CN117542749A - 单晶圆湿制程装置及异常处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单晶圆湿制程的异常处理方法，其步骤包含：提供晶圆、摆臂及光接收单元，其摆臂连接致动马达且设有喷嘴及光转向元件，致动马达能够在多个周向位置之间转动以驱动摆臂水平摆动，在周向位置之中定义一参考角度区间，当喷嘴位于晶圆的中心时致动马达位于参考角度区间内，且光转向元件位于一触发位置；自一预定位置投射光束至触发位置；摆动摆臂，当光转向元件通过触发位置时，以光接收单元接收来自光转向元件的光束；若光接收单元测得光束时致动马达所在的周向位置超出参考角度区间，则关断喷嘴并冲洗晶圆。

Description

单晶圆湿制程装置及异常处理方法

技术领域

本发明有关于晶圆加工，尤其是一种单晶圆湿制程装置及其异常处理方法。

背景技术

现有的晶圆加工制程包含多道浸泡药液、喷洒药液、冲洗及干燥等步骤。在单晶圆制程中，可藉由手臂将喷嘴移动至晶圆上方喷洒蚀刻药液。一般而言，手臂未作动时，在其待命位置设有感测器，并且可以藉由感测器测得手臂是否有偏移。一但发生偏移则中断制程。

前述的构造无法在制程进行中测得手臂偏移，当手臂开始作动后才产生的偏移必须待该阶段制程完成后手臂回归待命位置才能测得，此使晶圆已无法继续使用而需报废。因此现有的单晶圆湿制程装置其检测机制在手臂发生偏移时往往无法保存当下处理中的晶圆。

有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本发明人改良的目标。

发明内容

本发明提供单晶圆湿制程装置及其异常处理方法，其能够在制程进行中测得机构件偏位以进一步中断制程并回收晶圆。

本发明提供一种单晶圆湿制程的异常处理方法，其步骤包含：提供晶圆、摆臂及光接收单元，其致动马达连接摆臂，摆臂设有喷嘴、光转向元件及致动马达，致动马达沿周向具有等角度间距配置的多个周向位置，致动马达能够在周向位置之间转动以驱动摆臂水平摆动，其中在周向位置之中定义一参考角度区间，当喷嘴位于晶圆的中心的上方时致动马达位于参考角度区间内，且光转向元件位于晶圆的中心上方的一触发位置；自一预定位置投射光束至触发位置；摆动摆臂，当光转向元件通过触发位置时，以光接收单元接收来自光转向元件的光束；将光接收单元测得光束时致动马达所在的周向位置比对参考角度区间；当步骤致动马达所在的周向位置超出参考角度区间时关断喷嘴并冲洗晶圆。

在一实施例中，以光转向元件反射光束使光束转向。预定位置位于晶圆的中心的正上方。以光接收单元在预定位置接收来自光转向元件的光束。

在一实施例中，以光转向元件折射光束使光束转向。

在一实施例中，提供一光发射单元，且以光发射单元投射光束。

在一实施例中，提供一光收发器，光收发器设置在预定位置，光收发器包含光发射单元及光接收单元。

本发明另提供一种单晶圆湿制程装置，包含：一晶圆载台、一摆臂、一光发射单元、一光接收单元、一紧急冲洗组件及一控制器。摆臂枢设在晶圆载台的一侧且能够水平摆臂摆动至晶圆载台的上方，摆臂的末端设有一喷嘴以及一光转向元件，当喷嘴位于晶圆载台的中心的上方时，光转向元件位于一触发位置，摆臂设有一致动马达，致动马达沿周向具有等角度间距配置的多个周向位置，致动马达能够在该些周向位置之间转动以驱动摆臂摆动，其中在该些周向位置之中定义有一参考角度区间，当光转向元件位于触发位置时，致动马达位于参考角度区间内。光发射单元设置在一预定位置且朝向触发位置配置而能够朝向触发位置投射一光束。光接收单元对应光发射单元设置，当光转向元件位于触发位置时，光转向元件能够将光束转向投射至光接收单元。紧急冲洗组件对应晶圆载台配置。控制器电性连接光接收单元、致动马达及冲洗组件。

在一实施例中，喷嘴及光转向元件配置在同一铅直线上。

在一实施例中，光接收单元位于预定位置。

在一实施例中，光转向元件为一反射镜。光转向元件朝上配置且光转向元件的法线方向铅直配置。

在一实施例中，光转向元件为一透镜。

在一实施例中，异常处理装置更包含一光收发器，光收发器设置在预定位置，光收发器包含光发射单元及光接收单元。

在一实施例中，摆臂为多个，该些摆臂对应晶圆载台配置而分别能够水平摆臂摆动至晶圆载台的上方，当任一摆臂的喷嘴位于晶圆载台的中心的上方时，摆臂上的光转向元件位于触发位置。

在一实施例中，紧急冲洗组件配置在晶圆载台的一侧且紧邻晶圆载台。

本发明的单晶圆湿制程装置及异常处理方法能够在制程进行中当光转向元件通过触发位置时判定组件是否偏移，一但发生偏移能够即时中断制程并清洗晶圆上的制程药液。回收的晶圆再依据其表面耗损程度决定是否再投入制程使用。在制程进行中，光转向元件频繁地通过触发位置，因此能够即时判定组件偏移，藉此能够减少因组件偏移造成的晶圆报废量。

附图说明

图1是本发明的单晶圆湿制程装置的立体示意图。

图2是本发明的单晶圆湿制程装置的俯视图。

图3是本发明的单晶圆湿制程装置的使用状态的俯视图。

图4是本发明的单晶圆湿制程装置其致动马达立体示意图。

图5是本发明的单晶圆湿制程装置的使用状态的侧视图。

图6及图7是本发明的单晶圆湿制程装置的其他各变化实施方式示意图。

图8是本发明的单晶圆湿制程的异常处理方法的步骤流程图。

图9是本发明的单晶圆湿制程装置的冲洗晶圆的示意图。

其中，附图标记：

10:晶圆

100:晶圆载台

110:夹爪

200/200a:摆臂

201:径向参考线

202:参考角度区间

203:周向位置

210/210a:喷嘴

220/220a/220b:光转向元件

230:致动马达

231:驱动轴

300:光收发器

310:光发射单元

320:光接收单元

400:紧急冲洗组件

P1:触发位置

P2:预定位置

a～e:步骤

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

参阅图1至图5，本发明提供一种单晶圆10湿制程装置，其至少包含一晶圆载台100、至少一摆臂200、一光发射单元310、一光接收单元320、一紧急冲洗组件400及一控制器(图未示)。

于本实施例中，晶圆载台100用于承载单一晶圆10，且晶圆载台100具有多个夹爪110夹持晶圆10边缘而使晶圆10中心对齐晶圆载台100中心。

摆臂200枢设在晶圆载台100的一侧且能够水平摆臂200摆动至晶圆载台100的上方。摆臂200可以为多个，至少其中一摆臂200的末端设有一喷嘴210以及一光转向元件220，当喷嘴210位于晶圆载台100的中心的上方时，光转向元件220位于一触发位置P1，摆臂200设有一致动马达230。一般而言，喷嘴210用于喷洒蚀刻药液的摆臂200设有光转向元件220；喷嘴210a用于喷洒清洗液的摆臂200a可无光转向元件220。

参阅图4，致动马达230沿周向具有等角度间距配置的多个周向位置203，致动马达230能够在该些周向位置203之间转动以驱动摆臂200摆动。于本实施例中，可以在致动马达230的驱动轴231定义一径向参考线201，以此特定的径向参考线201的所在角度指出周向位置203。在该些周向位置203之中定义有一参考角度区间202，当光转向元件220位于触发位置P1时，致动马达230位于参考角度区间202内，即径向参考线201的指向位于参考角度区间202内。在此参考角度区间202，指光转向元件220停止位于触发位置P1时其致动马达230所在的周向位置203略向前后延伸的区间，藉此能够补偿摆臂200快速移动造成检测的时间差。

参阅图1及图5，光发射单元310设置在一预定位置P2且朝向触发位置P1配置而能够朝向触发位置P1投射一光束。光接收单元320对应光发射单元310设置，当光转向元件220位于触发位置P1时，光转向元件220能够将光束转向投射至光接收单元320。

参阅图1至图3，于本实施例中可以设置多个摆臂200喷洒蚀刻药液的摆臂200，且该些摆臂200的构造实质上功效相同，该些摆臂200对应晶圆载台100配置而分别能够水平摆臂200摆动至晶圆载台100的上方。当任一摆臂200的喷嘴210位于晶圆载台100的中心的上方时，此一摆臂200上的光转向元件220位于触发位置P1。

于本实施例中，如图5所示光转向元件220为一反射镜，具体而言，反射镜的功能可以藉由一反光贴纸而达成，也可以将摆臂200的局部表面抛光呈镜面而达成。于本实施例中，光转向元件220朝上水平配置。喷嘴210及光转向元件220配置在同一铅直线上，光接收单元320位于预定位置P2。具体而言，本实施例中所示异常处理装置更包含一光收发器300，光收发器300设置在预定位置P2，且光发射单元310及光接收单元320被整合包含于光收发器300中。

紧急冲洗组件400对应晶圆载台100配置而能够向晶圆载台100供水以冲洗承载于晶圆载台100上的晶圆10。于本实施例中，紧急冲洗组件400配置在晶圆载台100的一侧且紧邻晶圆载台100。

控制器电性连接光接收单元320、致动马达230及紧急冲洗组件400。本发明不限定控制器的形式，一般而言可以藉由电脑执行相应的控制软件而达成，也可以藉由客制电路板执行控制程序。控制器能够读取光接收单元320的开关信号，光接收单元320为常闭状态OFF，光接收单元320测得光束时控制器测得ON信号。控制器能够将光接收单元320测得光束时致动马达230所在的周向位置203比对参考角度区间202。如图9所示，当致动马达230所在的周向位置203超出参考角度区间202时，控制器能够即时关断喷嘴210并启动紧急冲洗组件400冲洗晶圆10。

参阅图6，光转向元件220a可以为一反射镜，光转向元件220a倾斜配置，且光接收单元320与光发射单元310分离配置而不位于预定位置P2。当光发射单元310朝向触发位置P1投射光束时，光转向元件220a能够将光束反射转向而投射至光接收单元320。

参阅图7，光转向元件220b可以为一透镜，且光接收单元320与光发射单元310分离配置而不位于预定位置P2。当光发射单元310朝向触发位置P1投射光束时，光转向元件220b能够将光束折射转向而投射至光接收单元320。

参阅图8，本发明提供一种单晶圆10湿制程的异常处理方法，其应用于前述的单晶圆10湿制程装置。于本实施例中，本发明的单晶圆10湿制程的异常处理方法包含后述的步骤。

参阅图1至图3及图8，首先，在步骤a中提供前述的单晶圆10湿制程装置，因此提供了摆臂200及光接收单元320，且将一晶圆10承载于晶圆载台100以进行湿制程。

参阅图1及图5，前述的单晶圆10湿制程装置中，其至少一摆臂200设有用于喷洒蚀刻药液的喷嘴210、光转向元件220及致动马达230。本实施例中，喷嘴210及光转向元件220配置在同一铅直线上，但本发明本不以此为限。

参阅图2至图4，致动马达230沿周向具有等角度间距配置的多个周向位置203，致动马达230能够在周向位置203之间转动以驱动该摆臂200水平摆动。在致动马达230的周向位置203之中定义参考角度区间202，参考角度区间202定义为：当喷嘴210位于晶圆10的中心的上方时致动马达230位于该参考角度区间202内。

参阅图1及图8，接续步骤a，在步骤b中自预定位置P2投射光束至触发位置P1，具体而言，本步骤中以光发射单元310投射光束。于本实施例中，预定位置P2及触发位置P1皆位于晶圆10的中心的正上方，且预定位置P2位于触发位置P1的正上方，但本发明不以此为限，图6至图7及对应的前文中也提供了各种不同的预定位置P2配置。

参阅图2、图3、图5及图8，接续步骤b，在步骤c中摆动该摆臂200，当光转向元件220通过触发位置P1时，以光接收单元320接收来自光转向元件220的光束。本步骤中以光转向元件220反射光束使光束转向。在此光转向元件220为反射镜的形式，但本发明不以此为限，也可以如图7所示藉由透镜形式的光转向元件220b折射光束使光束转向。

在本实施例中以光接收单元320在预定位置P2接收来自光转向元件220的光束，具体而言在预定位置P2设置包含光发射单元310及光接收单元320的光收发器300。但本发明不以此为限，光接收单元320也可以如图6及图7所示与光发射单元310分离配置而不设置在预定位置P2。

参阅图4至图5及图8，接续步骤c，在步骤d中将光接收单元320测得光束时致动马达230所在的周向位置203比对参考角度区间202。于本实施例中以电性连接光接收单元320及致动马达230的控制器进行比对。

参阅图8及图9，接续步骤d，在步骤e中当前述步骤中致动马达230所在的周向位置203超出参考角度区间202时关断喷嘴210并冲洗晶圆10。于本实施例中，控制器可以进一步电性连接紧邻晶圆载台100的紧急冲洗组件400。当致动马达230所在的周向位置203超出参考角度区间202时，控制器能够即时关断喷嘴210并启动紧急冲洗组件400冲洗晶圆10。

本发明的单晶圆10湿制程装置及异常处理方法能够在制程进行中当光转向元件220通过触发位置P1时判定组件是否偏移，一但发生偏移能够即时中断制程并清洗晶圆10上的制程药液。回收的晶圆10再依据其表面耗损程度决定是否再投入制程使用。在制程进行中，光转向元件220频繁地通过触发位置P1，因此能够即时判定组件偏移，藉此能够减少因组件偏移造成的晶圆10报废量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (16)

1.一种单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，包含：

a)提供一晶圆、一摆臂、一喷嘴及一光接收单元，该致动马达连接该摆臂，该摆臂设有一喷嘴、一光转向元件及一致动马达，该致动马达沿周向具有等角度间距配置的多个周向位置，该致动马达能够在该些周向位置之间转动以驱动该摆臂水平摆动，其中在该些周向位置之中定义一参考角度区间，当该光转向元件位于该晶圆的中心上方的一触发位置时，该致动马达位于该参考角度区间内；

b)自一预定位置投射一光束至该触发位置；

c)摆动该摆臂，当该光转向元件通过该触发位置时，以该光接收单元接收来自该光转向元件的该光束；

d)将该光接收单元测得该光束时该致动马达所在的周向位置比对该参考角度区间；及

e)当步骤d中该致动马达所在的周向位置超出该参考角度区间时关断该喷嘴并冲洗该晶圆。

2.如权利要求1所述的单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，步骤c中以该光转向元件反射该光束使该光束转向。

3.如权利要求2所述的单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，该预定位置位于该晶圆的中心的正上方。

4.如权利要求3所述的单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，步骤c中以该光接收单元在该预定位置接收来自该光转向元件的该光束。

5.如权利要求1所述的单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，步骤c中以该光转向元件折射该光束使该光束转向。

6.如权利要求1所述的单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，步骤a中提供一光发射单元，且步骤c中以该光发射单元投射该光束。

7.如权利要求6所述的单晶圆湿制程的异常处理方法，其特征在于，步骤a中提供一光收发器，该光收发器设置在该预定位置，该光收发器包含该光发射单元及该光接收单元。

8.一种单晶圆湿制程装置，其特征在于，包含：

一晶圆载台；

一摆臂，枢设在该晶圆载台的一侧且能够水平摆臂摆动至该晶圆载台的上方，该摆臂的末端设有一喷嘴以及一光转向元件，当该喷嘴位于该晶圆载台的中心的上方时，该光转向元件位于一触发位置，该摆臂设有一致动马达，该致动马达沿周向具有等角度间距配置的多个周向位置，该致动马达能够在该些周向位置之间转动以驱动该摆臂摆动，其中在该些周向位置之中定义有一参考角度区间，当该光转向元件位于该触发位置时，该致动马达位于该参考角度区间内；

一光发射单元，设置在一预定位置且朝向该触发位置配置而能够朝向该触发位置投射一光束；

一光接收单元，对应该光发射单元设置，当该光转向元件位于该触发位置时，该光转向元件能够将该光束转向投射至该光接收单元；

一紧急冲洗组件，对应该晶圆载台配置；及

一控制器，电性连接该光接收单元、该致动马达及该冲洗组件。

9.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，该喷嘴及该光转向元件配置在同一铅直线上。

10.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，该光接收单元位于该预定位置。

11.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，该光转向元件为一反射镜。

12.如权利要求11所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，该光转向元件朝上配置且该光转向元件的法线方向铅直配置。

13.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，该光转向元件为一透镜。

14.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，更包含一光收发器，该光收发器设置在该预定位置，该光收发器包含该光发射单元及该光接收单元。

15.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，摆臂为多个，该些摆臂对应该晶圆载台配置而分别能够水平摆臂摆动至该晶圆载台的上方，当任一该摆臂的该喷嘴位于该晶圆载台的中心的上方时，该摆臂上的该光转向元件位于该触发位置。

16.如权利要求8所述的单晶圆湿制程装置，其特征在于，该紧急冲洗组件配置在该晶圆载台的一侧且紧邻该晶圆载台。