CN110568733B - 半导体工艺及半导体设备 - Google Patents

Abstract

一种半导体工艺，适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺。半导体工艺至少包括下列步骤。在化学溶液经由半导体设备的喷嘴提供至半导体晶片上的期间，藉由半导体设备的摄影装置依序撷取喷嘴的第一图像及第二图像。计算第一图像及第二图像的分析区域中化学溶液所占的比例，以判断半导体设备是否异常。另提供一种适于对半导体晶片进行显影工艺的半导体设备。

Description

半导体工艺及半导体设备

技术领域

本发明涉及一种半导体工艺及半导体设备，且特别是有关于一种适于对半导体晶片进行显影的半导体工艺及半导体设备。

背景技术

目前半导体装置已使用于多种电子上的应用，例如个人计算机、手机、数字相机及其他电子设备。半导体装置基本上依序经由沉积绝缘层或介电层、导电层及半导体层之材料至晶片上，并使用微影(lithography)技术图案化多种材料层，以在晶片上形成电路组件。在半导体集成电路的工艺中，微影工艺是非常关键性的步骤。一般而言，微影工艺包括涂布(coating)光刻胶、曝光(exposure)、显影(development)及去除光刻胶等几个主要步骤，其中显影步骤的目的是将预期部分的光刻胶层藉由显影液的化学反应予以清除，藉此形成光刻胶图案。因此显影的条件必须严密的控制，以免非预期部分的光刻胶层也被显影液所侵蚀，而影响转移图案的精确性。

另外，当半导体设备对晶片执行显影工艺时，由于显影液流量监测系统无法实时地侦测到管线是否有破损的情况，若管线破损会导致于晶片上形成一些缺陷，而使图案转移异常则必须重作。因此，需要经常性地维护半导体设备(例如检测管线是否破损、监测系统是否异常等)，而降低了晶片的制造效率。因此，需要提供一种降低晶片缺陷以及减少维护半导体设备所需时间的解决方案。

发明内容

本发明实施例的半导体工艺适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺。半导体工艺至少包括下列步骤。在化学溶液经由半导体设备的喷嘴提供至半导体晶片上的期间，藉由半导体设备的摄影装置依序撷取喷嘴的第一图像及第二图像。计算第一图像及第二图像的分析区域中化学溶液所占的比例，以判断半导体设备是否异常。

本发明实施例的半导体工艺适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺。半导体工艺至少包括下列步骤。在化学溶液经由半导体设备的喷嘴提供至半导体晶片上的期间，藉由半导体设备的摄影装置拍摄化学溶液、喷嘴及半导体晶片的图像。分析图像中喷嘴浸入化学溶液的程度，以判断化学溶液是否足够进行显影工艺。

本发明的实施例的半导体设备适于对半导体晶片进行显影工艺。半导体设备包括显影机台、摄影装置、照明装置以及图像处理器。显影机台包括喷嘴，其中喷嘴设置于半导体晶片上方，以提供化学溶液至半导体晶片上。摄影装置拍摄喷嘴与化学溶液的图像。照明装置照射喷嘴与化学溶液。图像处理器耦接至摄影装置，以接收摄影装置所拍摄的图像并分析图像中喷嘴浸入化学溶液的程度。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本发明的各方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。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。

图1是依照本发明实施例的一种微影工艺的流程图；

图2A至图2E是依照本发明实施例的一种微影工艺各阶段的剖面示意图；

图3A及图3B是微影工艺中具有异常情形的显影工艺与其所产生的光刻胶图案的剖面示意图；

图4是依照本发明实施例的一种半导体设备的示意图；

图5A及图5B是依照本发明实施例的一种半导体设备的流量侦测器于关闭及开启状态下的示意图；

图6是依照本发明实施例的一种半导体工艺的流程图；

图7A至图7C是图4的半导体设备的虚线方框A于不同状态下的放大示意图；

图8是依照本发明实施例的半导体设备的摄影装置所拍摄的图像时序示意图。

附图标号说明

10：微影工艺；

20：显影设备；

200：处理腔；

202：晶片座；

210：显影机台；

212：液体供应系统；

212a：喷嘴；

212b：固持装置；

212c：管线；

212d：流量监控装置；

212ds：流量侦测器；

212dv：阀件；

212e：暂存桶；

220：摄影装置；

230：照明装置；

240：图像处理器；

30：半导体工艺；

A：虚线方框；

ABN：异常；

AMP：流量侦测放大器；

AR：分析区域；

BL：基线；

DR：化学溶液；

END：结束分配；

IMG：图像；

LS：光源；

M：掩模；

PR：光刻胶层；

PR’：光刻胶图案；

PRa：经曝光的光刻胶层；

PRb：未经曝光的光刻胶层；

PT：准备期间；

S110、S120、S130、S140、S150、S310、S320、S330、S340：步骤；

STR：开始分配；

W：半导体晶片。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实作本发明的不同特征的许多不同的实施例或实例。下文阐述组件及排列的具体实例以简化本发明。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。例如，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额外特征、进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。

此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在...下方(beneath)”、“在...下面(below)”、“下部的(lower)”、“上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所说明的一个组件或特征与另一(些)组件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的定向外还囊括装置在使用或操作中的不同定向。设备可具有其他定向(旋转90度或其他定向)，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。

图1是依照本发明实施例的一种微影工艺10的流程图，图2A至图2E是依照本发明实施例的一种微影工艺各阶段的剖面示意图，图3A及图3B是微影工艺中具有异常情形的显影工艺与其所产生的光刻胶图案的剖面示意图。图1的工艺流程图搭配图2A至图2E及图3A与图3B的剖面示意图进行说明，请同时参照图1及图2A至图2E，首先，可提供半导体晶片W，如图2A所示。举例来说，半导体晶片W可由晶体硅、晶体锗、硅锗及/或例如GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs或类似物之III-V化合物半导体而形成。在一些实施例中，半导体晶片W也可以是块状硅晶片(bulk silicon wafer)或绝缘体覆硅(Silicon-On-Insulator，SOI)晶片。在一些实施例中，半导体晶片W可以是包含集成电路装置(未绘示)的装置晶片，集成电路装置可包括晶体管、电阻器、电容器、二极管及/或类似物。在一些实施例中，半导体晶片W可以是包含主动装置的中介晶片(interposer wafer)，并且可包含或可不包含被动装置。本发明并不限制半导体晶片W的类型。

在步骤S110，可以于半导体晶片W上形成光刻胶层PR。举例来说，可以将半导体晶片W放置于真空吸盘(未绘示)上，并将液态的光刻胶材料施加于半导体晶片W并同时旋转真空吸盘，藉由离心力使光刻胶材料均匀地散布于半导体晶片W的表面上。在一些实施例中，执行步骤S110之前，可以先清洗半导体晶片W，以去除半导体晶片W上的污染物及微粒。在清洗之后可选择性地进行脱水烘烤，以去除半导体晶片W表面上的湿气。在一些实施例中，执行步骤S110之前，可在半导体晶片W上涂底(priming)，例如涂覆六甲基二硅氮烷(hexamethyl disilazane；HMDS)，以提升后续所形成的光刻胶层PR的附着力。应当理解的是，虽然图式是以正型光刻胶为例，在其他实施例中，也可选用负型光刻胶来进行微影工艺，本发明的实施例并不限制光刻胶的类型。

接着，在步骤S120，对光刻胶层PR进行曝光，如图2C所示，可提供适当的曝光光源LS作为入射光。光源LS通过具有图案的掩模M，可将设计图案曝在半导体晶片W上，以使未被遮盖的部分光刻胶层PR吸收来自光源LS的能量而进行光化转换，而形成经曝光的光刻胶层PRa。被掩模M所遮盖的部分则视为未经曝光的光刻胶层PRb。在一些实施例中，在执行曝光工艺之前，可对形成在半导体晶片W上的光刻胶层PR进行曝光前烘烤，以去除光刻胶层PR中的溶剂。在一些实施例中，在执行曝光工艺之后，可对形成在半导体晶片W上的光刻胶层PR进行曝光后烘烤，以减轻光刻胶层PR上的驻波效应并改善分辨率。

随后，在步骤S130，藉由显影设备20(图式仅绘示部分的显影设备20)提供化学溶液DR至光刻胶层PR上进行显影，如图2D所示。在一些实施例中，经由显影设备20的喷嘴喷洒或分配(dispense)化学溶液DR，以藉由化学反应移除经曝光的光刻胶层PRa(在正型光刻胶的情况下)或未经曝光的光刻胶层PRb(在负型光刻胶的情况下)。可视光刻胶类型而选用适当的化学溶液DR作为显影剂。举例来说，化学溶液DR可包括氢氧化四甲基氨(tetra methylammonium hydroxide；TMAH)、氢氧化钾、氢氧化钠、二甲苯(Xylene)或其他适合的溶剂来作为显影剂。

在一些实施例中，在执行显影工艺之后，若判断在半导体晶片W上所形成的光刻胶图案PR’与设计图案相符(如图2E)，则进行步骤S140，执行下一处理程序例如离子植入工艺或蚀刻工艺、剥除光刻胶图案PR’等步骤，以在半导体晶片W上形成图案化的绝缘层、图案化的金属层等结构。在一些实施例中，在执行显影工艺之后，若在半导体晶片W上所形成的光刻胶图案PR’与设计图案不符(如图3B)，则进行修改并去除光刻胶图案PR’，即步骤S150。举例来说，可藉由判断执行显影工艺的半导体设备是否产生异常，来判定在半导体晶片W上所形成的光刻胶图案PR’能否符合设计图案。

在一些实施例中，如图3A及图3B所示，在执行显影工艺时，半导体设备发生异常ABN(例如化学溶液的输送管线破损或喷嘴破损等)而使得施加于光刻胶层PR上的化学溶液DR不足以对光刻胶层PR进行显影，则会使得经显影后的光刻胶图案PR’与设计图案不符。显影工艺的半导体设备之判断异常的方式将于后续搭配图式详细阐述。在其他实施例中，也可以在显影工艺之后，透过叠对、微距量测及/或显影后检视(After DevelopmentInspection；ADI)来判断在半导体晶片W上所形成的光刻胶图案PR’是否与设计图案相符。当检测后为正常标准者，则执行下一处理程序，若光刻胶图案PR’具有异常情形则须重作(Rework)，例如去除异常的光刻胶图案PR’之后，再回到流程开始之后执行上述各步骤。

图4是依照本发明实施例的一种半导体设备的示意图，图5A及图5B是依照本发明实施例的一种半导体设备的流量侦测器于关闭及开启状态下的示意图。请参照图4、图5A及图5B，本发明实施例的半导体设备例如是适于对半导体晶片W进行显影工艺的显影设备20。在一些实施例中，半导体设备可以是包括光刻胶涂布、曝光与显影等工艺的整合系统，也就是说，图4所绘示的显影设备20可以是半导体设备的一部分。显影设备20可包括处理腔200、显影机台210、摄影装置220、照明装置230、图像处理器240以及液体供应装置250等。处理腔200可包括晶片座202，以在显影过程中固持及/或旋转半导体晶片W。晶片座202例如是静电晶片座或是其他适合的晶片座，本发明的实施例并不限于此。显影机台210可设置于处理腔200中，也可视实际需求，而将显影机台210的部分装置设置于处理腔200外。

举例来说，显影机台210包括液体供应系统212。液体供应系统212可包括设置于半导体晶片W上方的喷嘴212a，以提供化学溶液DR至半导体晶片W上。在一些实施例中，液体供应系统212还可包括固持装置212b、连接于喷嘴212a的管线212c、连接于管线212c的流量监控装置212d及容纳化学溶液DR的暂存桶212e。应当理解的是，图4中所绘示的三组暂存桶212e、流量监控装置212d及管线212c仅为示例，可视实际需求进行调整，本发明的实施例并不以此为限。

在一些实施例中，流量监控装置212d可以监测并调控化学溶液DR的供输状态。举例来说，喷嘴212a可设置于固持装置212b上，并经由管线212c连接于暂存桶212e。流量监控装置212d可调控存储在暂存桶212e中的化学溶液DR，使其经由管线212c输送至喷嘴212a。在一些实施例中，暂存桶212e可以容纳多种溶液，例如清洗液或显影液等化学液，以在显影工艺期间提供不同的功用。在一些实施例中，暂存桶212e可以配置液位侦测器(未绘示)。在一些实施例中，暂存桶212e可耦接至气体供应源(未绘示)，藉由气体加压将化学溶液DR供应至喷嘴212a。

进一步来说，可藉由流量监控装置212d可以控制化学溶液DR进入喷嘴212a的流速及流量。举例来说，流量监控装置212d可包括阀件212dv及/或泵浦(未绘示)等。阀件212dv可包括电磁阀、气动阀或其他适合的开关阀件，以决定化学溶液DR的回吸调整。在一些实施例中，流量监控装置212d可选择性地设置流量侦测器212ds及流量侦测放大器AMP，以进行流量侦测与控制。在一些实施例中，流量侦测器212ds可包括浮球液位传感器，利用浮球(floating cone)FC作为侦测液位及/或液位开关的控制组件。举例来说，如图5A所示，当流量侦测器212ds未侦测到流量时(即浮球未升起)流量侦测放大器AMP可亮起一个灯号，当侦测到流量时(即浮球升起)流量侦测放大器AMP可同时亮起两个灯号，藉此判断流量监控装置212d的运作状态是否正常。

请再参考图4，在一些实施例中，显影设备20的摄影装置220可拍摄喷嘴212a的图像。举例来说，摄影装置220可以设置在处理腔220的腔壁上，以侧向地拍摄喷嘴212a状态。在其他实施例中，摄影装置220可以设置在显影机台210上，以拍摄喷嘴212a、化学溶液DR及半导体晶片W的状态。本发明的实施例并不限制摄影装置220的设置方式与设置位置，只要能在显影过程中清楚的拍摄嘴212a、化学溶液DR及半导体晶片W的状态即可。摄影装置220可包括电荷藕合器件(charge coupled devices；CCD)的摄影机，可将摄影机的镜头配置成朝向喷嘴212a，透过镜头在显影工艺期间拍摄喷嘴212a、化学溶液DR及半导体晶片W，以取得图像信号。图像处理器240可耦接至摄影装置220，以接收摄影装置220所拍摄的图像并分析图像中喷嘴212a浸入化学溶液DR的程度。在一些实施例中，图像处理器240例如是可进行图像辨识或比对的图像传感器。在一些实施例中，图像处理器240可对取得的图像信号进行分析及计算判断，判断标准可以存储在存储器(未绘示)中。举例来说，图像处理器240的判断标准可用指令操作来调整或者图像处理器240可耦接至显影机台210，藉由显影机台210的控制器中所存储的工艺参数来决定判断标准。

照明装置230与摄影装置220可设置于晶片座202的周围，藉由照明装置230照射喷嘴212a与化学溶液DR来增强摄影装置220所拍摄或撷取的图像质量。在一些实施例中，照明装置230与摄影装置220可分别地设置在喷嘴212a的相对两侧，以照射喷嘴212a与化学溶液DR。在一些实施例中，照明装置230与摄影装置220可配置在喷嘴212a的同侧或邻侧，只要照明装置230能够在摄影装置220拍摄期间提供充足的光源，使摄影装置220所撷取的图像得以进行分析辨识，本发明的实施例的配置方式并不限于此。在一些实施例中，照明装置230也可同时照射到半导体晶片W上，使摄影装置220能接收由半导体晶片W的处理表面上所反射出来的图像信号。

图6是依照本发明实施例的一种半导体工艺30的流程图，半导体工艺30例如是使用显影设备20对半导体晶片W进行显影工艺时，判断显影设备20是否异常的步骤流程，图7A至图7C是图4的半导体设备的虚线方框A于不同状态下的放大示意图。请同时参照图4的显影设备20、图5的流程图及图7A至图7C显影设备20的放大示意图，在步骤S310，在化学溶液DR经由显影设备20的喷嘴212提供至半导体晶片W上的期间，藉由摄影装置220依序撷取喷嘴212a的第一图像及第二图像。在一些实施例中，可藉由图像处理器240设定在这些图像IMG中的分析区域。在一些实施例中，藉由图像处理器240定义这些图像IMG中的基线BL，此基线BL例如是足量的化学溶液DR需覆盖喷嘴212a的长度。在一些实施例中，可在定义基线BL之后，依据基线BL而进一步设定这些图像IMG中的分析区域，此分析区域例如是基线BL至半导体晶片W之间须被化学溶液DR覆盖的区域。可依据工艺参数(例如光刻胶层PR的类型、厚度或显影剂的类型等)搭配喷嘴212a的参数(例如长度及/或管径等)来决定这些图像IMG中化学溶液DR需覆盖喷嘴212a的基线BL。举例来说，在这些图像IMG中至少包括化学溶液DR及喷嘴212a的图像。在一些实施例中，这些图像IMG中可包括化学溶液DR、喷嘴212a及半导体晶片W处理表面的图像。

在步骤S320，计算第一图像及第二图像的分析区域中化学溶液DR所占的比例，以判断显影设备20是否异常。举例来说，可以藉由图像处理器240分析这些图像IMG中喷嘴212a浸入化学溶液DR的程度，以判断化学溶液DR是否足够进行显影工艺。在一些实施例中，可藉由图像处理器240设定这些图像IMG的分析区域，并计算分析区域中喷嘴212a浸入化学溶液DR的比例及/或喷嘴212a未浸入化学溶液DR的比例。

举例来说，当经分析的图像IMG的分析区域中，喷嘴212a浸入化学溶液DR的程度达设定值时，也就是，化学溶液DR占喷嘴212a的比例达设定值时，表示显影设备20无异常，化学溶液DR足够进行显影，便可关闭阀件212dv以停止提供化学溶液DR至半导体晶片W上，待化学溶液DR移除半导体晶片W上经曝光的光刻胶层PRa或未经曝光的光刻胶层PRb后，则完成显影工艺，即步骤S330。当经分析的图像IMG的分析区域中显示化学溶液DR所占的比例未达设定值时，表示化学溶液DR供应不足，显影设备20可能产生异常，则执行异常排除，即步骤S340。异常排除例如包括检测显影设备20的液体供应系统212的运作与修复液体供应系统212。在一些实施例中，当经分析的图像IMG的分析区域中显示化学溶液DR所占的比例未达设定值时，可对产生异常的半导体晶片W进行清洗，去除半导体晶片W上的化学溶液DR，并剥除光刻胶层PR进行重作。

在一些实施例中，可在化学溶液DR经由喷嘴212a开始分配至半导体晶片W的处理表面(如光刻胶层PR)上后，藉由摄影装置220撷取图像IMG并传送至图像处理器240，利用图像处理器240判断所撷取的图像IMG中化学溶液DR在喷嘴212a中的液位是否达到基线BL。以图7A至图7C为例，首先，在预备期间或刚开始分配化学溶液DR的状态下，所撷取的图像IMG(如图7A的虚线方框)中尚无化学溶液。接下来，在开始分配化学溶液DR后(如约0.4秒左右)，所撷取的图像IMG(如图7B的虚线方框)中存在些许化学溶液DR，但化学溶液DR在喷嘴212a中的液位尚未达到基线BL，表示化学溶液DR还不足够进行显影，此时化学溶液DR的流动可能处于不稳定状态。随后，例如在开始分配的约0.4秒至约1.7秒左右，当化学溶液DR的液位稳定后，所撷取的图像IMG(如图7C的虚线方框)中，化学溶液DR在喷嘴212a中的液位达到基线BL，表示存在足量的化学溶液DR可进行显影。

图8是依照本发明实施例的半导体设备的摄影装置所拍摄的图像时序示意图。请参照图8，于开始分配STR至结束分配END期间，形成在半导体晶片W上的光刻胶层PR逐渐地被化学溶液DR移除，以在半导体晶片W上形成光刻胶图案。举例来说，喷嘴212a于开始时间T1分配化学溶液DR至半导体晶片W上，并于停止时间Tn停止分配化学溶液DR至半导体晶片W上。摄影装置220可被设置成拍摄欲移除光刻胶层PR的位置，以在开始分配STR至结束分配END期间撷取喷嘴212a、化学溶液DR及半导体晶片W的图像IMG，藉此可依据半导体晶片W上化学溶液DR的厚度及/或光刻胶层PR的厚度，来判断光刻胶层PR被移除的程度。在开始分配STR至结束分配END期间，摄影装置220可连续拍摄或依序撷取多个图像IMG并传送至图像处理器240，并藉由图像处理器240对这些图像IMG中的分析区域AR进行处理及计算。

在一些实施例中，每一个图像IMG可以对应于一拍摄时间，于开始时间T1至停止时间Tn期间，摄影装置220依序撷取多个图像(例如至少包括第一图像IMG1及第二图像IMG2)。在一些实施例中，第一图像IMG1例如是摄影装置220于在开始时间T1所撷取的。在其他实施例中，第一图像IMG1可以是摄影装置220于开始时间T1至停止时间Tn期间的任一时间点所撷取的。在一些替代的实施例中，第一图像IMG1可以是摄影装置220于准备期间PT的任一时间点所撷取的。第二图像IMG2例如是摄影装置220于停止时间Tn所撷取的。在其他实施例中，第二图像IMG2例如是摄影装置220于停止时间Tn前，化学溶液DR于喷嘴212a中的液面达到稳定状态时所撷取的。

在一些实施例中，可藉由图像处理器240计算上述这些图像IMG的分析区域AR中，喷嘴212a浸入化学溶液DR的像素数量及/或计算这些图像IMG的分析区域AR中喷嘴212a未浸入化学溶液DR的像素数量。举例来说，经图像处理器240计算，第二图像IMG2的分析区域AR中的像素数量约为0时，表示分析区域AR中喷嘴212a已没入化学溶液DR中，并达到设定值，则可停止分配化学溶液DR。在其他实施例中，经图像处理器240计算，第二图像IMG2的分析区域AR中的像素数量达到设定值(可为大于或等于0)时，表示化学溶液DR足够进行显影，则可停止分配化学溶液DR。应当理解的是，像素数量的判断标准可视分析区域AR的面积大小决定。

在一些实施例中，摄影装置220可选择性地在开始分配STR之前的准备期间PT便拍摄喷嘴212a及半导体晶片W与形成在半导体晶片W上光刻胶层PR的图像IMG。在一些实施例中，图像处理器240可对于在准备期间PT所拍摄的图像IMG中进行处理，以定位喷嘴212a的位置或是一并定位欲移除之光刻胶层PR的位置，并据此设定图像IMG的判断标准(例如基线BL的高度及/或分析区域AR的大小)。由于本发明的实施例利用摄影装置220于显影工艺中监测喷嘴212a与化学溶液DR，因此当在显影期间，由于液体供应系统212异常而使得半导体晶片W上可能形成缺陷时，可实时地藉由摄影装置220之监测及图像处理器240的图像分析而被侦测出来，并予以适当的修正，藉此可缩短寻找导致缺陷产生的原因所需的时间，进而增进晶片的良率产能。此外，在显影过程中，藉由摄影装置220监测喷嘴212a，能够早期侦测到设备异常，例如化学溶液DR短缺或输送化学溶液DR的管线212c破损等状况，这些异常状况可能会使在第二图像IMG2的分析区域AR中不存在化学溶液DR或存在不足量的化学溶液DR，此时图像处理器240可判定第二图像IMG2为缺失图像。在一些实施例中，在判定第二图像IMG2为缺失图像后，可藉由图像处理器240或是与图像处理器240耦接的处理模块(未绘示)发出警示及/或执行修改程序等。另外，摄影装置220所拍摄的图像能够实时的纪录显影过程，以供技术人员进行工艺参数调整或进一步分析。

根据本发明的实施例，半导体工艺适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺。半导体工艺至少包括下列步骤。在化学溶液经由半导体设备的喷嘴提供至半导体晶片上的期间，藉由半导体设备的摄影装置依序撷取喷嘴的第一图像及第二图像。计算第一图像及第二图像的分析区域中化学溶液所占的比例，以判断半导体设备是否异常。在一些实施例中，计算分析区域中化学溶液所占的比例包括当第二图像的分析区域中，比例达设定值时，停止提供化学溶液至半导体晶片上。在一些实施例中，计算分析区域中化学溶液所占的比例包括当第二图像的分析区域中，比例未达设定值时，显示半导体设备产生异常。在一些实施例中，计算分析区域中化学溶液所占的比例是计算分析区域中喷嘴浸入所述化学溶液的像素数量及/或计算分析区域中喷嘴未浸入化学溶液的像素数量。

根据本发明的实施例，半导体工艺适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺。半导体工艺至少包括下列步骤。在化学溶液经由半导体设备的喷嘴提供至半导体晶片上的期间，藉由半导体设备的摄影装置拍摄化学溶液、喷嘴及半导体晶片的图像。分析图像中喷嘴浸入化学溶液的程度，以判断化学溶液是否足够进行显影工艺。在一些实施例中，半导体工艺还包括在经分析的图像中，喷嘴浸入化学溶液的程度达设定值时，停止提供化学溶液至半导体晶片上。在一些实施例中，在藉由摄影装置拍摄图像期间，藉由半导体设备的照明装置提供摄影装置足够的光源。在一些实施例中，分析图像中喷嘴浸入化学溶液的程度包括设定图像的分析区域，并计算分析区域中喷嘴浸入化学溶液的比例及/或喷嘴未浸入化学溶液的比例。在一些实施例中，半导体工艺还包括当经分析的图像显示化学溶液供应不足时，清洗在半导体晶片上的化学溶液并进行重作。

根据本发明的实施例，半导体设备适于对半导体晶片进行显影工艺。半导体设备包括显影机台、摄影装置、照明装置以及图像处理器。显影机台包括喷嘴，其中喷嘴设置于半导体晶片上方，以提供化学溶液至半导体晶片上。摄影装置拍摄喷嘴与化学溶液的图像。照明装置照射喷嘴与化学溶液。图像处理器耦接至摄影装置，以接收摄影装置所拍摄的图像并分析图像中喷嘴浸入化学溶液的程度。

以上内容概述了若干实施例的特征以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明的各方面。所属领域中的技术人员应了解，他们可易于使用本发明作为基础来设计或修改其他工艺及结构以施行本文所介绍实施例的相同目的及/或实现本文所介绍实施例的相同优点。所属领域中的技术人员还应认识到，此种等效构造并不背离本发明的精神及范围，且在不背离本发明的精神及范围的条件下，他们可对本文作出各种改变、替代、及变更。

Claims (9)

1.一种半导体工艺，适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺，其特征在于，所述半导体工艺包括：

在化学溶液经由所述半导体设备的喷嘴提供至所述半导体晶片上的期间，藉由所述半导体设备的摄影装置依序撷取所述喷嘴的第一图像及第二图像；以及

计算所述第一图像及所述第二图像的分析区域中所述化学溶液所占的比例，以判断所述半导体设备是否异常，其中计算所述分析区域中所述化学溶液所占的所述比例是计算所述分析区域中所述喷嘴浸入所述化学溶液的像素数量及/或计算所述分析区域中所述喷嘴未浸入所述化学溶液的像素数量。

2.根据权利要求1所述的半导体工艺，其特征在于，其中计算所述分析区域中所述化学溶液所占的所述比例包括：

当所述第二图像的所述分析区域中，所述比例达设定值时，停止提供所述化学溶液至所述半导体晶片上。

3.根据权利要求1所述的半导体工艺，其特征在于，其中计算所述分析区域中所述化学溶液所占的所述比例包括：

当所述第二图像的所述分析区域中，所述比例未达设定值时，显示所述半导体设备产生异常。

4.根据权利要求1所述的半导体工艺，其特征在于，其中在藉由所述摄影装置依序撷取所述喷嘴的所述第一图像及所述第二图像期间，藉由所述半导体设备的照明装置提供所述摄影装置足够的光源。

5.一种半导体工艺，适于使用半导体设备对半导体晶片进行显影工艺，其特征在于，所述半导体工艺包括：

在化学溶液经由所述半导体设备的喷嘴提供至所述半导体晶片上的期间，藉由所述半导体设备的摄影装置拍摄所述化学溶液、所述喷嘴及所述半导体晶片的图像；以及

分析所述图像中所述喷嘴浸入所述化学溶液的程度，以判断所述化学溶液是否足够进行所述显影工艺，其中分析所述图像中所述喷嘴浸入所述化学溶液的程度包括：设定所述图像的分析区域，并计算所述分析区域中所述喷嘴浸入所述化学溶液的像素数量及/或所述分析区域中所述喷嘴未浸入所述

化学溶液的像素数量，以计算出所述分析区域中所述喷嘴浸入所述化学溶液的比例及/或所述喷嘴未浸入所述化学溶液的比例。

6.根据权利要求5所述的半导体工艺，其特征在于，所述半导体工艺还包括：

在经分析的所述图像中，所述喷嘴浸入所述化学溶液的程度达设定值时，停止提供所述化学溶液至所述半导体晶片上。

7.根据权利要求5所述的半导体工艺，其特征在于，其中在藉由所述摄影装置拍摄所述图像期间，藉由所述半导体设备的照明装置提供所述摄影装置足够的光源。

8.根据权利要求5所述的半导体工艺，其特征在于，所述半导体工艺还包括：

当经分析的所述图像显示所述化学溶液供应不足时，清洗在所述半导体晶片上的所述化学溶液并进行重作。

9.一种半导体设备，适于对半导体晶片进行显影工艺，其特征在于，所述半导体设备包括：

显影机台，包括喷嘴，其中所述喷嘴设置于所述半导体晶片上方，以提供化学溶液至所述半导体晶片上；

摄影装置，拍摄所述喷嘴与所述化学溶液的图像；

照明装置，照射所述喷嘴与所述化学溶液；以及

图像处理器，耦接至所述摄影装置，以接收所述摄影装置所拍摄的所述图像并分析所述图像中所述喷嘴浸入所述化学溶液的程度，其中所述图像处理器分析所述图像中所述喷嘴浸入所述化学溶液的程度包括：设定所述图像的分析区域，并计算所述分析区域中所述喷嘴浸入所述化学溶液的像素数量及/或所述分析区域中所述喷嘴未浸入所述化学溶液的像素数量。

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