反应时间縮短。4. 因为都是使用光学原理来分析，因此本来需要两个流体通道来处理不同的两种分 析，本技术只需要一个流体单元(flow cell)而将原来的需要射入的各种波长的激 光或是某种光波，只要一次同时送入，即可同时得到两种数据。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿法工艺监控装置，其利用歧管连接到湿法工艺溶液槽，使得所述湿法工艺的化学溶液流过其中以进行检测，其特征在于包含：去气泡装置，其连接到所述歧管，用于将所述化学溶液中的气泡去除；流体单元，其连接到所述去气泡装置，使得所述化学 溶液流通其中；微粒检测器，其用以检测所述流体单元中所述化学溶液的微粒数；和化学溶液浓度检测器，其用以检测流体单元中所述化学溶液的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种湿法工艺监控装置，其利用歧管连接到湿法工艺溶液槽，使得所述湿法工艺的化学溶液流过其中以进行检测，其特征在于包含去气泡装置，其连接到所述歧管，用于将所述化学溶液中的气泡去除；流体单元，其连接到所述去气泡装置，使得所述化学溶液流通其中；微粒检测器，其用以检测所述流体单元中所述化学溶液的微粒数；和化学溶液浓度检测器，其用以检测流体单元中所述化学溶液的浓度。2. 根据权利要求1所述的湿法工艺监控装置，其特征在于所述微粒检测器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：林政铭，
申请(专利权)人：先进能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]