工艺工具及其操作方法技术

在一些实施例中，本公开涉及一种工艺工具，所述工艺工具包括界定处理室的室壳体。在处理室内是被配置成对工件进行固持的工件固持器装置。声呐传感器布置在工件固持器装置之上。声呐传感器包括：发射器，被配置成生成朝工件固持器装置行进的声波。声呐传感器还包括：检测器，被配置成从工件固持器装置或位于声呐传感器与工件固持器装置之间的物体接收反射声波。此外，声呐传感器控制电路系统耦合到声呐传感器且被配置成基于由声呐传感器的检测器接收的反射声波的声呐强度值来判断在工件固持器装置上是否存在工件。固持器装置上是否存在工件。固持器装置上是否存在工件。

【技术实现步骤摘要】
工艺工具及其操作方法


[0001]本公开涉及一种工艺工具及其操作方法。

技术介绍

[0002]半导体器件制作是一种用于制造日常电子器件中存在的集成电路的工艺。制作工艺是期间在晶片上逐渐制造出电子电路的包括沉积、光刻及化学处理步骤的多步骤序列。在制作工艺期间，晶片可被装载进处理室及装载出处理室，以施行上述步骤。在步骤之间检测处理室内晶片的存在减少对每一晶片的损坏，且因此减少对整个集成电路的损坏。

技术实现思路

[0003]本公开的一态样涉及工艺工具，所述工艺工具包括：室壳体，界定处理室；工件固持器装置，布置在所述处理室内且被配置成对工件进行固持；声呐传感器，布置在所述工件固持器装置之上且包括被配置成生成朝所述工件固持器装置行进的声波的发射器、及被配置成从所述工件固持器装置或位于所述声呐传感器与所述工件固持器装置之间的物体接收反射声波的检测器；以及声呐传感器控制电路系统，耦合到所述声呐传感器且被配置成基于由所述声呐传感器的所述检测器接收的所述反射声波的声呐强度值来判断在所述工件固持器装置上是否存在所述工件。
[0004]本公开的另一态样涉及一种方法，所述方法包括：使用布置在处理室内的声呐传感器对所述处理室内的物体执行第一声呐测量工艺，以测量第一声呐强度值；以及将所述第一声呐强度值与预定声呐强度值进行比较，其中如果所述第一声呐强度值大于所述预定声呐强度值，则所述方法继续进行第一组处理步骤，且其中如果所述第一声呐强度值小于所述预定声呐强度值，则所述方法继续进行第二组处理步骤。
[0005]本公开的又一态样涉及一种方法，所述方法包括：在处理室中使用布置在工件固持器装置之上的声呐传感器执行第一声呐测量工艺，以测量第一声呐强度值；分析所述第一声呐强度值，以判断在所述工件固持器装置上是否存在前一工件；将工件装载到所述工件固持器装置上；在所述处理室中使用布置在所述工件固持器装置之上的所述声呐传感器执行第二声呐测量工艺，以测量第二声呐强度值；以及分析所述第二声呐强度值，以验证在所述工件固持器装置上存在所述工件。
附图说明
[0006]结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业内标准惯例，各种特征并非是按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0007]图1示出包括布置在晶片座之上的声呐传感器的处理室的一些实施例的剖面图。
[0008]图2示出包括声呐传感器的处理室的一些实施例的剖面图，其中示例性发射的声波朝向晶片投射，声波从晶片反射，且示例性反射声波被声呐传感器接收。
[0009]图3示出包括声呐传感器的处理室的一些其他实施例的剖面图，其中声呐传感器被配置成将晶片对准标记定位在晶片上。
[0010]图4示出包括声呐传感器的处理室的一些其他实施例的剖面图，其中声呐传感器被配置成检测晶片之上的膜层的厚度。
[0011]图5A示出包括声呐传感器的处理室的一些实施例的剖面图，所述声呐传感器布置在包括凹槽的晶片座之上。
[0012]图5B、图5C及图5D示出包括凹槽的晶片座的一些实施例的透视图。
[0013]图6示出包括布置在传送机器人之上的声呐传感器的工具壳体的一些实施例的剖面图。
[0014]图7至图13B示出一种方法的一些实施例的剖面图，所述方法在处理室内使用声呐传感器来检测晶片的存在并检测在晶片之上形成的膜层的存在以提高沉积工艺的可靠性。
[0015]图14示出与图7至图13B中所示方法对应的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
[0016]以下公开内容提供用于实行所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及布置的具体实例以简化本公开。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、从而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本公开可能在各种实例中重复使用参考编号和/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
[0017]此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在...之下(beneath)”、“在...下方(below)”、“下部的(lower)”、“在...上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述如图中所示一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括器件在使用或操作中的不同取向。装置可具有其他取向(旋转90度或处于其他取向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0018]在半导体制作期间，将晶片传送进及传送出一个或多个处理室，以进行各种处理步骤，例如(举例而言)沉积工艺(例如，化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)等)、移除工艺(例如，刻蚀、化学机械平坦化(chemical mechanical planarization)等)、热工艺(例如，退火等)、光刻工艺等。处理室内的晶片和/或设备(例如，用于沉积工艺的源)可由检测设备监控，以提高处理步骤的可靠性。举例来说，在进行处理步骤之前，可使用检测设备来确定处理室内存在晶片，以防止多于一个晶片同时位于处理室内的同一晶片座上。此外，例如，可使用检测设备来定位晶片上的晶片对准标记(多个晶片对准标记)，且基于晶片上的晶片对准标记(多个晶片对准标记)的位置，晶片可在处理室内的晶片座之上对准。
[0019]通常，用于监控处理室内的晶片和/或设备的检测设备包括光源检测器。光源检测器将光线投射到物体上，并使用照相机检测从物体反射的可见光。举例来说，基于反射的可见光，光源检测器可检测物体的各种特征，例如物体的存在、物体上的对准标记或物体上的缺陷。然而，在一些实施例中，将由光源检测器检测的物体可为透明的。举例来说，在包括光
学电路的电子器件中，光学电路可形成在透明的晶片上，以使得光学信号(例如，光)能够穿过晶片。因此，投射到透明晶片上的光的不到1％从透明晶片反射。因此，使用使用反射光来检测透明晶片的各种特征的光源检测器是无效的。
[0020]本公开的各种实施例涉及使用声呐传感器作为检测设备来监控处理室内的晶片和/或设备。声呐传感器可包括被配置成发射声波(通常被称为机械波)的发射器以及被配置成接收反射声波的检测器。因此，声呐传感器的发射器可向物体发射声波，声波可从物体反射，声呐传感器的检测器可接收反射声波。声呐传感器和/或耦合到声呐传感器的声呐传感器控制电路系统可测量声呐强度值。声呐强度值可被转换成声呐传感器与物体之间的距离。
[0021]因此，在一些实施例中，声呐强度值可用于判断透明晶片是否存在于处理室内的晶片座上。在一些其他实施例中，声呐强度值可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工艺工具，包括：室壳体，界定处理室；工件固持器装置，布置在所述处理室内且被配置成对工件进行固持；声呐传感器，布置在所述工件固持器装置之上且包括：发射器，被配置成生成朝所述工件固持器装置行进的声波，以及检测器，被配置成从所述工件固持器装置或位于所述声呐传感器与所述工件固持器装置之间的物体接收反射声波；以及声呐传感器控制电路系统，耦合到所述声呐传感器且被配置成基于由所述声呐传感器的所述检测器接收的所述反射声波的声呐强度值来判断在所述工件固持器装置上是否存在所述工件。2.根据权利要求1所述的工艺工具，其中所述工件固持器装置包括机械手臂。3.根据权利要求1所述的工艺工具，其中所述工件是晶片座，其中所述晶片座包括环绕中心部分的外围部分，且其中当所述晶片座正在固持所述工件时，所述工件直接接触所述外围部分且与所述中心部分间隔开。4.根据权利要求1所述的工艺工具，其中所述工件包括透明材料。5.根据权利要求1所述的工艺工具，其中所述声呐传感器直接上覆在所述工件固持器装置的位于所述工件固持器装置的中心与所述工件固持器装置的边缘之间的区域上。6.根据权利要求1所述的工艺工具，其中所述声呐传感器控制电路系统被配置成基于由所述声呐传感器的所述检测器接收的所述反射声波的所述声呐强度值来确定所述工件的厚度。7.一种工艺工具的操作方法，包括：使用布置在处理室内的声呐传感器对所述处理室内的物体执行第一声呐测量工艺，以测量第一声呐强度值；以及将所述第一声呐强度值与预定声呐强度值进行比较，其中如果所述第一声呐强度值大于所述预定声呐强度值，则所述工艺工具的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾李全，
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：