CN100560784C

CN100560784C - 侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统及方法

Info

Publication number: CN100560784C
Application number: CNB2006101523312A
Authority: CN
Inventors: 萧义理; 余振华; 汪青蓉; 许呈锵
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: CN100529160C; CN100476018C; CN1982500A; CN1982498A; CN1982497A

Abstract

一种侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统及方法。提供消耗性材料厚板，其具有至少一指示器。操作制程机台时，通过连接于该指示器的侦测器产生的信号数值判定其是否等于警示设定数值、介于警示设定数值和警报设定数值间、等于警报设定数值或超出警报设定数值。若信号数值等于警示设定数值或介于警示设定数值和警报设定数值间，提供第一警示，表示消耗性材料厚板接近预定量，该预定量小于消耗性材料厚板原本的量。若信号数值介于警示设定数值和警报设定数值间，提供第二警示，表示消耗性材料厚板接近预定量。若信号数值等于或超过警报设定数值，提供警报，表示消耗性材料厚板接近预定量或减少至预定量。本发明可最佳化靶材的利用。

Description

侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统及方法

技术领域

本发明是有关于一种材料沉积，且特别是有关于一种靶材使用寿命侦测的方法。

背景技术

物理气相沉积(physical vapor deposition，以下可简称PVD)是一种熟知用以沉积薄膜材料于基底上的制程，其一般使用于制造半导体元件，PVD制程是在高真空室(chamber)中进行，高真空室包含基底(例如晶圆)、固态源或是沉积于基底的材料的厚板(slab，例如PVD靶材)。在PVD制程中，PVD靶材是从固态物理性地转换成气态，而靶材材料的气体是由PVD靶材传送至基底，并在基底上聚集成为一薄膜。

有许多进行PVD的方法，包括蒸镀、电子枪蒸镀(e-beamevaporation)、等离子喷洒沉积(plasma spray deposition)和溅镀。目前，溅镀是最常使用完成PVD的方法，在溅镀过程中，沉积室中会产生等离子，导向PVD靶材，而由于高能量的等离子粒子(离子)的碰撞作用，等离子会物理性地移动或侵蚀(溅击)PVD靶材的反应表面的原子或分子，而成为靶材材料的气体。靶材材料的溅击出的原子或分子气体会经由一减压的区域移动至基底上，然后，于基底上聚集，形成靶材材料的薄膜。

PVD靶材的使用寿命有限，如果过度使用PVD靶材(例如使用超过PVD靶材的使用寿命)会产生可靠度和安全性的问题，举例来说，PVD靶材过度使用会导致PVD靶材的穿孔(perforation)以及系统放电(arcing)，而导致巨大的产品损失、PVD系统或是机台损坏和安全性的问题。

目前，决定PVD靶材的使用寿命的方式为，追踪PVD系统或是制程机台消耗的累积能量(例如千瓦-小时的数量)，然而，上述追踪累积能量的方法需操作人员耗费时间精通，并且此种方法的准确性是完全依靠技术人员的经验。即使精通此方法，判定的PVD靶材寿命仍然比所能够达到的寿命要少，而浪费约20～40百分比的PVD可使用靶材(依照PVD靶材的种类)。

靶材的使用率低是由于缩短PVD靶材使用寿命，这会造成高PVD靶材消耗成本。事实上，PVD靶材消耗费用是半导体制造最显著的花费之一。因此，如果可有效利用大多数浪费的靶材材料，则可显著的改善PVD靶材消耗费用，降低半导体制造费用，且增加收益。

PVD靶材的低利用率亦会导致频繁的更换PVD靶材，所以PVD系统或机台的维护更为频繁。更甚者，当更换PVD靶材，需要花费时间针对新的PVD靶材调整PVD制程。

因此，需要一方法可侦测使用靶材的寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例之一提供一种侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，包括以下步骤。提供一消耗性材料厚板，其具有至少一指示器。在操作一制程机台时，通过连接于至少一指示器的一侦测器所产生的信号数值，判定其是否等于一警示设定数值、介于一警示设定数值和一警报设定数值间、等于一警报设定数值或是超出一警报设定数值。若是信号数值等于警示设定数值或是介于警示设定数值和警报设定数值间，提供一第一警示，第一警示表示消耗性材料厚板接近一预定量，预定量小于消耗性材料厚板原本的量。若该信号数值等于警报设定数值或是超出警报设定数值，更包括一步骤，用以提供一第一警报，该第一警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或是减少至该预定量；若提供该第一警报，该制程机台的操作会停止。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，若提供该第一警示，该制程机台的操作会停止，且该方法更包括一步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，更包括步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，更包括一步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数；若使用该消耗性材料厚板的制程机台提供该第一警报，实际进行制程的晶圆的批数会小于预定再进行制程的晶圆的批数。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，若是该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，更包括一步骤，用以提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量；若提供该第二警示，该制程机台的操作会停止；更包括一步骤，用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数；若使用该消耗性材料厚板的制程机台提供该第二警示，实际进行制程的晶圆的批数会小于预定再进行制程的晶圆的批数。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，若是该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，更包括一步骤，用以提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量；若是该信号数值等于该警报设定数值或是超过该警报设定数值，更包括一步骤，用以提供一第二警报，该第二警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或减少至该预定量；若是提供该第二警报，该制程机台的操作会停止；更包括一步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数；若使用该消耗性材料厚板的制程机台提供该第二警报，实际进行制程的晶圆的批数会小于预定再进行制程的晶圆的批数。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，该消耗性材料厚板包括一物理气相沉积靶材；该至少一指示器包括：一围封物，至少部分镶嵌于该消耗性材料厚板中；一细丝元件或一电极元件，设置于该围封物中；该围封物是由该消耗性材料所组成。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，该至少一指示器包括：一围封物，至少部分镶嵌于该消耗性材料厚板中；一气体、液体或是固体，设置于该围封物中；其中当该气体、液体或是固体从该围封物逸散，其可被该侦测器探测。

本发明的另一实施例提供一种系统，包括一制程机台；一制程机台使用的消耗性材料厚板；至少一指示器，位于消耗性材料厚板中；一和指示器连接的侦测器；一计算机，与侦测器相通，以探测消耗性材料厚板的寿命，该至少一指示器包括：一围封物，至少部分镶嵌于该消耗性材料厚板中；及一液体、一细丝元件或一电极元件，设置于该围封物中。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，在该制程机台操作中，该计算机判定该侦测器产生的信号数值是否等于一警示设定数值、介于一警示设定数值和一警报设定数值间、等于一警报设定数值或是超过一警报设定数值；且若该信号数值等于该警示设定数值或是介于该警示设定数值和该警报设定数值间，该计算机会提供一第一警示，该第一警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量，该预定量小于该消耗性材料厚板原本的量。若该信号数值等于该警报设定数值或是超过该警报设定数值，该计算机会提供一警报，该警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或是减少至该预定量；其中该计算机与该制程机台相通，且若提供该警报，该计算机会停止该制程机台的运作。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，该计算机与该制程机台相通，且若提供该第一警示，该计算机会停止该制程机台的运作。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，若该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，该计算机会提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近该预定量；该计算机与该制程机台相通，且若提供该第二警示，该计算机会停止该制程机台的运作。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，若该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，该计算机会提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近该预定量；若该信号数值等于该警报设定数值或是超过该警报设定数值，该计算机会提供一警报，该警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或是减少至该预定量；该计算机与该制程机台相通，且若提供该警报，该计算机会停止该制程机台的运作。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，该消耗性材料厚板包括一物理气相沉积靶材。

本发明所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，当该液体、细丝元件或电极元件从该围封物逸散，其是可为该侦测器探测。

本发明可最佳化靶材的利用、减少靶材的浪费、增加维修保养的循环时间、缩短制程调整时间和增加相关生产机台和制程室的利用率。

附图说明

图1A是为本发明一实施例具有侦测寿命能力的靶材剖面图。

图1B是为本发明一实施例具有多个使用寿命指示器的靶材的平面图。

图2是为本发明一实施例晶圆制程系统的方块图，其使用一个或是多个使用寿命指示器。

图3是为本发明一实施例制程室的示意图，其使用具有侦测寿命能力的靶材。

图4A和图4B是为本发明一实施例自动系统通讯架构中控制气体检测器和制程室/机台的方法流程图。

图5是为一曲线图，其绘示本发明一实施例气体侦测器探测到惰性气体的信号数值。

具体实施方式

以下将以实施例详细说明做为本发明的参考，且范例是伴随着附图说明的。在附图或描述中，相似或相同的部分是使用相同的附图标记。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，以简化或是方便标示。图中各元件的部分将以分别描述说明之，值得注意的是，图中未绘示或描述的元件，可以具有各种本领域技术人员所知的形式，另外，特定的实施例仅为揭示本发明使用的特定方式，其并非用以限定本发明。

在此是揭示一种侦测靶材或是其它消耗性材料使用寿命的方法，靶材可以是材料沉积制程(例如物理气相沉积制程，PVD)的来源材料。图1A是为本发明一实施例具有侦测寿命能力的靶材剖面图，靶材标号为10。靶材10包括一消耗性材料的厚板11(以下可称靶材厚板)和一个或是多个使用寿命检测器或是指示器12，其是可指示靶材厚板11即将到达其使用寿命和/或靶材厚板已经使用到达预定的量。

靶材厚板11包括一反应表面112、一相对于反应表面112的基座表面114和一沿着反应表面112和基座表面114间延伸的侧壁表面116。靶材厚板11可形成为任何适合或恰当的形状，例如：圆形、方形、矩形、椭圆形、三角形、不规则形等。在一实施例中，靶材厚板11是为圆形，其直径为12英寸，且厚度为0.25英寸。在另一实施例中，靶材厚板11可以为其它适合或恰当的尺寸。靶材厚板11可包括任何适合或恰当的来源材料，包括，例如镍、镍铂合金、镍钛合金、钴、铝、铜、钛、钽、钨、铟锡氧化物(indium tinoxide，ITO)或硫化锌-二氧化硅(ZnS-SiO₂)。

在一实施例中，每个指示器12均包括一气体指示器，其是部分或全部镶嵌于靶材厚板11的基座表面114中，然而，上述一个或是多个指示器12亦可包括其它型态的指示器，例如细丝(filament)、电极和/或第二材料指示器，其可探测出靶材即将到达使用寿命和/或靶材厚板11已到达预定的量。如图1B的平面图所示，若使用超过一个指示器12，指示器12是分布于靶材厚板11，具有平均间隔，以增加侦测的判别率。

请参照图1A和图1B，在一实施例中，每个气体指示器12可包括一个具有相对的开口端22a、22b的管子(tube)或是围封物(enclosure)。在一实施例中，管子22可由和靶材厚板11相同的材料组成，管子22的开口端22a、22b可以是封闭的且是以封闭物件(未绘示)密封。管子22是填满例如氦、氪等的惰性气体24，惰性气体24是不影响材料沉积制程结果。在其它的实施例中，管子22可填满或是包含液体或是固体，而此液体或是固体需从管子22逸散出为可被侦测到。

管子22的直径应该要够小，如此，直到几乎所有的靶材厚板11消耗完之前，管子22不会暴露，在一实施例中，管子22的直径约为0.5mm。

在制程进行时，制程室中的例如溅击等离子的制程力(processforce)会侵蚀或是消耗靶材厚板11，当指示器12的管子22尚未破裂时，惰性气体24会包持在管子中不受干扰。当靶材厚板11侵蚀或是消耗导致镶嵌于靶材厚板11中指示器12的管子22暴露且之后为制程力破坏，指示器12的管子22会散发或是漏出其中的惰性气体24于制程室中，提供一可侦测的信号，其是指示靶材10即将到达其使用寿命的终点。此侦测可用来调整和/或限制以此特定靶材10更进一步进行制程的晶圆(或是相类似的物品)批数。

靶材10持续进行制程会侵蚀或是消耗靶材厚板11和管子22，侵蚀到一定量，会发生额外的惰性气体(例如从其它指示器12的管子22)逸散或是漏出，和/或加速惰性气体(例如从又另其它指示器的管子22)逸散或是漏出，因此提供一侦测信号，指出靶材10已达到寿命终点。此侦测可用来更进一步来调整和/或限制以此特定靶材10进行制程的晶圆(或是相类似物件)批数，或是完全停止制程室，且将此靶材更换为新的靶材。

在一实施例中，一个或是多个指示器12提供的使用寿命终点(end of service life，以下可简称E OL)侦测能力可使靶材厚板11使用到原靶材厚板量的0.5％，因此，可最佳化靶材的利用、减少靶材的浪费、增加维修保养的循环时间(cycle time)、缩短制程调整时间和增加相关生产机台和制程室的利用率。

靶材10可在不显著的调整和/或更换硬件的条件下于例如PVD等的材料沉积制程中使用，更甚者，靶材10可使用于不同型态的磁性系统，包括磁控管系统(magnetron systems)、电容耦合等离子(capacitively coupled plasma，CCP)和电感耦合等离子(inductively coupled plasma，ICP)，在此仅举列数项。靶材10亦可用于所有型态的电源供应系统，包括但不限于：直流电源系统、交流电源系统和射频电源系统。

图2是本发明一实施例晶圆制程系统的方块图，其晶圆制程系统100使用包括一个或是多个指示器的靶材，此系统100包括制造自动化系统110、制程机台120和计算机控制探测元件130，其中制造自动化系统110包括一计算机，制程机台120例如为一制程室。

如图3所示，制程室120包括室内部121和位于室内部121用以支撑进行制程的晶圆124的晶圆台122(wafer stage)。本发明的靶材10可固定于制程室120的室内部121的晶圆台122上方。气体探测/检测元件130(气体侦测器)可固定于制程室120外部，需注意的是，气体探测/检测元件130的设置是需可侦测或是探测制程室120的室内部121散发的惰性气体24，举例来说，气体侦测器130可包括光学放射光谱仪(Optical Emissions Spectrometer，OES)或残余气体分析仪(residual gas analyzer，RGA)，另外，气体侦测器130可包括压力检测元件(GP)，以探测指示器12管子22中惰性气体24逸散至制程室中造成的压力(/分压)变化。在制程中，气体侦测器130是针对靶材10的一个或是多个指示器12逸散出惰性气体24的量产生一探测值范围。

如图2所示，晶圆制程系统100可采用自动系统通讯架构或是网络提供制造自动化系统110和气体侦测器130间的双向通讯，和制造自动化系统110和制程室120间的双向通讯。自动系统通讯架构是使气体侦测器130能够自动化的控制在包括靶材10的制程室中进行制程的半导体晶圆批数，或是进行制程物件或材料的批数，气体侦测器130可探测出从靶材10的一个或是多个指示器12逸散的气体。因此，可最佳化靶材10的利用、减少靶材10成本、增加维修保养的循环时间(cycle time)、缩短制程调整时间和增加制程室120的利用率。例如“一批晶圆”可以定义为在单一卡匣(cassette)或载体(Carrier)进行制程的预定数量的晶圆，其中一批晶圆的最大数量可以是25片。

图4A和图4B是为本发明一实施例自动系统通讯架构中控制气体检测器130和制程室/机台120的方法流程图。可采用制造自动化系统的计算机执行此控制方法，且可以例如软件程序执行上述方法。此方法首先于步骤200开始：开启自动系统通讯架构中的气体侦测器130。在步骤205，初始化的设定气体侦测器130的某些参数，在一实施例中，气体侦测器的初始化设定包括：

将连接标志(Flag)设定为1(其中1＝致能(enable)，0＝禁止(disable))；

将警示数目(warning number)设定为0(其中此数目可以为0、1和2)；

将计算数目(counter number)设定为4(或是大于3批晶圆的数目)；

将警示标志(warning flag)设定为0(其中1＝致能(enable)，0＝禁止(disable))；

将初始气体侦测器/惰性气体背景(background)设定为数值B，其可以是输入或是预设的设定；

将气体侦测器/惰性气体警示(warning)设定为数值W，其可以是输入或是预设的设定；

将气体侦测器/惰性气体警报(alarm)设定为数值A，其可以是一输入或是预设的设定；

一信息是传送至制程室/机台作为第一警示(例如1S)，其可称为“第一靶材警示”；

一信息是传送至制程室/机台作为第二警示(例如2S)，其可称为“第二靶材警示”；

一信息是传送至制程室/机台作为警报(例如A)，其可称为“靶材警报”。

对应于来自于气体侦测器相对应的信号(当气体侦测器探测出一定程度数量从指示器管子逸散出的惰性气体)，制造自动化系统110的计算机会送出上述的对应信号之一，且停止制程室/机台进行更进一步的制程。

图5是为一曲线图，其绘示本发明一实施例气体侦测器侦测到惰性气体的信号值，请注意，本发明不限于此图表的信号，本发明亦可包括其它实施例相对于时间的气体侦测器信号值，如图所示，气体侦测器对于惰性气体的背景设定信号数值可以是数值B，气体侦测器对于惰性气体的警示设定信号数值可以是数值W，且气体侦测器对于惰性气体的警报设定信号数值可以是数值A。在制程开始时(图示中B’期间)，气体指示器的管子并没有逸散例如氪的惰性气体，而因此，所侦测的信号数值(例如信号强度为10^-11)低于背景信号值B。在进行制程一段时间后，例如2600Kw-Hr，靶材被消耗且惰性气体从指示器的管子逸散，当逸散的惰性气体超出警示设定，例如，当气体侦测器的强度值是10^-8，气体侦测器会送出第一警示信号(例如1S)给制程室/机台，当逸散的惰性气体超出警示设定W二次，气体侦测器会送出第二警示信号(例如2S)给制程室/机台，当逸散的惰性气体超出警报设定，举例来说，当气体侦测器的强度值是10^-7，气体侦测器会送出警报信号(例如A’)给制程室/机台。

在一实施例中，当气体侦测器送出第一警示信号(1S)时，制程室/机台在制程现有批晶圆后，会停止运作，且制造自动化系统110的计算机计数会启动，其中大于3的初始参数设定是预设为3批晶圆(使用上述初始参数设定的范例)。第1次警示代表会以现有(残余)的靶材仅能再制程3批晶圆，当气体侦测器送出第2次警示信号(2S)，制程室/机台在目前的该批晶圆制程完后，会停止运作，且第2次警示代表会以现有(残余)的靶材仅能再制程2批晶圆。当送出警报信号(A)，在目前批晶圆制程后，制程室和机台会停止，且警报表示会以目前剩余的靶材仅能再制程1批晶圆。

请再参照图4A和图4B，在本方法的步骤210中，会判定上述连接和警示标志设定是否正确，若是连接和警示标志设定不正确，之后，会于步骤265检查连接和警示标志，且在步骤205再一次设定此连接和警示标志。若是连接和警示标志设定正确，则之后会于步骤215读取气体侦测器数值。

一般来说，若是制程力尚未破坏靶材指示器12的管子22，气体侦测器130数值会低于背景设定数值B，当靶材厚板11的侵蚀和消耗导致指示器12的管子22暴露，且之后为制程力破坏，其储存于其中的惰性气体24会逸散入制程室120中。气体侦测器130会侦测逸散至制程室120的惰性气体，而产生超过背景设定数值B的侦测器数值，侦测器数值取决于逸散至制程室120的惰性气体的量。

在步骤220，会判定步骤215读取的气体侦测器数值是否介于惰性气体警示设定数值W和惰性气体警报设定数值A间。若是气体侦测器数值位于惰性气体警示设定数值W和惰性气体警报设定数值A间，在步骤275中，会根据警示数目是否等于0做出判定。

若是步骤275的警示数目等于0，之后，会于步骤280停止制程室120的制程，如此，可能会将“第一靶材警示”信息传送至制程室120，且将警示数目可设定为1。步骤280中的“第一靶材警示”信息会开启一计数，其大于3的初始参数就设定为3，表示剩余的可制程晶圆批数N1，例如，目前剩余的靶材10仅能再制程3批晶圆。

之后，于步骤285中，判定的工程师或是技术员需检查制程室120，且之后重新启动之，此步骤可确保工程师/技术员注意到警示的状态且亲自检查此状态，上述的状态例如为警示的指示下可能会继续进行的剩余的晶圆批数。之后，工程师/技术员解除制程室的停止状态，而重新启动制程室进行制程。若是重新启动制程室，此方法会返回至气体侦测器数值读取步骤215。若未重新启动制程室120，此方法会回圈至判定制程室重新开始步骤285，直到判别工程师/技术员检查和重新启动制程室120。在完成目前这批晶圆制程后，步骤285后的制程晶圆剩余批数N1的计数会自动减1。

再次返回步骤275，若是警示数目不等于0，则之后会在步骤290停止制程室120中的制程，而“第二靶材警示”的信息可送至制程室120，此时，此警示数目不等于0，其必定是1。“第二靶材警示”信号表示会以目前剩余的靶材所能再进行制程的晶圆的批数，其例如为2批晶圆。比较在步骤290中进行制程的剩余晶圆的批数和在步骤285后进行制程的剩余晶圆的批数N1，两个数目中较少者会变更为其计数值，且此剩余的晶圆会于工程师/技术员重新启动制程室120后继续进行制程。之后，于步骤235中，判别工程师/技术员需检查和重新启动制程室120。

返回步骤220，若是步骤215中读取的气体侦测器数值不介于惰性气体警示设定数值W和惰性气体警报设定数值A间，则会于步骤225中判定读取的气体侦测器数值是否超过惰性气体警报设定数值A。若是读取的气体侦测器数值未超过惰性气体警报设定数值A，则再一次进行215，220等步骤，然而，若是读取的气体侦测器数值超过惰性气体警报设定数值A，则于步骤230中，制程室120中的制程会停止，而“警报”信息可送至制程室。“警报”信息表示为以目前剩余的靶材可再进行制程的晶圆的批数，其例如为1批晶圆。

比较在步骤230中进行制程的剩余晶圆的批数和在步骤285后进行制程的剩余晶圆的批数N1(或是此批数N1现在为4，表示其尚未启动)，两个数目中较少者会变更为其计数值，且此剩余的晶圆会于工程师/技术员重新启动制程室120后继续进行制程。之后，于步骤235中，判别工程师/技术员检查和再重新启动制程室120。

若是制程室120于步骤235中重新启动，则之后于步骤240中读取侦测器数值，若是制程室120尚未重新启动，则本方法是回圈至判定制程室重新开始的步骤235，其会等判定工程师或是技术员检查和再重新启动制程室120。

在步骤240中，读取气体侦测器130数值，且于步骤245中，判定步骤240中的气体侦测器130数值是否超过惰性气体警报设定数值A。若是步骤245中的气体侦测器数值未超过惰性气体警报设定数值A，则于步骤246会判定制程中的该批晶圆是否为制程室120中进行制程的最后一批晶圆，其表示剩余晶圆的计数N1是否等于0。若是制程中的该批晶圆是步骤246的最后一批，则之后本方法会进行步骤247，完成现行批晶圆的制程且停止制程室，进行预防保养。若是目前进行的该批晶圆不是步骤246中的最后一批，则此方法返回至步骤240。

若是步骤245中的气体侦测器数值超过惰性气体警报设定数值A，于步骤250中，会送出“仅能制程目前批晶圆”信息至制程室，此代表仅允许目前这批晶圆可使用此靶材进行制程。在步骤250此时，剩余批晶圆的计数会自动设定为0。在完成步骤250之后，本方法会进行步骤247，完成现行批晶圆的制程且停止制程室120，准备进行机台的预防保养/或更换靶材。机台自动化系统和/或制造自动化系统110会停止制程室120。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

10：靶材

11：消耗性材料厚板

12：指示器

22：管子

22a：开口端

22b：开口端

24：惰性气体

100：晶圆制程系统

110：自动化系统

112：反应表面

114：基座表面

116：侧壁表面

120：制程室

121：室内部

122：晶圆台

124：晶圆

130：气体侦测器

W：警示设定信号数值

B：背景设定信号数值

A：警报设定信号数值

B’：背景信号值

A’：警报信号值

Claims

1.一种侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，包括：

提供一消耗性材料厚板，其具有至少一指示器；

在操作一制程机台时，通过连接于该至少一指示器的一侦测器所产生的信号数值，判定其是否等于一警示设定数值、介于一警示设定数值和一警报设定数值间、等于一警报设定数值或是超出一警报设定数值；

若是该信号数值等于该警示设定数值或是介于该警示设定数值和该警报设定数值间，尚包括一步骤，用以提供一第一警示，该第一警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量，该预定量小于该消耗性材料厚板原本的量；

若该信号数值等于警报设定数值或是超出警报设定数值，更包括一提供一第一警报的步骤，该第一警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或是减少至该预定量；及

若提供该第一警报，该制程机台的操作会停止。

2.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，若提供该第一警示，该制程机台的操作会停止，且该方法更包括一步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数。

3.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，更包括步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数。

4.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，

该方法更包括一步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数；

若使用该消耗性材料厚板的制程机台提供该第一警报，实际进行制程的晶圆的批数会小于预定再进行制程的晶圆的批数。

5.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，若是该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，更包括一步骤，用以提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量；

若提供该第二警示，该制程机台的操作会停止；

更包括一步骤，用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数；

若使用该消耗性材料厚板的制程机台提供该第二警示，实际进行制程的晶圆的批数会小于预定再进行制程的晶圆的批数。

6.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，若是该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，更包括一步骤，用以提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量；

若是该信号数值等于该警报设定数值或是超过该警报设定数值，更包括一步骤，用以提供一第二警报，该第二警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或减少至该预定量；

若是提供该第二警报，该制程机台的操作会停止；

更包括一步骤用以减少再使用该消耗性材料厚板的制程机台进行制程的晶圆批数；

若使用该消耗性材料厚板的制程机台提供该第二警报，实际进行制程的晶圆的批数会小于预定再进行制程的晶圆的批数。

7.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，该消耗性材料厚板包括一物理气相沉积靶材；

该至少一指示器包括：

一围封物，至少部分镶嵌于该消耗性材料厚板中；

一细丝元件或一电极元件，设置于该围封物中；

该围封物是由该消耗性材料所组成。

8.根据权利要求1所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的方法，其特征在于，该至少一指示器包括：

一围封物，至少部分镶嵌于该消耗性材料厚板中；

一气体、液体或是固体，设置于该围封物中；

其中当该气体、液体或是固体从该围封物逸散，其可被该侦测器探测。

9.一种侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，包括：

一制程机台；

一该制程机台使用的消耗性材料厚板；

至少一指示器，位于该消耗性材料厚板中；

一侦测器，与该指示器连接；及

一计算机，与该侦测器相通，以探测该消耗性材料厚板的寿命，

该至少一指示器包括：

一围封物，至少部分镶嵌于该消耗性材料厚板中；及

一液体、一细丝元件或一电极元件，设置于该围封物中。

10.根据权利要求9所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，在该制程机台操作中，该计算机判定该侦测器产生的信号数值是否等于一警示设定数值、介于一警示设定数值和一警报设定数值间、等于一警报设定数值或是超过一警报设定数值；且若该信号数值等于该警示设定数值或是介于该警示设定数值和该警报设定数值间，该计算机会提供一第一警示，该第一警示表示该消耗性材料厚板接近一预定量，该预定量小于该消耗性材料厚板原本的量；

若该信号数值等于该警报设定数值或是超过该警报设定数值，该计算机会提供一警报，该警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或是减少至该预定量；及

其中该计算机与该制程机台相通，且若提供该警报，该计算机会停止该制程机台的运作。

11.根据权利要求10所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，该计算机与该制程机台相通，且若提供该第一警示，该计算机会停止该制程机台的运作。

12.根据权利要求10所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，若该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，该计算机会提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近该预定量；

该计算机与该制程机台相通，且若提供该第二警示，该计算机会停止该制程机台的运作。

13.根据权利要求10所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，若该信号数值再次介于该警示设定数值和该警报设定数值间，该计算机会提供一第二警示，该第二警示表示该消耗性材料厚板接近该预定量；

若该信号数值等于该警报设定数值或是超过该警报设定数值，该计算机会提供一警报，该警报表示该消耗性材料厚板接近一预定量，或是减少至该预定量；

该计算机与该制程机台相通，且若提供该警报，该计算机会停止该制程机台的运作。

14.根据权利要求9所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，该消耗性材料厚板包括一物理气相沉积靶材。

15.根据权利要求9所述的侦测制程机台使用的消耗性材料厚板寿命的系统，其特征在于，

当该液体、细丝元件或电极元件从该围封物逸散，其是可为该侦测器探测。