CN211980572U - 晶圆的处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种晶圆的处理系统，该处理系统包括：清洗腔，清洗腔用于盛放晶圆清洗液；检测设备，检测设备与清洗腔连通，检测设备用于检测清洗液中的金属元素。该处理系统可以将清洗腔中的清洗液输送至检测设备中进行检测，进而可以根据该检测设备得到的检测结果和晶圆在清洗前的制程，分析出该清洗步骤对晶圆产生的金属污染，从而根据该分析结果可以调整晶圆的清洗过程，来缓解或者避免晶圆的金属污染。并且，该处理系统可以实时地对清洗腔中的清洗液进行取样，并自动检测，检测的自动化程度较高，检测效率较高。

Description

晶圆的处理系统

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种晶圆的处理系统。

背景技术

在集成电路中污染无处不在，槽式清洗由于固有的清洗方式会一直饱受交叉污染的困扰，金属污染因为不易发现往往带来极大的影响。

目前，常用的金属检测方式比较复杂，一般会对制作完成的晶圆进行检测，根据该方法的检测结果难易分析出具体的清洗步骤对晶圆产生的金属污染，进而难以对制作工艺进行调整，避免晶圆的金属污染。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种晶圆的处理系统，以解决现有技术中的检测方法不能分析出具体的清洗步骤对晶圆产生的金属污染的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种晶圆的处理系统，包括处理装置，所述处理装置包括：清洗腔，所述清洗腔用于盛放晶圆清洗液；检测设备，与所述清洗腔连通，所述检测设备用于检测所述清洗液中的金属元素。

进一步地，所述检测设备包括检测腔和检测组件，所述检测腔与所述清洗腔对应地连通，所述检测组件位于所述检测腔内。

进一步地，所述检测组件包括滴定仪。

进一步地，所述处理装置还包括：循环管路，所述循环管路的进水口、出水口均与所述清洗腔连通，所述检测设备在所述循环管路的进水口的下游位置且与所述循环管路连通。

进一步地，所述处理装置还包括：取样管路，所述取样管路的一端与所述循环管路的进水口的下游位置连通，另一端连通所述检测设备。

进一步地，所述处理装置还包括运送泵，所述运送泵设置在所述循环管路上。

进一步地，所述处理装置还包括过滤器，所述过滤器设置在所述运送泵和所述出水口之间的所述循环管路上。

进一步地，所述处理系统中包含多个所述处理装置。

进一步地，所述处理系统还包括：错误侦测与判断装置，与所述检测设备电连接，用于根据所述检测设备的检测结果判断是否出现异常。

进一步地，在所述检测设备检测到的单位体积的金属重量大于预定值的情况下，所述错误侦测与判断装置判断为异常，在所述检测设备检测到的单位体积的金属重量小于或者等于预定值的情况，所述错误侦测与判断装置判断为正常。

进一步地，所述处理系统还包括：报警装置，所述报警装置与所述错误侦测与判断装置电连接，所述报警装置用于在所述错误侦测与判断装置判断出现异常的情况下，发出报警信号。

应用本申请的技术方案，上述的处理系统中，包括清洗腔和与清洗腔连通的检测设备，并且，具体地，清洗腔的清洗腔与检测设备的检测设备连通，这样可以将清洗腔中的清洗液输送至检测设备中进行检测，即可以检测出清洗液中的金属元素以及各种金属元素在单位体积的清洗液中的重量，进而可以根据该检测设备得到的检测结果和晶圆在清洗前的制程，分析出该清洗步骤对晶圆产生的金属污染，从而根据该分析结果可以调整晶圆的清洗过程，来缓解或者避免晶圆的金属污染。并且，该处理系统可以实时地对清洗腔中的清洗液进行取样，并自动检测，无需借助人工操作来取样，也无需借助人工操作进行检测，检测的自动化程度较高，检测效率较高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的晶圆处理系统的实施例的局部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、清洗腔；11、循环管路；111、进水口；112、出水口；12、运送泵；13、过滤器；20、取样管路；30、检测设备；40、错误侦测与判断装置。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的检测方法通常对制作完成的晶圆进行检测，难以根据检测结果分析出具体的清洗步骤对晶圆产生的金属污染，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一宗晶圆的处理系统。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种晶圆的处理系统，如图1所示，该处理系统包括清洗腔10和检测设备30，其中，上述清洗腔10用于盛放晶圆清洗液；检测设备30与上述清洗腔10连通，上述检测设备用于检测上述清洗液中的金属元素。

上述的处理系统中，包括清洗腔和与清洗腔连通的检测设备，并且，具体地，清洗腔与检测设备的检测设备连通，这样可以将清洗腔中的清洗液输送至检测设备中进行检测，即可以检测出清洗液中的金属元素以及各种金属元素在单位体积的清洗液中的重量，进而可以根据该检测设备得到的检测结果和晶圆在清洗前的制程，分析出该清洗步骤对晶圆产生的金属污染，从而根据该分析结果可以调整晶圆的清洗过程，来缓解或者避免晶圆的金属污染。并且，该处理系统可以实时地对清洗腔中的清洗液进行取样，并自动检测，无需借助人工操作来取样，也无需借助人工操作进行检测，检测的自动化程度较高，检测效率较高。

本申请的检测设备可以为现有技术中的任何可以检测清洗液中的金属元素以及对应的单位体积重量的设备，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的检测设备作为本申请的处理系统中的检测设备。例如，可以采用原子吸收光谱仪，该仪器从光源辐射出具有金属元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被试样蒸气中的金属元素基态原子所吸收，进而通过辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中金属元素的含量。

本申请的一种图中未示出的实施例中，上述检测设备包括检测腔和检测组件，上述检测腔与上述清洗腔对应地连通，上述检测组件位于上述检测腔内。该实施例中，清洗腔中的清洗液进入到检测腔中，再由检测设备中的检测组件进行检测，从而得到测清洗液中的金属元素以及对应的单位体积重量。

本申请的检测组件可以为任何可以检测清洗液中的金属元素以及对应的单位体积重量的组件，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的组件作为本申请的检测组件。

为了简化本申请的处理系统，且提高检测设备的检测效率，本申请的一种实施例中，上述检测组件包括滴定仪。

本申请的检测设备的个数可以根据实际情况来设置，其可以为一个，也可以为多个。为了可以检测不同时刻的清洗液中的金属和其对应的单位体积重量，或者可以同时检测多个清洗腔中的清洗液中的金属和其对应的单位体积重量，本申请的一种实施例中，上述清洗腔有多个，上述检测设备有多个，上述检测设备与上述清洗腔一一对应连通。

如图1所示，本申请中的一种实施例中，上述清洗腔10还包括循环管路11，上述循环管路的进水口111、出水口112均与上述清洗腔连通，上述检测设备在上述循环管路的进水口111 的下游位置且与上述循环管路连通。通过该循环管路11可以将清洗腔10中的清洗液进行循环，使得清洗腔10中的清洗液更加均匀，使得对晶圆的清洗效果更好。

本申请的检测设备和清洗腔对应地连通，具体地，二者可以直接连通，也可以通过其他的结构连通，本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，上述处理装置还包括取样管路20，上述取样管路的一端与上述循环管路的进水口111的下游位置连通，另一端连通上述检测设备。即上述清洗腔10和上述检测设备通过上述取样管路20连通，将取样管路20的一端与循环管路11连通的方式，无需对清洗腔10的结构进行调整，就能够将清洗腔10和检测设备连通，从而进行取样。该实施例中，处理系统的结构更为简单。

为了更好地控制取样的过程，本申请的一种实施例中，上述取样管路上设置有控制阀，通过控制该控制阀就可以控制取样的过程。再一种实施例中，上述取样管路上还设置有流量计，这样能够进一步控制输送至检测设备中的清洗液的体积，从而更方便后续的检测设备的检测。

本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，上述清洗腔10的侧壁具有侧开口，上述清洗腔10的底壁具有底开口，上述循环管路11的进水口111与上述侧开口连通，上述循环管路 11的出水口112与上述底开口连通。当然，本申请的循环管路11并不限于上述的连接方式，还可以为其他合适的连接方式，比如，将循环管路11的进水口111与清洗腔10的顶部开口连通，出水口112与循环管路11的底部开口连通。

为了加快清洗液在清洗腔10内的循环，本申请的一种实施例中，如图1所示，上述处理装置还包括运送泵12，上述运送泵12设置在上述循环管路11上，上述清洗腔10和上述检测设备通过取样管路20连通，上述取样管路20的一端与上述侧开口和上述运送泵12之间的上述循环管路11连通。

为了减少杂质对晶圆的污染，本申请的另一种实施例中，如图1所示，上述处理装置还包括过滤器13，上述过滤器13设置在上述运送泵12和上述出水口112之间的上述循环管路11 上。

本申请的又一种实施例中，上述处理系统中包含多个上述处理装置。该处理系统可以同时对多个晶圆进行处理，提高晶圆处理的效率。

本申请的又一种实施例中，如图1所示，上述处理系统还包括错误侦测与判断装置40，错误侦测与判断装置40(Fault Detection and Classification，简称FDC)与上述检测设备30电连接，用于根据上述检测设备30的检测结果判断是否出现异常。上述错误侦测与判断装置可以避免异常的检测结果的影响，提高检测的准确性。

本申请的一种具体的实施例中，在上述检测设备检测到的单位体积的金属重量大于预定值的情况下，上述错误侦测与判断装置判断为异常，在上述检测设备检测到的单位体积的金属重量小于或者等于预定值的情况，上述错误侦测与判断装置判断为正常。具体低，本领域技术人员可以根据实际情形设定合适的预定值，以进一步提高检测的准确性。

本申请的另一种实施例中，上述处理系统还包括报警装置，报警装置与上述错误侦测与判断装置40电连接，上述报警装置用于在上述分析结果出现异常的情况下，发出报警信号。这样能够进一步提醒工作人员对工艺制程进行调整。

上述的报警装置可以为任何可以起到报警作用的装置，可以为报警灯，也可以为报警喇叭。

本申请的再一种实施例中，上述处理系统还包括控制器，该控制器与清洗腔10、检测设备30以及取样管路20上的控制阀电连接，用于控制这三者的工作过程，例如，该控制器可以控制取样管路20上的控制阀，还可以控制循环管路11上的运送泵12的转速等。具体地，该控制器可以为PLC控制器。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例对本申请的技术方案进行说明。

实施例

如图1所示，晶圆的处理系统包括清洗腔10、检测设备30、错误侦测与判断装置40、报警装置以及控制器。如图1所示，清洗腔10有一个或者多个。上述清洗腔10的侧壁具有侧开口，上述清洗腔10的底壁具有底开口，上述循环管路11的进水口111与上述侧开口连通，上述循环管路11的出水口112与上述底开口连通，上述清洗腔10还包括运送泵12，上述运送泵12设置在上述循环管路11上，上述清洗腔10和上述检测设备通过取样管路20连通，上述取样管路20的一端与上述侧开口和上述运送泵12之间的上述循环管路11连通，上述清洗腔10还包括过滤器13，上述过滤器13设置在上述运送泵12和上述出水口112之间的上述循环管路11上。上述取样管路20的一端与上述循环管路11连通以与上述清洗腔10连通，取样管路20上设置有控制阀。

上述检测组件包括检测腔和滴定仪，上述检测腔与上述清洗腔10连通，上述滴定仪位于上述检测腔内。

错误侦测与判断装置40与上述检测设备30电连接，用于根据上述检测设备的检测结果判断是否出现异常。

该控制器与清洗腔、检测设备以及取样管路的控制阀电连接，用于控制与清洗腔和检测设备的工作，还用于控制控制阀的工作状态。

需要说明的是，图1中仅仅示出了该处理系统的部分结构示意图。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的处理系统中，包括清洗腔和与清洗腔连通的检测设备，并且，具体地，清洗腔的清洗腔与检测设备的检测设备连通，这样可以将清洗腔中的清洗液输送至检测设备中进行检测，即可以检测出清洗液中的金属元素以及各种金属元素在单位体积的清洗液中的重量，进而可以根据该检测设备得到的检测结果和晶圆在清洗前的制程，分析出该清洗步骤对晶圆产生的金属污染，从而根据该分析结果可以调整晶圆的清洗过程，来缓解或者避免晶圆的金属污染。并且，该处理系统可以实时地对清洗腔中的清洗液进行取样，并自动检测，无需借助人工操作来取样，也无需借助人工操作进行检测，检测的自动化程度较高，检测效率较高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种晶圆的处理系统，其特征在于，包括处理装置，所述处理装置包括：

清洗腔，所述清洗腔用于盛放晶圆清洗液；

检测设备，与所述清洗腔连通，所述检测设备用于检测所述清洗液中的金属元素。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述检测设备包括检测腔和检测组件，所述检测腔与所述清洗腔对应地连通，所述检测组件位于所述检测腔内。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述检测组件包括滴定仪。

4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理装置还包括：

循环管路，所述循环管路的进水口、出水口均与所述清洗腔连通，所述检测设备在所述循环管路的进水口的下游位置且与所述循环管路连通。

5.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述处理装置还包括：

取样管路，所述取样管路的一端与所述循环管路的进水口的下游位置连通，另一端连通所述检测设备。

6.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述处理装置还包括运送泵，所述运送泵设置在所述循环管路上。

7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述处理装置还包括过滤器，所述过滤器设置在所述运送泵和所述出水口之间的所述循环管路上。

8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统中包含多个所述处理装置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括：

错误侦测与判断装置，与所述检测设备电连接，用于根据所述检测设备的检测结果判断是否出现异常。

10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，在所述检测设备检测到的单位体积的金属重量大于预定值的情况下，所述错误侦测与判断装置判断为异常，在所述检测设备检测到的单位体积的金属重量小于或者等于预定值的情况，所述错误侦测与判断装置判断为正常。

11.根据权利要求10所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括：

报警装置，所述报警装置与所述错误侦测与判断装置电连接，所述报警装置用于在所述错误侦测与判断装置判断出现异常的情况下，发出报警信号。

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