CN1789971A - 粒子检测方法以及储存用以实施该方法的程序的存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够精确地检测低速粒子数量的粒子检测方法，以及一种储存用以实施该方法的程序的存储介质。使用光接收感测器以预定时间间隔测量当发射入气流的光被粒子散射时所产生的散射光的强度。将用以测量散射光强度的测量周期分成每个定义为一预定周期的测量周期，并且在每个测量周期中选择一可测量所测量的散射光强度最大值的测量时间点。根据在每个测量周期选择的所测量的时间点对已自光接收感测器前方通过的粒子数量进行计数。
Description
技术领域
本发明涉及一种粒子检测方法以及一种储存实施该方法程序的存储介质，特别是涉及一种检测气流携带的粒子数量的粒子检测方法。
背景技术
通常，在具有处理腔的基板处理装置中，当在该处理腔中使用生产气体(process gas)对作为基板的半导体晶圆片(下文称为“晶片”)执行预期的处理时，由于晶片与安放该晶片的装载台之间的接触，可产生例如铝金属粒子等粒子，且由于生产气体的反应，可产生例如碳氟聚合物等反应产物。
这些粒子沉积在晶片上，导致在晶片表面上形成的半导体元件品质的降级。为了避免此问题，在基板处理装置中，对处理腔内的粒子直径和粒子数量进行检测从而保持粒子直径和粒子计数低于各自的预定值。当粒子直径和粒子计数大于各自的预定值时，停止基板处理装置的运行，进行处理腔清洁和部件更换。
在检测上述类型粒子的方法中，已知的一种方法是由位于吹扫气体流道的中间部分的粒子监测器对由于粒子的存在而产生的散射光进行测量，其中粒子和气体经由该吹扫气体流道排出处理腔。
在该散射光测量方法中，呈片状(带状)的光线(光束)通过流经吹扫气体流道的气流，并藉由一朝向该吹扫气体流道安置的感测器测量当气流中所含的离子通过该光束时所产生的散射光的强度，随后根据所测量的散射光强度计算粒子的粒子直径(参见，例如，日本专利公告特开第2000-146819号)。
随着时间的流逝，每个粒子都从感测器前方通过。因此，如图7所示的与每个粒子Pf及Ps相关的散射光强度值所指示，由感测器所测量的散射光强度首先随着时间的流逝而累进递增，而随后在到达其极值之后累进递减。为了精确地检测每个粒子的粒子直径，较佳的是，随着时间的流逝连续测量相关的散射光强度。但是，在这种情况下，测量数据量变得大，因此处理这些数据将不可避免地花费很长时间。此外，使用高斯曲线(Gaussian curve)根据多个测量数据块可近似得出散射光强度的变化，但是在这种情况下，曲线拟合也需要时间。
为了解决上述问题，近年来已采用一种检测方法，该方法将测量时间周期分成每个由预定时间周期所定义的测量周期，且在测量周期中以预定时间间隔(图7中的T1到T5)测量(离散地)散射光强度。在这种检测方法中，在每个测量周期期间，选择出测量周期中的散射光强度的最大值，并将其储存在存储器或类似装置中。此外，若所选的散射光强度的最大值超出预定阈值，则判定为单个粒子正在通过，且根据散射光强度的最大值计算已通过的粒子的粒子直径。根据此检测方法，由于在每个测量周期中仅选择并储存唯一一个散射光强度的最大值，因此可减少数据量，藉此缩短数据处理所需的周期。
此外，根据此检测方法，只要涉及在单一预定周期(T1)内自感测器前方通过的粒子，例如，图7中的粒子Pf，则选择唯一一个散射光强度最大值PfI，从而可精确地测量已自感测器前方通过的粒子数量。
但是，在上述检测方法中，只要涉及在多个预定周期(T2到T5)自感测器前方通过的一个粒子，例如，图7中的粒子Ps，即低速粒子，就会选择出各个周期T2到T5内相应的四个散射光强度最大值Pf11到Pf14，因此即使实际上是单个粒子Ps自感测器前方通过，也会错误地判定为最多四个粒子自感测器前方通过。简而言之，低速粒子的数量不能够被精确地检测。
若不能精确地检测粒子数量，则可能会对处理腔执行不必要的清洁或对部件执行不必要的更换，导致基板处理装置运行效率的降低。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够精确地检测低速粒子数量的粒子检测方法，以及一种储存用以实施该方法的程序的存储介质。
为达到上述目的，在本发明的第一方面，提供一种检测气流所携带的粒子的粒子检测方法，该方法包括：一散射光强度测量步骤，利用光接收单元在预定时间间隔测量当射入气流的光被粒子散射时所产生的散射光的强度；一最大强度测量时间选择步骤，将用于测量散射光强度的测量时间周期分成每个定义为预定时间周期的测量周期，并每个测量周期中选择一测量时间点，在该测量时间点测量所测量的散射光强度的最大值；以及一通过粒子计数步骤，其根据在每个测量周期中选择的所测量的时间点对已自光接收单元前方通过的粒子数量进行计数。
本发明第一方面的构成形式，根据测量时间点(在每个测量时间点测量每个测量周期中的散射光强度最大值)对已自光接收单元前方通过的粒子数量进行计数，从而可防止仅根据在测量周期中所测量的散射光强度各自的值对粒子数量进行计数。因此，可精确地检测在多个测量周期自光接收单元前方通过的低速粒子的数量。
较佳地是，当在测量周期中选择的所测量的时间点对应于该测量周期的开始或结束时，通过粒子计数步骤判定粒子未自光接收单元前方通过。
藉由此优选实施例的构成形式，当相关测量周期内的用以测量散射光强度最大值的测量时间点对应于该测量周期的开始或结束时，判定为无粒子自光接收单元前方通过，从而可精确地检测每个在多个测量周期自光接收单元前方通过的低速粒子的数量。
较佳地是，散射光强度测量步骤不测量低于一阈值的散射光强度。
藉由此优选实施例的构成形式，由于不测量低于预定阈值的散射光强度，因此可避免测量除由于粒子之存在而产生的散射光之外的光的强度，藉此更精确地检测粒子数量。
较佳地是，最大强度测量时间选择步骤不仅选择所测量的时间点，而且选择与所测量的时间点相关的散射光强度最大值。
藉由此优选实施例的构成形式，不仅选择用以测量散射光强度最大值的所测量的时间点，而且选择散射光强度的最大值，从而易于将时间点与散射光强度的最大值相关联。
较佳地是，粒子检测方法还包括一粒子直径计算步骤，其根据在测量周期中所测量的散射光强度最大值计算每个粒子的粒子直径。
藉由此优选实施例的构成形式，由于根据相关的散射光强度最大值计算粒子的粒子直径，因此可精确地计算已自光接收单元前方通过的粒子的尺寸。
较佳地是，散射光强度测量步骤测量发射入处理腔中之气流中的光的散射光强度，其中该处理腔位于基板处理装置中。
藉由此优选实施例的构成形式，测量来自发射通过基板处理装置的处理腔内之气流的光的散射光强度。因此，可直接检测处理腔内的粒子数量，这些粒子可导致半导体元件品质的降级；从而能够可靠地防止半导体元件品质的降级。
较佳地是，散射光强度测量步骤测量发射入吹扫气体流道中之气流中的光的散射光强度，其中该吹扫气体流道连接到位于基板处理装置中的处理腔。
藉由此优选实施例的构成形式，可测量来自发射通过吹扫气体流道中之气流的光的散射光强度，其中该吹扫气体流道连接到基板处理装置的处理腔。在该基板处理装置中，在处理腔减压之前，将该处理腔内的粒子自吹扫气体流道排出。因此，可易于检测粒子。
为达到上述目的，在本发明的第二方面，提供一种储存粒子检测程序的计算机可读存储介质，该粒子检测程序可使计算机执行用以检测气流所携带的粒子的粒子检测方法，该程序包含：一散射光强度测量模块，其使用光接收单元在预定时间间隔测量当发射入气流的光被粒子散射时所产生的散射光的强度；一最大强度测量时间选择模块，其将用于测量散射光强度的测量周期分成每个定义为预定周期的测量周期，并且在每个测量周期中选择一可测量所测量的散射光强度最大值的测量时间点；及一通过粒子计数模块，其根据在每个测量周期中选择的所测量的时间点对已自光接收单元前方通过的粒子数量进行计数。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是一横断面图，其示意性展示了应用根据本发明一实施例的粒子检测方法的基板处理装置的配置结构。
图2示意性展示了图1所示的粒子监测器的配置结构。
图3展示了由于在多个测量周期自光接收感测器前方通过的粒子而发生的散射光强度随时间的变化。
图4是一流程图，其展示用以实施根据本实施例的粒子检测方法的程序。
图5展示了在由于两个粒子的存在而产生的散射光彼此重叠的情况下的散射光强度随时间的变化。
图6A至6C是平面图，其示意性展示每个基板处理系统的配置结构，这些基板处理系统各自包括多个应用了根据本实施例的粒子检测方法的基板处理装置以及至少一个传送腔。
图6A展示一群集式基板处理系统。
图6B展示一并联式基板处理系统。
图6C展示一具有一双臂式机械手的基板处理系统。
图7展示了藉由习知检测方法所检测的散射光强度随时间的变化。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行详细说明，这些附图展示了本发明的一个优选实施例。
首先对应用了根据本实施例的粒子检测方法的基板处理装置进行详细说明。
图1是一横断面图，其示意性地展示了该基板处理装置的配置结构。
如图1所示，作为对半导体晶片W进行蚀刻的蚀刻装置，基板处理装置2具有由例如铝或不锈钢等金属所形成的空心圆柱形腔10。在腔10中，提供一作为载物台的圆柱形基座11，其上放置一直径为，例如300mm的半导体晶片W。
在腔10的侧壁与基座11之间形成一排空通道12，其充当将基座11上方的气体排出腔10的流道。一环形排气板(分隔板)13被安置在排空通道12的中间部分，且位于排气板13下游的排空通道12的空间经由一直径为例如150mm的排空导管50而与一由蝶形调节阀实现的自适应压力调节(以下简称为“APC”)阀14连通。APC阀14连接到一涡轮分子泵(以下简称为“TMP”)15，TMP 15作为一用于真空处理操作的真空泵。此外，APC阀14经由TMP15连接到一作为真空泵的干泵(下文称为“DP”)16。下文将排空导管50、APC阀14、TMP 15以及DP16所形成的吹扫气体流道称为“主排空管线”。主排空管线不仅利用APC阀14控制腔10中的压力，还利用TMP 15和DP 16将气体和粒子从腔10中吹扫出去，并且还使腔10减压到接近真空的程度。在主排空管线中的排空通道12与APC阀14之间延伸的排空导管50提供一粒子监测器40，且粒子监测器40电连接到一粒子计数器41。
粒子监测器40使一光束通过流经排空导管50的吹扫气体，以便测量气流中所含粒子通过该光束时所产生的散射光强度，并且将所测量的散射光强度发送到粒子计数器41。粒子计数器41利用下文将详细描述的粒子检测方法根据所接收到的散射光强度判定由如下文所述的光接收感测器44前方通过的粒子P的粒子直径和数量。
高频电源18经由一匹配元件19连接到基座11。高频电源18向基座11供应预定高频功率，借此基座11充当一低电极。匹配元件19可减少来自基座11的高频功率的反射，藉此最大化到达基座11的高频功率的入射效率。
在基座11内的上部空间设置一由导电薄膜所形成的圆盘形电极板20，用以藉由静电吸引力来吸引半导体晶片W。电极板20电连接到一DC电源22。自DC电源22施加到电极板20的DC电压所产生的库仑力(Coulomb’s force)或约翰-雷培克力(Johnsen-Rahbek force)将半导体晶片W吸引到基座11的上表面并保持在该上表面上。此外，在基座11的上部装配一由，例如，硅(Si)形成的环形聚焦环24。聚焦环24使基座11上方产生的等离子体向半导体晶片W汇聚。
在基座11内，形成一沿基座11圆周延伸的环形冷冻剂腔25。经由导管26将例如冷却水等的处于预定温度的冷却剂循环从并冷却器单元(未图示)将其供应到冷冻剂腔25。藉由冷却剂的温度对位于基座11上的半导体晶片W的处理温度进行控制。
吸引半导体晶片W的基座11的上表面的一部分(下文称为“吸引表面”)上设置多个导热气体供应孔27和导热气体供应槽(未图示)。导热气体供应孔27等经由位于基座11内的导热气体供应导管28连接到导热气体供应导管29，且导热气体供应导管29将导热气体，例如氦气，供应到位于吸引表面与半导体晶片W下表面之间的间隙。此导热气体供应部29还能够将吸引表面与半导体晶片W下表面之间抽为真空。
此外，在吸引表面上具有多个作为起模针能够自基座11上表面突出的推针30。电机(未图示)的转矩通过滚珠螺杆等变换为线性运动，使推针30移动并从吸引表面突出。当需要吸引半导体晶片W并将其保持在吸引表面上时，推针30缩回基座11。随后，当需要将完成蚀刻的半导体晶片W自腔10送出时，推针30自基座11上表面突出，从而将半导体晶片W抬起，使其离开基座11。
在腔10的顶盖部提供一喷淋头33。将喷淋头33接地，从而使其从当接地电极。
喷淋头33具有一作为底面的电极板35，其形成有由大量排气孔34和一个用以保持电极板35的可拆卸电极支架36。此外，在电极支架36内形成一缓冲腔37，一自生产气体供应区(未图示)延伸的生产气体引入导管38连接到该缓冲腔37。在生产气体引入导管38的中间部分提供一MFC(质量流量控制器)39。MFC 39经由缓冲腔37向腔10供应预定气体，例如生产气体或氮气。此外，MFC 39对气体的流速进行控制，并且与APC阀14协作以将腔10内的压力控制在预期值。基座11与喷淋头33之间的电极间距离D设定为，例如，不短于35±1mm。
用以打开和关闭半导体晶片出入口31的闸阀5安装于腔10的侧壁上。在基板处理装置2的腔10中，如上文所述将高频功率施加于基座11，并且在基座11与喷淋头33之间的空间S中，所施加的高频功率自生产气体产生高密度等离子体。此外，高密度等离子体产生离子和原子团。
在基板处理装置2中，当需要进行蚀刻时，首先将闸阀5打开，且将需要处理的晶片W送入腔10并放置在基座11上。随后，在经由主排空管线将腔10内的粒子吹扫出去后，将生产气体(例如包括预定流速比的八氟环丁烷(C4F8)气体、氧气和氩气的气态混合物)从喷淋头33以预定流速和预定流速比引入腔10，并且藉由APC阀14等将腔10中的压力控制在预定值。此外，自高频电源18将高频功率施加到基座11，并且自DC电源22将DC电压施加到电极板20，以此将半导体晶片W吸引到基座11上。随后，如前述使自喷淋头33放出的生产气体变为等离子体。聚焦环24使自此等离子体所产生的原子团和离子汇聚在半导体晶片W的表面上，藉此以物理方式和化学方式对半导体晶片W的表面进行蚀刻。
图2示意性展示了图1所示的粒子监测器的配置结构。
如图2所示，粒子监测器40包括：激光源42，其发射十条排列成一线的激光束L1到L10；投影光学系统43，其将自激光源42发射的成一线的激光束L1到L10汇集为呈带状的单一光束L0(其横向由“d”表示)并且将光束L0发射到流经排空导管50的吹扫气体A，使得光束L0通过吹扫气体A同时保持其横向d大体上与吹扫气流Λ、光接收感测器44以及光学检测系统45正交，其中光接收感测器44用以检测光强度，光学检测系统45用以在吹扫气体A中所含粒子P通过光束L0时将以关于光束L0发射方向成预定角度(除180度的整倍数之外)的方向散射的散射光K引入光接收感测器44。
投影光学系统43使自激光源42所发射的激光束L1到L10中的相应激光束彼此部分重叠，从而在光束L0与吹扫气体A相交的吹扫气体通道区域R内，带状光束L0的光强度分布在光束L0的横向上大体上均匀。更具体地说，十条光束L1到L10各自通过构成投影光学系统43部分的单一透镜的不同区域，藉此将光束L1到L10中的每一条光束转换成具有小分散角的光束，并且此外，调整激光源42与吹扫气体通道区域R之间的距离和/或单一透镜与吹扫气体通道区域R之间的距离，借此使光束L1到L10中相应的光束彼此部分重叠。
此外，光学检测系统45被设置为使在吹扫气体通道区域R中所产生的散射光K汇聚在光接收感测器44的光接收表面上。光接收感测器44在每个测量周期内以预定时间间隔测量散射光K的散射光强度从而测量吹扫气体A中所含的粒子P，其中每个测量周期被定义为藉由划分测量周期而获得的预定周期，并且将散射光强度的测量值和用以测量散射光强度的各自相关测量时间点(下文称为“时间信息”)作为散射光强度数据发送到粒子计数器41。
再次参照图1，粒子计数器41包括：最大散射光强度选择部46，最大散射光强度选择部46从光接收感测器44发射的在每个测量周期中所获得的散射光强度数据中选择散射光强度最大值的散射光强度数据(以下称为“最大散射光强度数据”：类似于散射光强度数据，最大散射光强度数据由散射光强度值和相关时间信息构成)；存储器47，其储存最大散射光强度数据；粒子检测部48，其根据在储存于存储器47中的相关最大散射光强度数据中获得的散射光强度计算每个粒子P的粒子直径，并且对粒子P的数量进行计数；以及显示部49，其显示由粒子检测部48所获得的粒子P的粒子直径和粒子P的数量。
将对应于散射光强度最大值的时间信息和最大散射光强度一起选择为最大散射光强度数据的目在于便于对应散射光强度最大值的时间信息与散射光强度最大值本身之间的关联。
最大散射光强度选择部46为计算电路，例如CPU或FPGA(现场可编程门阵列)等。最大散射光强度选择部46具有一内部存储器(未图示)，其用以临时储存在每个测量周期中所获得的且自光接收感测器44发送的散射光强度数据。当内部存储器储存单一测量周期中所获得的散射光强度数据块时，从所储存的散射光强度数据中选择最大散射光强度数据。简单地说，最大散射光强度选择部46在每个测量周期中选择单一的最大散射光强度数据块。
存储器47是可写/可擦存储介质，例如RAM或HDD，并且储存在每个测量周期中由最大散射光强度选择部46所选择的最大散射光强度数据。最大散射光强度选择部46在每个测量周期中选择唯一一个最大散射光强度数据块，因此存储器47储存一定数量的最大散射光强度数据块，该数量对应于测量周期除以测量时间所得到的商。
粒子检测部48也是通过CPU或FPGA实现的计算电路。粒子检测部48根据储存在存储器47中的最大散射光强度数据的散射光强度值计算每个粒子P的粒子直径，并且根据用来实现本实施例的粒子检测方法的程序和电路构成形式配置结构对粒子P的数量进行计数。
尽管在上述粒子计数器41中最大散射光强度选择部46和粒子检测部48各自由独立的计算电路构成，但是这两个区46和48可由单一计算电路构成。
下面将描述根据本实施例的粒子检测方法。
在习知检测方法中，仅根据最大散射光强度检测粒子数量，但是在根据本实施例的粒子检测方法中，不仅根据最大散射光强度还根据时间信息检测粒子数量。换句话说，在本检测方法中，还根据时间信息块对已经由光接收感测器44前方通过的粒子P的数量进行计数，时间信息块包含于在各自的测量周期中所获得的最大散射光强度数据中。
更具体地说，在每个测量周期中，当最大散射光强度数据的时间信息对应于测量周期的开始或结束时，确定在该测量周期中无粒子P自光接收感测器44前方通过。再具体地说，如图3所示，当测量与多个测量周期T1到T8自光接收感测器44前方通过的粒子P相关的散射光强度时，在各自的测量周期Ti(i＝1，2，...，8)中所获得的最大散射光强度数据Pi(每个数据块Pi由散射光强度Ii和时间信息ti构成)包括具有超出预定阈值(图3中的阈值)的散射光强度Ii的最大散射光强度数据P2到P7，并且最大散射光强度数据P2到P7中最大散射光强度数据P2和P3各自的时间信息t2和t3对应于测量周期T2和T3各自的结束，因此判定为，在测量周期T2和T3中均无粒子P自光接收感测器44前方通过。此外，最大散射光强度数据P5到P7的时间信息t5到t7对应于测量周期T5到T7各自的开始，因此判定为，在测量周期P5到P7中中均无粒子P自光接收感测器44前方通过。在另一方面，在与最大散射光强度数据P4相关的测量周期T4中，时间信息t4既不对应于测量周期T4的开始也不对应于测量周期T4的结束，因此判定为，单个粒子P已自光接收感测器44前方通过。
在本实施例中，光接收感测器44是以指向排空导管50内中部的方式安置，因此由光接收感测器44所检测的散射光强度最大值与自排空导管50中部通过的粒子P相关联。因此，在本实施例中，其中判定为粒子P已经由光接收感测器44前方通过的情况意味着粒子P已经由排空导管50的中部通过的情况，而判定没有粒子P自光接收感测器44前方通过的情况包括粒子P已自排空导管50中部之外的其它区域通过的情况。
在本实施例中，举例而言，当在每个测量周期中对散射光强度测量96次时，假设测量时间点对应于自0开始的各自计数。因而，若时间信息ti对应于计数0或计数95，则判定为在相关测量周期中无粒子P自光接收感测器44前方通过。在本范例中，时间信息块t2和t3对应于计数95，而时间信息块t5到t7对应于计数0。因此，在测量周期T2、T3以及T5到t7中，判定为无粒子P自光接收感测器44前方通过。在另一方面，在对应于最大散射光强度数据P4(其不对应于计数0或计数95)的测量周期T4中，判定为粒子P已经自光接收感测器44前方通过。
因而，可对已在多个测量周期自光接收感测器44前方通过的粒子P的数量精确地进行计数。
尽管在上述实施例中，当时间信息块对应于计数0或计数95时，判定为在相关测量周期中无粒子P自光接收感测器44前方通过，但是可用于判定的计数非局限于0和95。例如，在考虑到光接收感测器44所接收的光的干扰等的影响时，可将预定范围的计数设定用于判定。更具体地说，当时间信息对应于计数范围0到10或计数范围85到95时，可判定为无粒子P自光接收感测器44前方通过。
图4是一流程图，其展示了用以实施根据本实施例的粒子检测方法的程序。
如图4中所示，首先，主排空管线将粒子等吹扫出腔10，随后光接收感测器44在各自的测量周期中以预定时间间隔测量散射光强度(步骤S41)，并且将散射光强度的测量结果和与该散射光强度的测量结果相关的时间信息作为散射光强度数据发送到粒子计数器41。在这种情况下，光接收感测器44不会测量低于预定阈值的散射光强度。此可避免测量由于粒子P的存在所产生的散射光之外的光的强度，即，由于，例如，腔10内等离子体的波动而产生的漫射光或光的强度。
随后，当内部存储器储存在单一测量周期中所获得的散射光强度数据时，最大散射光强度选择部46自所储存的散射光强度数据选择最大散射光强度数据Pi(步骤S42)，并且存储器47储存该最大散射光强度数据Pi。
在随后的步骤S43中，判定当前测量周期是否已消逝。若测量周期尚未消逝，则程序返回步骤S41，但是若测量周期已消逝，则程序进入步骤S44。
随后，若在该测量周期中所获得的最大散射光强度数据Pi的时间信息ti对应于计数0或95，则判定为在与最大散射光强度数据Pi相关的测量周期内无粒子P自光接收感测器44前方通过。在另一方面，若时间信息ti不对应于计数0或计数95中的任一者，则判定为在与最大散射光强度数据Pi相关的测量周期单个粒子P已自光接收感测器44前方通过。因而，可对已自光接收感测器44前方通过的粒子P的数量进行计数(步骤S44)，并且根据与粒子P的时间信息ti相关的散射光强度数据Ii计算已判定为自光接收感测器44前方通过的每个粒子P的粒子直径(步骤S45)。更具体地说，从显示粒子直径与发射光强度值之间关联性而准备的表格中读出对应于相关散射光强度数据Ii的粒子直径。因而，可精确地计算已自光接收感测器44前方通过的每个粒子P的尺寸。
随后，粒子检测部48将粒子P的计数和所计算的每个粒子P的粒子直径发送到显示部49，并且显示部49显示粒子P的数量和每个粒子P的粒子直径(步骤S46)，接着终止该程序。
根据上述本实施例的粒子检测方法，可根据在各自的测量周期中所获得的最大散射光强度数据的时间信息对已自光接收感测器44前方通过的粒子P的数量进行计数，而非仅根据在各自的测量周期中所获得的最大散射光强度的值进行计数。更具体地说，在每个测量周期中，当相关最大散射光强度数据的时间信息对应于测量周期的开始或结束时，判定为无粒子P自光接收感测器44前方通过，从而甚至可对每个在多个测量周期自光接收感测器44前方通过的低速粒子P的数量进行精确地计数。
尽管在上述实施例描述了其中在一个测量周期内单个粒子P自光接收感测器44前方通过的情况，即，其中不会发生散射光重叠的情况，但是根据本实施例的粒子检测方法可应用于其中在一个测量周期内多个粒子P自光接收感测器44前方通过的情况，即，其中散射光光束彼此重叠的情况。
图5展示了在其中由于两个粒子P的存在而产生的散射光光束彼此重叠的情况下的散射光强度随时间的变化。在图5中，相对高速粒子P在测量周期T3中自光接收感测器44前方通过，且相对低速粒子P在测量周期T5中自光接收感测器44前方通过。
如图5所示，当应用根据本实施例的粒子检测方法时，由于在各自的测量周期Ti(i＝1，2，...，8)中所获得的最大散射光强度数据中的最大散射光强度数据块P1到P7各自含有超出预定阈值的散射光强度Ii，且最大散射光强度数据P1和P2的时间信息块t1和t2对应于测量周期T1和T2各自的结束，因此判定为在测量周期T1和T2的任一者中均无粒子P自光接收感测器44前方通过。此外，最大散射光强度数据P4、P6以及P7各自的时间信息块t4、t6以及t7对应于测量周期T4、T6以及T7各自的开始，因此判定为在测量周期T4、T6以及T7的任一者中均无粒子P自光接收感测器44前方通过。在另一方面，在各自与最大散射光强度数据P3和P5相关的每个测量周期T3和T5中，时间信息Ti既不对应于相关测量周期的开始也不对应于相关测量周期的结束，因此判定为单个粒子P已自光接收感测器44前方通过。因而，判定为在测量周期内共有两个粒子P通过。
如前述，根据本实施例的粒子检测方法，即使当在一个测量周期内多个粒子P自光接收感测器44前方通过时，也可精确地检测已自光接收感测器44前方通过的粒子P的数量。在上述实施例中，检测与发射入主排空管线的排空导管50中吹扫气体中的光束L0相关的散射光强度。在基板处理装置2中，在对腔10减压之前藉由主排空管线排出腔10内的粒子P等。因此，可易于检测粒子P。
测量散射光强度的位置非局限于主排空管线，而是可选择其中气流可携带粒子P的任何位置。例如，基板处理装置2可具有一由另一排空导管构成的粗抽管线，其用以将位于挡板13下游的排空通道12的空间与DP 16，以及安置于排空导管中的阀连通，并且可藉由安置于排空导管中间部分的粒子监测器测量在排空导管中流动的吹扫气体中所产生的散射光强度。在这种情况下，在对腔10减压之前藉由粗抽管线将粒子P等排出腔10。因此，可易于检测粒子P。
此外，可经由形成于腔10侧壁中的窗口将光束L0发射入腔10，从而可测量与光束L0相关的散射光强度。因而，可直接检测导致半导体元件品质降级的腔10内的粒子数量，此能够可靠地防止半导体元件品质的降级。
尽管根据本实施例的粒子检测方法所应用的基板处理装置为蚀刻装置，但是其非为限制性，基板处理装置可藉由涂布/显影装置、基板清洁装置、热处理装置、湿式蚀刻装置或成膜装置来实现。
此外，上述基板处理装置可具有运行控制元件，其根据所检测的粒子P的粒子直径和数量控制基板处理装置的运行。例如，当具有大于预定值的粒子直径的粒子P的数量超出预定数量时，运行控制元件停止基板处理装置的运行。因而，可防止半导体元件品质的降级。
尽管在上述实施例将粒子检测方法应用于基板处理装置，但是其非为限制性，可将该方法应用于连接到基板处理装置的传送腔中的粒子检测，其中该传送腔用以将半导体晶片W自其送入和送出基板处理装置。在这种情况下，较佳地是在传送腔或连接到传送腔的排空导管内检测散射光强度。
如图6A到6C所示，应用根据本实施例的粒子检测方法的包括基板处理装置和传送腔的基板处理系统可为：群集式基板处理系统，其具有径向排列于传送腔周围的多个基板处理装置，其中该传送腔具有用以传送半导体晶片W的蛙腿型机械手(见图6A)；并联式基板处理系统，其由两个并行安置的处理船构成，其中每个处理船是由一基板处理装置和一其中具有梯型机械手的传送腔构成(见图6B)；或具有一传送腔和多个围绕该传送腔排列的基板处理装置的基板处理系统，其中该传送腔具有一由两个梯型传送臂所构成的双臂式机械手(见图6C)。
此外，尽管在上述实施例待处理的基板为半导体晶片，但是其非为限制性，还可处理(例如)玻璃基板，诸如LCD(液晶显示器)或FPD(平板显示器)。
此外，应理解，还可藉由以下方式实现本发明的目的：向粒子计数器41或例如APC(高级处理控制)服务器等外部服务器供应一存储介质(其中储存有用以实现上述实施例的功能的软件的程序代码)，并且使粒子计数器41的粒子检测部48或APC服务器的计算机(或者CPU或MPU)读出并执行储存于存储介质中的程序代码。
在这种情况下，自存储介质读取的程序代码自身实现上述实施例的功能，因此，该程序代码和其中储存有该程序代码的存储介质构成本发明。
用以供应程序代码的存储介质的范例包括：软盘(注册商标)，硬盘，磁光盘，诸如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW以及DVD+RW的光盘，磁带，非易失性存储卡以及ROM。或者，可经由网络自连接到国际互联网、商业网、局域网等的另一计算机、数据库等(未图示)下载该程序。
此外，应理解，不仅可藉由执行计算机读出的程序代码还可藉由使在计算机上运行的OS(操作系统)等根据程序代码的指令执行部分或所有实际运行，从而实现上述实施例的功能。
此外，应理解，可藉由以下方式实现上述实施例的功能：将自存储介质所读出的程序代码写入在插入计算机的扩充板上所提供的存储器或写入在连接到计算机的扩充单元中所提供的存储器，随后使在扩充板或扩充单元中所提供的CPU根据程序代码的指令执行的部分或全部实际运行。
Claims (8)
1、一种检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其包括：
一散射光强度测量步骤，使用光接收单元以预定时间间隔测量当发射入气流的光被粒子散射时所产生的散射光强度；
一最大强度测量时间选择步骤，将用以测量所述散射光强度的测量周期分成每个定义为一预定周期的测量周期，并且在每个测量周期中选择一可测量所测量的散射光强度最大值的测量时间点；以及
一通过粒子计数步骤，根据在每个测量周期中选择的所测量的时间点对已自光接收单元前方通过的粒子数量进行计数。
2、根据权利要求1所述的检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其中当在测量周期中选择的所测量的时间点对应于所述测量周期的开始或结束时，所述通过粒子计数步骤判定粒子未自光接收单元前方通过。
3、根据权利要求1所述的检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其中所述散射光强度测量步骤不测量低于一阈值的散射光强度。
4、根据权利要求1所述的检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其中所述最大强度测量时间选择步骤不仅选择所测量的时间点，还选择与该所测量的时间点相关的散射光强度的最大值。
5、根据权利要求1所述的检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其还包括一粒子直径计算步骤，该步骤根据在测量周期中所测量的散射光强度最大值计算每个粒子的粒子直径。
6、根据权利要求1所述的检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其中所述散射光强度测量步骤测量发射入位于基板处理装置中的处理腔中之气流中的光的散射光强度。
7、根据权利要求1所述的检测气流所携带粒子的粒子检测方法，其特征在于其中所述散射光强度测量步骤测量发射入吹扫气体流道中气流中的光的散射光强度，其中所述吹扫气体流道连接到位于基板处理装置中的处理腔。
8、一种计算机可读存储介质，其特征在于其储存有用以使计算机执行检测气流所携带的粒子的粒子检测方法的粒子检测程序，该程序包括：
一散射光强度测量模块，其使用光接收单元以预定时间间隔测量当发射入气流的光被粒子散射时所产生的散射光的强度；
一最大强度测量时间选择模块，其将用以测量所述散射光强度的测量周期分成每个定义为一预定周期的测量周期，并且在每个测量周期中选择一可测量所测量的散射光强度最大值的测量时间点；以及
一通过粒子计数模块，其根据在每个测量周期中选择的所测量的时间点对已自光接收单元前方通过的粒子数量进行计数。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: TAKUHIROYASU CO., LTD.;TAKUHIROYASU CO., LTD. Effective date: 20130115 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130115 Address after: Tokyo, Japan, Hong Kong port, 5, 3, 1 Patentee after: Tokyo Electron Limited Address before: Tokyo, Japan Patentee before: Tokyo Electron Limited Patentee before: Topcon Corp. |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100512 Termination date: 20131130 |