TW202346655A - 半導體處理系統及操作其之方法及非暫態電腦可讀取媒體 - Google Patents

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Abstract

一種半導體處理腔室可藉由浸沒數個晶圓於一液體中來處理此些晶圓。為了決定出液體何時沒有擾動或汙染物及因而就緒以接收下一個晶圓，一相機可定位以在一晶圓已經從液體移除之後擷取液體的數個影像。一控制器可提供液體的此些影像至一類神經網路，以基於類神經網路的一輸出決定液體何時就緒。類神經網路可進行訓練，以辨識出數個擾動，例如是液體中的漣波、氣泡、或汙染物。控制器可接著開始控制下一個半導體製程及浸沒下一個晶圓。

Description

於半導體處理腔室中的晶圓沉浸
本揭露大體上是有關於於一半導體處理腔室中的晶圓浸沒。更特別是，本揭露利用及訓練一模型，以分類數個液體影像來控制晶圓浸沒的時間，以減少製程的不規則性。
電鍍使用電沈積來在物體上塗佈金屬層。一般而言，陽極及陰極放置於電解質化學浴中及暴露於電流。電流致使帶負電的陰離子移動至陽極，及帶正電的陰離子傳送到陰極。此製程從陽極材料覆蓋及電鍍均勻金屬塗佈層於陰極的所需部分。在電鍍於許多不同產業中應用的情況下，此技術係廣泛地使用於半導體製程中，以均勻地沈積金屬層於半導體晶圓上。電化學沈積腔室可浸沒半導體晶圓於電解質液體的化學浴中。陽極可分布於化學浴中，以提供電流經由電解質到晶圓。晶圓在反應中做為陰極。基於電流位準及製程的執行時間，金屬膜的厚度可嚴密控制。
於一些實施例中，一種半導體處理系統可包括一半導體處理腔室，裝配以執行於一半導體晶圓上的一製程，半導體晶圓至少部分地浸沒於半導體處理腔室中的一液體中。半導體處理系統可亦包括一相機，定位以擷取液體的數個影像。半導體處理系統可更包括一控制器，裝配以利用一類神經網路提供液體的此些影像；基於類神經網路的一輸出，決定液體何時就緒以接收半導體晶圓；及回應於決定出液體就緒以接收半導體晶圓，至少部分地浸沒半導體晶圓於液體中。
於一些實施例中，一種操作一半導體處理系統的方法可包括擷取於半導體處理系統的一半導體處理腔室中的一液體的數個影像；提供液體的此些影像至一類神經網路；基於類神經網路的一輸出，決定液體何時就緒以接收一半導體晶圓；以及基於有關於液體是否就緒以接收半導體晶圓的一決定，控制包含液體於半導體處理腔室中的一製程。
於一些實施例中，一種非暫態電腦可讀取媒體可包括數個指令，此些指令由一或多個處理器執行時係致使此一或多個處理器執行數個操作，包括接收於半導體處理系統的一半導體處理腔室中的一液體的數個影像；提供液體的此些影像至一類神經網路；基於類神經網路的一輸出，決定液體何時就緒以接收一半導體晶圓；以及基於有關於液體是否就緒以接收半導體晶圓的一決定，控制包含液體於半導體處理腔室中的一製程。
於任一實施例中，任一或全部的下述特徵可以任何結合方式實施及沒有限制。半導體處理腔室可包括一窗口，位於半導體處理腔室的一殼體中；以及相機可定位於半導體處理腔室的外側，使得相機經由半導體處理腔室的殼體中的窗口擷取液體的此些影像。相機可定位於液體的一液位的上方。相機可定位以擷取液體的一表面的此些影像。半導體處理腔室可包括一電化學沈積腔室，液體可包括一電解質，及製程可包括於半導體晶圓上的一電鍍製程。至少部分地浸沒半導體晶圓於液體中可包括以一角度插入半導體晶圓到液體中；以及決定何時旋轉半導體晶圓成浸沒於液體中的一平面位置。半導體處理腔室可更裝配以從液體移除一先前的半導體晶圓；相機可裝配以在先前的半導體晶圓從液體移除之後擷取液體的此些影像；以及半導體處理腔室可更裝配以回應於控制器決定出液體係就緒以接收半導體晶圓，浸沒半導體晶圓至液體中。相機可定位以從半導體處理腔室的一頂部擷取液體的一俯視圖。決定液體何時就緒以接收半導體晶圓可包括決定高於一預定閥值量的液體之一表面沒有氣泡，決定液體的一表面沒有漣波，決定低於一閥值量的液體中可見數個汙染物，及/或決定液體高於半導體處理腔室中的一預定閥值液位。控制包含液體於半導體處理腔室中的製程可包括替換來自半導體處理腔室的液體。類神經網路可包括一卷積神經網路(convolutional neural network)，具有一或多個卷積濾波器(convolution filters)，辨識液體的一表面上的數個擾動影像。此些方法/操作可亦包括接收在一先前的半導體晶圓從液體移除之後所擷取的液體的一先前影像序列；以及利用此先前影像序列訓練類神經網路。此些方法/操作可亦包括接收一輸入，此輸入係辨識出此先前影像序列中的一影像做為表示液體就緒以接收一半導體晶圓；標記在此先前影像序列中的此影像之前的數個先前影像成為表示液體尚未就緒以接收半導體晶圓；標記在此先前影像序列中的此影像之後的數個先前影像成為表示液體係就緒以接收半導體晶圓；以及利用此些先前影像及對應的數個標籤做為類神經網路的訓練資料。液體之此些影像可在約1秒及約10秒之間的數個固定間隔擷取。此些方法/操作可更包括利用液體之此些影像，以稍後訓練類神經網路。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
為了使電化學沈積製程產生均勻的膜在半導體晶圓上而沒有空隙(voids)或其他不規則，電解質液體應在晶圓插入化學浴中時均勻地塗佈於晶圓的表面。然而，當先前的晶圓從液體移除時，此移除可能在液體的表面中形成缺陷，而需花費時間消除。舉例來說，移除先前的晶圓可能導致氣泡(bubbles)或泡沫(foam)形成於液體的表面彎液面(meniscus)上、汙染物留滯於液體中、及/或漣波(ripples)傳播於液體的表面。在下一個晶圓可浸沒於液體中之前，可在晶圓製程之間使用時間延遲，以讓液體的表面恢復。
此處所述的實施例係藉由利用受訓練的類神經網路來分析液體的即時影像，以最佳化晶圓製程之間的此時間延遲。相機可定位，以在晶圓移除之後從液體的表面接續地擷取即時串流影像。類神經網路可進行訓練，以辨識不同缺陷(舉例為泡沫、氣泡、汙染物、漣波等)存在於液體之表面中的可能性。此些影像可在由控制器接收時即時處理，及類神經網路的輸出可表示液體何時就緒以接收下一個半導體晶圓。此時機可使用以控制半導體製程，使得晶圓之間的等待時間係最小化、電解質液體係適當地維持及旋轉、及晶圓失效係減少。
第1至2圖繪示根據一些實施例之電化學處理器20的示意圖。電化學處理器20可包括頭部，位於容器組件50的上方。容器組件50可支撐於平台板24及分壓板(relief plate)26上。分壓板附接於支架38或其他結構上。單一個電化學處理器20可使用做為獨立單元。或者，多個電化學處理器20可以陣列形式提供，工件藉由一或多個機器人裝載到處理器中或卸載離開處理器。頭部30可支撐於升降/旋轉單元34。升降/旋轉單元34用以升起及倒置頭部來裝載及卸載工件到頭部中，及用以下降頭部30以卡合於容器組件50來進行處理。
電性控制及電力纜線40可連接於升降/旋轉單元34及內部頭部元件，且可從電化學處理器20導引至設施連接件，或導引至多個處理器之自動系統中的連接件。具有分層排水環的沖洗組件28可提供於容器組件50的上方。排放管42可於使用時連接沖洗組件28於設施排放道。選擇之升降器36可提供於容器組件50的下方，以在陽極更換期間支撐陽極杯。或者，升降器36可使用以支承陽極杯於容器組件50的其餘部分上。
容器組件50可包括陽極杯52、下膜支撐件54、及上膜支撐件56，利用緊固件60固定在一起。在陽極杯52中，第一或內部陽極70可位於靠近內部陽極電解質腔室110的底部。第二或外部陽極72可位於靠近外部陽極電解質腔室112的底部。外部陽極電解質腔室112圍繞內部陽極電解質腔室110。內部陽極70可為平面圓形金屬板，及外部陽極72可為平面環形金屬板，舉例為鍍鉑鈦板。內部及外部陽極電解質腔室可填充有銅粒(copper pellets)。內部陽極70可電性耦接於第一電性導線或連接器130，及外部陽極72可電性耦接於分開之第二電性導線或連接器132。於一些實施例中，舉例而言，針對處理直徑300 mm之晶圓時，處理器可具有中央陽極，及單一個外部陽極。具有三個或更多個陽極的設計可亦選擇地使用，特別是針對甚至更大的晶圓的情況。
上部杯76可包含於上部杯殼體58中，或上部杯殼體58可圍繞上部杯76。上部杯殼體58可附接及密封於上部杯76上。上部杯76可具有彎曲上表面124及形成中央或內部陰極電解質腔室120的中央通孔。此內部陰極電解質腔室120藉由擴散器74中之大致上為圓柱的空間定義，而通往由上部杯76之彎曲上表面124定義的鐘形或喇叭形空間。一組同心的環狀槽可從上部杯76的彎曲上表面124向下延伸。形成於上部杯76之底部中的外部陰極電解質腔室78經由管或其他通道之陣列連接於環。
類似的，第二或外部膜86可固定於上及下膜支撐件之間，及可分隔外部陽極電解質腔室112及外部陰極電解質腔室78。外部膜支撐件89可以位於上膜支撐件56上的徑向腿部116之形式提供。外部膜支撐件89從上方支撐外部膜。
擴散器周向水平供應管道84可形成於上部杯76的外部圓柱牆中，擴散器周向水平供應管道84藉由於上部杯76的外部牆及上部杯殼體58的內部圓柱牆之間的O形環或類似的元件密封。徑向供應管道80可從擴散器周向水平供應管道84徑向地向內延伸至環狀護罩調壓室87。環狀護罩調壓室87圍繞擴散器護罩82的上端。徑向供應管道80通過垂直管之間的上部杯76，垂直管連接上部杯76之彎曲上表面124中的環形槽至外部陰極電解質腔室78。擴散器周向水平供應管道84及徑向供應管道80係導引至環狀護罩調壓室87，及外部陰極電解質路徑可形成於擴散器護罩82及擴散器74之間。此些外部陰極電解質路徑可通常在操作電化學處理器20期間填充有液體陰極電解質。
在使用中，通常具有導電晶種層的工件係裝載至頭部中。工件上的晶種層連接於電源，一般連接至陰極。如果頭部裝載成面朝上的位置時，頭部係翻轉，使得轉子及支承於轉子中的工件係面朝下。頭部係接著下降至容器上，直到工件接觸容器中的陰極電解質。工件及上部杯的彎曲上表面之間的空間係影響工件表面的電流密度均勻性。此間隙可在處理期間改變。工件可逐漸地向上移動且移動離開表面，或可從起始間隙快速地移動至結束間隙。升降/旋轉機構可使用以升起頭部。
陽極電解質係提供至內部陽極電解質腔室及分別提供至外部陽極電解質腔室中。陰極電解質係提供至擴散器周向水平供應管道。陰極電解質提供至入口配件。工件通常藉由降低頭部來移動，以接觸陰極電解質。流到內部及外部陽極70及72的電流係接通，電流從陽極通過內部及外部陽極電解質腔室的陽極電解質。來自內部及外部陽極的電流通過陽極電解質及通過內部及外部膜，且進入包含於上部杯76中的開放空間中所包含的陰極電解質中。
在上部杯76中，陰極電解質從擴散器周向水平供應管道84徑向向內流至環狀護罩調壓室87及接著到擴散器74中。陰極電解質從擴散器向上流動，及在上部杯76的彎曲上表面124上於所有方向中徑向向外移動。陰極電解質中的金屬離子係沈積於工件上、建立金屬層於工件上。馬達可開啟以旋轉轉子及工件，以提供更均勻的沈積於工件上。大部分的陰極電解質接著流入收集環122中。少部分的陰極電解質向下流過槽體及管件而進入外部陰極電解質腔室78中。陰極電解質接著流出電化學處理器20。
上方繪示於第1至2圖中之半導體處理腔室可裝配，以執行半導體晶圓上的製程，半導體晶圓至少部分地浸沒於半導體腔室中的液體中。舉例來說，電鍍製程可藉由浸沒晶圓於電解質中且在有對應的陽極下讓晶圓做為陰極來執行於半導體晶圓上。當電流係提供而流動通過陽極及陰極時，電鍍製程可藉由減少陽極上的金屬的陽離子來產生金屬塗佈於晶圓上。
第3圖繪示根據一些實施例之半導體處理腔室300的簡圖。半導體處理腔室300可為半導體處理系統的一部分，可包括第1至2圖中之上述所說明的任何部件。半導體處理腔室300可裝配，以浸沒半導體晶圓302於液體304中。液體304可包括電解質(或陰極電解質)及可有助於例如是上述之電鍍製程的製程。雖然未明確地繪示於第3圖中，半導體處理腔室300可亦包括夾件或其他機構，用以在半導體製程中下降半導體晶圓到液體304中、升起離開液體304、沖洗、及移動至接續的處理腔室時抓取及支撐半導體晶圓302。
半導體晶圓302可包括矽基板，具有利用半導體晶圓302上之圖案化層製造的積體電路或其他電子元件。因此，藉由半導體處理腔室300所執行的製程可為執行於半導體晶圓302上的一或多個製程，包括沈積製程、蝕刻製程、拋光製程、及/或其他半導體製程。半導體處理腔室可裝配，以接續地處理數個晶圓，而在晶圓移動至半導體處理腔室中時一個接著另一個執行電鍍製程於各晶圓上。舉例來說，當半導體晶圓302完成電鍍製程時，夾件可升起半導體晶圓302離開液體304、沖洗半導體晶圓302、及移動半導體晶圓302至另一個處理腔室中，例如是拋光腔室。接著，當液體304就緒時，下一個半導體晶圓可從先前的處理腔室降低至液體304中來進行處理。先前的處理腔室例如是蝕刻腔室。
目前在循環運送半導體晶圓通過半導體處理腔室300時存在一個技術問題。特別是在如上所述之先前的半導體晶圓完成電鍍製程時升起晶圓離開液體304的情況下。當半導體晶圓係升起離開液體304時，此程序擾動液體304的表面。舉例來說，移除半導體晶圓可能在液體304的彎液面上導致氣泡、泡沫、漣波、波浪(waves)、或其他表面擾動。再者，經過一段時間，汙染物可能在處理數個半導體晶圓時開始聚集在液體304中。如果接續的半導體晶圓在液體304的表面相對安穩之前立即下降至液體304中時，氣泡可能捕捉(trapped)於晶圓的表面上，及/或液體304中的波浪及漣波可能導致半導體晶圓302被液體304不均勻地塗佈。液體304於半導體晶圓302上之任何不均勻的塗佈可能導致接續的電鍍製程中對應的不均勻性，因而導致沈積於半導體晶圓上的膜不均勻。此可能最終導致半導體晶圓上之積體電路的性能有所變化，及可能甚至導致個別的晶粒(die)或整體晶圓毀損。
此外，液面304可連續地循環通過半導體處理腔室。圍繞用於液體304之容器的邊緣的堰部306可在容器已經填滿時讓液體304溢過堰部306的邊緣。因此，當半導體晶圓302浸沒於液體304中時，液體304可從容器排出而越過堰部306，以保持相對一致的液位。然而，當半導體晶圓302從液體304移除時，液體的304的液位可能下降而低於堰部306的高度一段時間。當液體304持續流入半導體處理腔室300的容器中時，液體304的液位可緩慢地上升，直到再度到達堰部306的高度。
一般來說，為了確保液體304就緒以接收下一個半導體晶圓，用於半導體處理系統的控制器312可在各晶圓之間使用延遲，以提供液體304時間來穩定化。舉例來說，藉由在各晶圓之間等待60秒，液體304的表面上的漣波或波浪可穩定化、液體304的表面上的任何氣泡或泡沫可消除、液體304的表面液位可上升至適當的液位、及液體304的彎液面上的任何汙染物可流出半導體處理腔室300。此長等待時間確保液體304的條件不會不利地影響執行於接續之半導體晶圓上的製程。
另一方面，當此一致、長的等待時間確保液體304穩定化時，此舉亦在從一處理腔室傳送晶圓到下一者時增加製程的瓶頸。各晶圓之間的長、一致的延遲可能在液體304迅速恢復的情況下浪費時間，及可能亦在液體304有大量擾動時有時間不足的現象。在本揭露之前並沒有可靠的方法來用以自動化決定液體304的狀態何時就緒以接收接續的半導體晶圓。
此處所述的實施例係藉由在各半導體晶圓之間接續地擷取液體304之表面的影像來解決此些及其他問題。此些影像可藉由控制器312利用類神經網路來處理。類神經網路係進行訓練，以辨識液體304的表面中的缺陷及提供輸出，輸出可表示液體304之表面何時係實質上沒有缺陷(舉例為氣泡、漣波、波浪、汙染物、低於適當的液位等)。一旦液體304已經從移除先前的半導體晶圓充分恢復時，控制器312可觸發用於接續之半導體晶圓的製程開始。因此，半導體晶圓之間的時間間隔可針對各晶圓最佳化，使得延遲僅為液體304適當地恢復可能所需的時間。
第3圖繪示半導體處理系統如何可包括相機310的示意圖。相機可利用任何形式的相機來實現，包括電荷耦合裝置(charge-coupled device，CCD)相機。部分的實施例可亦使用攝影機，以擷取個別的影像框。相機310可位於半導體處理腔室300的殼體315的外側。舉例來說，殼體315可包括窗口308，及相機310可位於半導體處理腔室300的外側。或者，相機310可位於半導體處理腔室300之殼體315的內側。
無論位在半導體處理腔室300的內側或外側，相機310可定位以擷取液體304的影像。特別是，部分的實施例可定位相機，以擷取液體304的表面或彎液面。舉例來說，相機310可定向，使得相機310的視線平行於液體304的理想表面。其他實施例可略為地傾斜相機310的方向，使得相機310向下朝向液體304的表面傾斜一小角度(舉例為少於約10°)。相機310可剛好定位在液體304的液位的上方(舉例為少於約10 cm)。此些配置讓相機310擷取顯現出缺陷、氣泡、漣波、波浪、或沿著液體304的表面的其他擾動的影像。此些配置亦讓相機310辨識出液體304相對於堰部306或其他半導體處理腔室300中的高度標記的液位。
相機310的位置不限於第3圖中所示的配置。部分的實施例可直接放置相機310於液體304的上方，使得相機310定位以擷取液體304的俯視圖。如下所述，由相機310所擷取的影像可利用類神經網路處理。類神經網路特別是進行訓練，以辨識出液體304中的表面缺陷。因此，當使用位於液體304之上方及定向以擷取俯視圖的相機時，此些俯視圖可使用來訓練類神經網路。或者，當相機位在如第3圖中所示的位置時，此些側視圖可使用來訓練類神經網路。
相機310可經由有線或無線連接來通訊性耦接於控制器312。控制器312可利用任何電腦裝置來實現，例如是詳細說明於下方的電腦裝置。舉例來說，控制器312可包括一或多個處理器以及儲存指令於其上的一或多個記憶裝置。此些指令可致使此一或多個處理器執行操作，例如是致使相機310開始/停止擷取液體304之表面的影像、即時接收一影像序列、利用類神經網路處理影像、解譯(interpreting)類神經網路的輸出來決定液體是否就緒以接收下一個半導體晶圓、及/或控制例如是致使下一個半導體晶圓下降及/或浸沒於液體304中的半導體製程的數個方面。控制器312可裝配或程式化，以執行此處所述的任何操作或方法步驟。
第4圖繪示根據一些實施例之相機310如何可使用以擷取評估液體304的表面的影像之示意圖。升起半導體晶圓302離開液體304可能導致液體304中的表面擾動。舉例來說，此舉可能導致氣泡402及/或泡沫產生於液體304的表面上，如上所述。此外，如第4圖中所示，升起半導體晶圓302離開液體304可能導致液體304的液位下降到堰部306的高度的下方。如果新的晶圓在這個階段浸沒於液體304中時，液體304的較低液位可能不足以在晶圓浸沒時均勻地塗佈晶圓。氣泡402及/或泡沫可能亦捕捉在新的晶圓下，而導致空隙形成於電鍍製程所提供的塗佈中。
相機310可擷取液體304的影像。舉例來說，當氣泡402及/或泡沫突出於液體304的表面的上方時，相機310的角度可擷取到此些氣泡402及/或泡沫的影像。此外，氣泡402及/或泡沫可能具有不同於液體304的平滑表面之顏色或質地(texture)。舉例來說，氣泡402可能更為反光、顏色較淡、及/或可能具有額外的視覺差異，使得它們可有別於液體304之表面被類神經網路辨識出來。
相機310可亦使用以測量液體304的液位。雖然未明確地繪示於第4圖中，相機310可看得到容置液體304的容器的相反側。在第4圖之剖面圖中看得到的堰部306可亦在容器的相反側讓相機310可看得到。在一些實施例中，堰部306的內側表面可包括液位標記，表示出液體304相對於堰部306的高度之液位。相機310所擷取的影像可接著顯示出液體304相對於堰部306之內側表面上的此些液位標記的液位。類神經網路可進行訓練來辨識出堰部306上的各個可見的液位標記，以產生表示出液體304之液位的高度的輸出。類神經網路可亦在堰部306不再看得到時進行辨識，藉此表示出液體304的液位係在其最大值或用以浸沒下一個半導體晶圓的理想高度。
於一些實施例中，在執行於晶圓上的製程之間或期間，相機310可連續地擷取液體304的影像。於一些實施例中，控制器312可在半導體晶圓302從液體304移除之後致使相機310開始擷取液體304的影像。於一些實施例中，基於半導體晶圓302從液體304移除之後的時間延遲截止(expiration)，控制器312可致使相機310開始擷取影像。舉例來說，甚至在最佳的控制條件下，可決定出液體304在移除半導體晶圓302之後至少10秒的時間將仍然尚未就緒。控制器312可在致使相機310開始擷取影像之前等待此10秒的間隔。
控制器312可致使相機310在晶圓製程期間的固定時間間隔下即時擷取一影像序列。舉例來說，一些實施例可致使相機310在約1秒及約10秒之間的固定間隔下擷取影像。於一些實施例中，可增加相機310擷取影像之間隔。舉例來說，在晶圓製程之間的前30秒，相機310可每5秒擷取影像。接著增加間隔，此後每1秒擷取影像。此舉讓控制器312在液體304不太可能就緒時以較慢的速率擷取影像，及在液體304將更可能就緒時增加成較快的速率。
第5圖繪示根據一些實施例之相機310如何可使用以擷取評估液體304之表面的漣波、波浪、或汙染物的影像的示意圖。當半導體晶圓302從液體304移除時，此動作可能導致漣波或波浪在液體304的表面傳播或振動。如第5圖中所示，漣波502可能導致液體304的表面之區域高於液體304之表面的其他區域。相機310的角度可在藉由控制器312所擷取及處理的影像中取得出液體304之高度差異。值得注意的是，漣波502或波浪可結合如上所述的氣泡402或泡沫。
於一些情況中，例如是灰塵、粒子、晶體碎片、及/或固態材料可能存在於液體304中。舉例來說，汙染物504可能漂浮在液體304的表面或位於液體304的表面附近。於一些情況中，相機310可在污染物504突出於液體304之表面的上方時擷取汙染物504的影像。或者，如果汙染物504低於液體304的表面時，如果汙染物504的顏色或質地不同於液體304的顏色且在液體304的表面的下方可以看得到時，相機310可仍擷取汙染物504的影像。
當相機310擷取液體304的影像時，此些影像可即時傳送到控制器312。控制器312可在接收在半導體處理腔室中之液體的影像，及提供液體的影像至類神經網路。類神經網路可包括功能或參數的人工網路(artificial network)，可經由訓練程序調整及最佳化來辨識出影像的特徵。一些實施例可使用卷積神經網路(convolutional neural network)，其中內部層實現卷積濾波器(convolution filters)，各可裝配以辨識出液體之表面中的不同形式的缺陷。此些卷積層可於影像之像素上推移濾波器，以辨識出是否存有任何對應的缺陷。訓練程序可使用具有可見於液體之影像中的缺陷的影像。藉由準確地標記此些影像，它們可作為類神經網路之訓練資料，以最佳化各層的參數值。在訓練程序之後，類神經網路可裝配以輸出訊號，訊號表示出先前辨識出之液體中任何形式的缺陷的存在。
當類神經網路已經適當地訓練時，控制器312可於如上所述的間隔從相機310接續地接收影像。當接收到各個影像時，控制器312可提供影像做為類神經網路之輸入。類神經網路可藉由傳遞像素值通過表示卷積濾波器的內部層來處理。類神經網路可接著產生輸出，此輸出對應於存在於液體304中之特定形式的缺陷的可能性。舉例來說，類神經網路可包括針對氣泡、泡沫、汙染物、波浪、漣波、及其他表面缺陷的不同的輸出。此些輸出可為0.0及1.0之間的十進位數值，且以1.0表示對應的缺陷存在於影像中的可能性為100%。針對特定的缺陷形式(舉例為0.15)，此些輸出的各者與個別的閥值相比較。如果任何輸出高於對應的閥值時，控制器312可決定出液體尚未就緒以接收下一個半導體晶圓。
於另一例子中，來自類神經網路的輸出可表示容器中之液體304的液位。接近0.0之較低的數值可表示液體304係位在其最低液位，及接近1.0之較高的數值可表示液體304接近其最大值或理想值。此輸出可與閥值相比較，以決定液體304何時夠高來接收下一個半導體晶圓。
當類神經網路的輸出係表示出液體的表面中的缺陷已經到達可接受範圍時，控制器312可決定液體係就緒以接收接續的半導體晶圓。在一般的概念中，基於此決定，控制器312可接著控制包含液體於半導體處理腔室中的製程。如下方更詳細的說明，控制包含液體的製程可包括觸發下一個晶圓來浸沒於液體中、致使存在的液體循環離開腔室及由新鮮的液體取代、產生液體應替換的警示、控制插入半導體晶圓的傾斜角度/位置、及/或任何半導體製程的其他方面。
第6圖繪示根據一些實施例之一影像序列如何可標記及做為類神經網路的訓練資料的示意圖。如上所述，在類神經網路已經訓練之後，影像可即時擷取及即時處理。為了產生訓練資料，影像序列可亦藉由控制器312儲存於記憶體裝置中，用於稍後或立即的評估。針對使用來做為訓練資料的影像序列來說，影像可先做標記。舉例來說，影像可標記而包括存在於影像中之特定的缺陷形式，例如是氣泡、泡沫、汙染物、漣波等。部分的實施例中可亦標記影像做為表示就緒或未就緒的液體，以接收接續的半導體晶圓。
為了有助於訓練程序，一些實施例可於顯示裝置上顯示影像序列602。訓練輸入604可接收而辨識出不包含特定形式之缺陷於液體中之影像序列602中的第一個影像。舉例來說，當標記此影像序列602做為描述液體中的氣泡或沒有描述液體中的氣泡時，訓練輸入604可辨識影像602-3做為此影像序列602中沒有描述液體中的氣泡的第一個影像。因此，此影像序列602中的先前影像602-1、602-2之各者可標記為未就緒，或標記為包含氣泡缺陷。反過來說，接續影像602-4、602-5、以及由訓練輸入604所辨識的影像602-3可標記成就緒或未包含氣泡缺陷。此訓練程序可使用以標記出針對各缺陷形式的各影像。訓練輸入604可藉由操作員或另一自動化程序提供。
此影像序列602可為訓練資料庫的一部分，包括對應地標記的數個影像序列。此些訓練資料可提供到類神經網路做為訓練程序的一部分，以利用例如是線性迴歸之技術訓練類神經網路而最佳化類神經網路的參數來辨識各缺陷形式。於一些實施例中，在即時程序期間使用來分類液體的影像序列可稍後使用，以訓練類神經網路。舉例來說，影像可在即時程序期間進行評估及與類神經網路之結果相較。如果差異存在於評估及類神經網路結果之間時，影像可標記及使用做為訓練資料，以改進類神經網路及改善其操作。
第7圖繪示根據一些實施例之用以操作半導體處理系統的方法之流程圖700。利用如上所述之擷取影像的相機來最佳化一批半導體晶圓中之各接續的晶圓製程之間的時間延遲，此方法可操作半導體處理系統。此方法可藉由上述的控制器312執行或藉由任何與半導體處理腔室通訊的電腦系統執行。雖然此方法可在半導體製程期間應用於使用沉浸式液體的任何腔室，使用用於電鍍製程之液體電解質的電化學沈積腔室係僅做為範例提供及不意欲做為限制。
此方法可包括擷取半導體處理系統的半導體處理腔室中的液體的影像(702)。如第3圖中所示，半導體處理腔室可包括窗口，窗口位於殼體，及相機可定位於腔室的外側，使得相機通過窗口擷取液體的影像。相機可定位於如第3圖中所示之液體的液位的上方，或位在將提供液體之視圖的任何其他位置。相機可定位，使得相機擷取液體之表面的影像。處理腔室可裝配而具有夾件或其他支撐結構，以從液體移除先前的半導體晶圓，而可能於液體的表面中導致缺陷/擾動，包括氣泡、泡沬、漣波、波浪等。相機可接著裝配以在先前的半導體晶圓從液體移除之後擷取液體的影像，及在下一個半導體晶圓浸沒在液體中時停止擷取影像。
此方法可亦包括提供液體的影像至類神經網路(704)。此些影像可在由相機擷取時從相機接續地傳送至控制器。此些影像可即時擷取、傳送、及處理，使得僅少於1秒的延遲係存在於擷取影像及類神經網路處理影像之間。控制器可先於離線的訓練程序中訓練類神經網路，接著在類神經網路之輸入接收到影像時接續地提供各影像。類神經網路可產生表示如上所述之一或多個缺陷形式存在或不存在的輸出。
此方法可額外地包括基於類神經網路之輸出決定液體何時就緒以接收半導體晶圓(706)。控制器可藉由比較類神經網路的輸出與個別的閥值來決定液體已經就緒。此些閥值可根據各個別之處理腔室的特徵及半導體製程之間的液體所需恢復的程度來設定。舉例來說，控制器可決定預定閥值量之液體的表面沒有氣泡。控制器可決定液體的表面實質上沒有漣波或波浪。控制器可決定低於閥值量的液體中可見汙染物。控制器可亦決定液體高於半導體處理腔室之容器中之預定閥值液位，以提供晶圓適當的浸沒。
回應於決定出液體是否就緒以接收半導體晶圓，方法可更包括控制包含液體於半導體處理腔室中的製程(708)。此方法可控制半導體製程的任何方面。舉例來說，控制器可藉由致使接續的晶圓下降及浸沒在液體中來觸發在接續之半導體晶圓上的半導體製程的起始。
在一些情況中，有關於液體是否就緒的決定可能耗費太長的時間，因而表示液體或腔室可能存有問題。舉例來說，如果控制器不能於例如是120秒的預定閥值之後決定出液體是否就緒，此方法可藉由產生警示給半導體處理系統上的使用者介面來控制製程，此警示表示液體係為不合適。部分的實施例可建立較長的延遲，使得液體的表面層可通過堰部上排出腔室，以移除氣泡、泡沫、或汙染物。部分的半導體腔室可亦裝配以在此警示觸發時，沖離液體及以新的液體取代。部分的系統可讓控制器改變液體的流速，以在液體開始花費較長的時間恢復及就緒來用於下一個晶圓時較快的循環液體。此讓控制器在液體開始影響半導體晶圓的品質之前，提供建議來替換液體或主動地執行其他維護。
第8A至8C圖繪示根據一些實施例之用以浸沒晶圓於液體304中可如何基於液體304的目前高度來控制的示意圖。如上所述，在先前的晶圓從液體304移除時，容器中的液體304的高度或液位可能較低。當液體持續循環到容器中時，液體到達堰部306的液位之前可能需要耗費時間。然而，液體304的表面的狀態可能在液體304達到此液位之前沒有缺陷。因此，可能仍存在液體304的表面已就緒以接收下一個晶圓，但製程可能還需等到液體304達到此液位的範例。
為了最小化此延遲，一些實施例可藉由調整與浸沒下一個晶圓相關的角度及旋轉時機來控制製程。如第8A至8C圖中所示，半導體處理系統的一些實施例可以一角度下降半導體晶圓302到液體304中，接著旋轉半導體晶圓302直到半導體晶圓302在液體304中為平面的。此程序係避免氣泡或汙染物在半導體晶圓302插入液體304中時捕捉於半導體晶圓302的下方。
如果液體304的表面就緒以接收半導體晶圓302時，半導體晶圓302的旋轉可接著調整，以容置於容器中之液體304的較低液位。舉例來說，如果液體的液位低於滿位液位時，半導體晶圓302在浸沒於液體中時旋轉至平面位置的高度可調整。也就是說，半導體晶圓302旋轉至平面位置可延遲，直到半導體晶圓302的前緣已經在較低的液位進入液體304。此可確保晶圓相對於液體304的目前液位一致地旋轉，甚至在液體304沒有完全地填滿容器的時候。
應理解的是，第7圖中所繪示的特定步驟係根據數種實施例提供操作半導體處理系統的方法，以最小化晶圓製程之間的延遲。其他接續的步驟可亦根據替代的實施例執行。舉例來說，替代的實施例可以不同的順序執行上列的步驟。再者，第7圖中所繪示之個別的步驟可包括數個次步驟，可在適合個別之步驟下以數種次序執行。再者，額外的步驟可根據特別的應用增加或移除。許多變化、調整、及替代者亦落入本揭露的範圍中。
此處所述的各方法可藉由電腦系統實施。此些方法的各步驟可藉由電腦系統自動地執行，及/或可提供涉及使用者的輸入/輸出。舉例來說，使用者可提供方法中之各個步驟的輸入，及此些輸入的各者可回應於請求此種輸入的特定輸出，其中輸出藉由電腦系統產生。各輸入可回應於對應的請求輸出接收。再者，輸入可從使用者接收、從另一電腦系統做為資料串流接收、從記憶體位置取得、從網路取得、從網路服務及/或類似者請求。同樣地，輸入可提供至使用者、至另一電腦系統來做為資料串流、儲存於記憶體位置中、透過網路發送、提供至網路服務、及/或類似者。簡言之，此處所述之方法的各步驟可藉由電腦系統執行，及可涉及任何數量的輸入、輸出、及/或請求至電腦系統及來自電腦系統，此些輸入、輸出、及/或請求可涉及使用者或可不涉及使用者。不涉及使用者的該些步驟可為藉由電腦系統自動地執行，而沒有人為干預。因此，將理解的是，有鑑於本揭露，此處所述之各方法的各步驟可調整以包括輸入及輸出至及來自使用者，或可藉由電腦系統自動地完成，而沒有人為干預，其中任何決定皆藉由處理器完成。再者，此處所述的各方法的一些實施例可以儲存於實體、非暫態儲存媒體的一組指令來實施，以形成有實體的軟體產品。
第9圖繪示可實施數種實施例之範例性電腦系統900的示意圖。電腦系統900可使用以應用於上述的任何電腦系統。如圖中所示，電腦系統900包括處理單元904，經由匯流排子系統902與一些周邊子系統通訊。此些周邊子系統可包括處理加速單元906、I/O子系統908、儲存子系統918及通訊子系統924。儲存子系統918包括實體之電腦可讀取儲存媒體922及系統記憶體910。
匯流排子系統902提供一種用於讓電腦系統900的數個組件與子系統依照期望彼此通訊的機制。雖然匯流排子系統902示意性地繪示成單一個匯流排，但匯流排子系統的替代實施例可利用多個匯流排。匯流排子系統902可為數種形式的匯流排結構中的任一者，包括使用多種匯流排架構中的任一者的記憶體匯流排或記憶體控制器、周邊匯流排、及區域匯流排。舉例來說，此些架構可包括工業標準架構(Industry Standard Architecture，ISA)匯流排、微通道架構(Micro Channel Architecture，MCA)匯流排、增強型ISA(Enhanced ISA，EISA)匯流排、視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association，VESA)區域匯流排、及周邊組件互連(Peripheral Component Interconnect，PCI)匯流排，其可實施成按照IEEE P1386.1標準製造的Mezzanine匯流排。
可以一個或多個積體電路(舉例為傳統的微處理器或微控制器)實施的處理單元904控制電腦系統900的操作。處理單元904中可包括一個或多個處理器。此些處理器可包括單核心處理器或多核心處理器。在某些實施例中，處理單元904可以一個或多個獨立的子處理單元932及/或934實現，其中每個處理單元中包括單核心處理器或多核心處理器。在其他實施例中，處理單元904可亦以藉由整合兩個雙核心處理器至單一個晶片中所形成的四核心處理單元實現。
在數種實施例中，處理單元904可回應於程式碼來執行各種程式，且可維持多個同時執行的程式或處理。在任何給定的時間，待執行的一些或全部程序碼可駐留在(多個)處理單元904中及/或儲存子系統918中。藉由適當的程式化，(多個)處理單元904可提供上述的數種功能。電腦系統900可額外地包括處理加速單元906，處理加速單元906可包括數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)、專用處理器、及/或類似者。
I/O子系統908可包括使用者介面輸入裝置和使用者介面輸出裝置。使用者介面輸入裝置可包括鍵盤、如滑鼠或軌跡球的指向裝置、併入至顯示器中的觸控板或觸控螢幕、滾輪(scroll wheel)、點按式選盤(click wheel)、轉盤(dial)、按鈕、開關、小鍵盤(keypad)、具有語音命令辨識系統的音訊輸入裝置、麥克風、及其他形式的輸入裝置。使用者介面輸入裝置可包括舉例為運動感測及/或手勢辨識裝置，例如是微軟(Microsoft)Kinect®運動感測器，能讓使用者藉由使用手勢和語音命令的自然使用者界面來控制例如是微軟Xbox®360遊戲控制器之輸入裝置並與此輸入裝置互動。使用者介面輸入裝置可亦包括眼動追蹤辨識裝置(eye gesture recognition devices)，例如是Google Glass®眨眼偵測器，偵測使用者的眼睛活動(舉例為在拍照及/或進行選單選擇時「眨眼(blinking)」)並轉換眼動成為到輸入裝置(例如Google Glass®)中的輸入。另外，使用者介面輸入裝置可包括語音辨識感測裝置，能讓使用者藉由語音命令來與語音辨識系統(例如，Siri®導航儀)互動。
使用者介面輸入裝置可亦包括三維(3D)滑鼠、搖桿或指向桿、遊戲手把(gamepads)和繪圖板(graphic tablets)、及語音/視覺裝置，例如是揚聲器、數位相機、數位攝錄影機、攜帶式媒體播放器、網路攝影機、影像掃描儀、指紋掃描儀、條碼讀取器、3D掃描器、3D印表機、雷射測距儀、及視線追蹤裝置，但不以此些為限。此外，使用者介面輸入裝置可包括舉例為醫學影像輸入操裝置，例如是電腦斷層掃描、核磁共振成像、正子斷層掃描、醫學超音波掃描裝置(medical ultrasonography devices)。使用者介面輸入裝置可亦包括舉例為語音輸入裝置，如MIDI鍵盤、數位樂器及類似者。
使用者介面輸出裝置可包括顯示子系統、指示燈、或例如是語音輸出裝置的非視覺顯示器等。顯示子系統可為陰極射線管(cathode ray tube，CRT)、平板裝置、投影裝置、觸控螢幕、及類似者。平板裝置例如是使用液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)或電漿顯示器。一般來說，術語「輸出裝置」的使用旨在包括用以從電腦系統900輸出資訊至使用者或其他電腦的所有可能形式的裝置及機制。舉例來說，使用者介面輸出裝置可包括各種視覺地傳達文字、圖形和音訊/影像資訊的顯示裝置，如螢幕、印表機、揚聲器、頭戴式耳機、車輛導航系統、繪圖儀、語音輸出裝置、及數據機，但不以此些為限。
電腦系統900可包括儲存子系統918，包括繪示成目前位於系統記憶體910中的軟體元件。系統記憶體910可儲存在處理單元904上可加載及可執行的程式指令，以及在執行此些程式執行期間所生成的資料。
根據電腦系統900的配置及類型，系統記憶體910可為揮發性(例如是隨機存取記憶體(random access memory，RAM))及/或非揮發性(例如是唯讀記憶體(read-only memory，ROM)及快閃記憶體等)。RAM通常包括可立即由處理單元904存取及/或當下由處理單元904操作及執行的資料及/或程式模組。在一些應用中，系統記憶體910可包括多種不同形式的記憶體，例如是靜態隨機記憶體(static random access memory，SRAM)或動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory，DRAM)。在一些應用中，包括基本常式而有助於例如是在啟動期間於電腦系統900中的元件間傳遞資訊的基本輸入/輸出系統(basic input/output system，BIOS)可通常儲存在ROM中。做為範例來說，系統記憶體910亦示意出應用程式912、程式資料914、及作業系統916，但並非以此些為限。應用程式912可包括客戶端應用程式、網頁瀏覽器、中間層應用程式(mid-tier applications)、關聯式資料庫管理系統(relational database management systems，RDBMS)等。做為範例來說，作業系統916可包括各種版本的微軟視窗作業系統(Microsoft Windows®)、蘋果麥金塔作業系統(Apple Macintosh®)、及/或Linux作業系統、各種市售UNIX®或類UNIX作業系統(包括但不限於多種GNU/Linux作業系統、Google Chrome®OS、及類似者)及/或行動裝置作業系統，例如是iOS、Windows®Phone、安卓(Android)®OS、黑莓(BlackBerry)® 10 OS、及Palm®OS作業系統。
儲存子系統918可亦提供實體的電腦可讀取儲存媒體，用以儲存提供某些實施例的功能的基本程式指令及資料結構。由處理器執行而提供上述功能的軟體(程式、程式碼模組、指令)可儲存在儲存子系統918中。此些軟體模組或指令可由處理單元904執行。儲存子系統918可亦提供儲存庫，用以儲存根據一些實施例所使用的資料。
儲存子系統918可亦包括電腦可讀取儲存媒體讀取器920，可進一步連接到電腦可讀取儲存媒體922。電腦可讀取儲存媒體922與系統記憶體910一起且選擇地與系統記憶體910結合可全面地代表遠端、本端、固定、及/或可移動的儲存裝置及用於臨時及/或更永久地包含、儲存、傳輸、及檢索電腦可讀取資訊的儲存媒體。
包括碼或部分碼的電腦可讀取儲存媒體922可亦包括任何適當的媒體，包括儲存媒體及通訊媒體，例如是揮發性及非揮發性、可移除及不可移除之以任何用於儲存及/或傳輸資訊的方法或技術所應用的媒體，但不以此些為限。此可包括實體的電腦可讀取儲存媒體，如RAM、ROM、電子可抹除可程式ROM(electronically erasable programmable ROM，EEPROM)、快閃記憶體或其他記憶體技術、CD-ROM、數位多功能光碟(digital versatile disk，DVD)或其他光學儲存器、盒式磁帶(magnetic cassettes)、磁帶(magnetic tape)、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置、或其他實體的電腦可讀取媒體。此可亦包括非實體的電腦可讀取媒體，例如是資料訊號、資料傳輸、或任何其他可使用以傳輸所需資訊並可由電腦系統900存取的媒體。
做為範例來說，電腦可讀取儲存媒體922可硬式磁碟機(hard disk drive)、磁碟驅動機(magnetic disk drive)、及光碟驅動機(optical disk drive)。硬式磁碟機從不可移除之非揮發性磁性媒體讀取或寫入不可移除之非揮發性磁性媒體。磁碟驅動器從可移除之非揮發性磁性媒體讀取或寫入可移除之非揮發性磁性媒體。光碟驅動機從可移除之非揮發性光碟讀取或寫入可移除之非揮發性光碟，可移除之非揮發性光碟例如是CD ROM、DVD和Blu-Ray®光碟、或其他光學媒體。電腦可讀取儲存媒體922可包括Zip®驅動器、快閃記憶卡、通用序列匯流排(universal serial bus，USB)快閃驅動器、安全數位(secure digital，SD)卡、DVD磁碟機、數位錄影帶(digital video tape)、及類似者，但不以此些為限。電腦可讀取儲存媒體922可亦包括基於非揮發性記憶體的固態硬碟(solid-state drives，SSD)及基於揮發性記憶體的SSDs。基於非揮發性記憶體的SSDs例如是基於快閃記憶體的SSDs、企業級快閃驅動器(enterprise flash drives)、固態ROM、及類似者。基於揮發性記憶體的SSDs例如是固態RAM、動態RAM、靜態RAM、基於DRAM的SSDs、磁阻RAM(magnetoresistive RAM，MRAM)SSDs、及使用DRAM和基於快閃記憶體的SSDs的組合的混合SSDs。此些碟片驅動機及相關的電腦可讀取媒體可為電腦系統900提供電腦可讀取指令、資料結構、程式模組、及其他資料的非揮發性儲存。
通訊子系統924提供到其他電腦系統和網路的介面。通訊子系統924做為用以從其他系統接收資料及從電腦系統900傳送資料至其他系統的介面。舉例來說，通訊子系統924可使電腦系統900能夠經由網際網路連接到一個或多個裝置。在一些實施例中，通訊子系統924可包括用於存取無線語音及/或資料網路(舉例來說，使用行動電話技術、例如是3G、4G或全域進化增強資料率(enhanced data rates for global evolution，EDGE)的先進資料網路技術(advanced data network technology)、WiFi(IEEE 802.11系列標準、或其他行動通訊技術、或其之任何組合))的射頻(radio frequency，RF)收發器組件、全球定位系統(global positioning system，GPS)接收器組件、及/或其他組件。在一些實施例中，除了無線介面之外或取代無線介面來說，通訊子系統924可提供有線網路連接(舉例為乙太網路)。
在一些實施例中，通訊子系統924可亦代表可使用電腦系統900的一個或多個使用者，以結構化及/或非結構化的資料饋送926、事件流928、事件更新930、及類似者的形式接收輸入通訊。
做為範例來說，通訊子系統924可配置，以從社交網路及/或其他通訊服務的使用者即時接收資料饋送926。此社交網路及/或其他通訊服務例如是Twitter®饋送、Facebook®更新、如簡易資訊聚合(Rich Site Summary，RSS)饋送的Web饋送、及/或來自一個或多個第三方資訊源的即時更新。
此外，通訊子系統924可亦配置，以接收為連續資料串流形式的資料。連續資料串流形式的資料可包括即時事件的事件流928及/或事件更新930且可本質上為連續或無界而沒有明確的結束。產生連續資料的應用的範例可包括舉例為感測器資料應用、財務即時資訊(financial tickers)、網路效能測量工具(舉例為網路監控及流量管理應用)、點選流分析工具、及車輛交通監控、及類似者。
通訊子系統924可亦配置，以輸出結構化及/或非結構化的資料饋送926、事件流928、事件更新930、及類似者到可與一個或多個串流資料源電腦通訊的一個或多個資料庫。此一或多個串流資料源電腦耦接於電腦系統900。
電腦系統900可以是各種類型之其中一者，包括手持式可攜式裝置(舉例為iPhone®行動電話、iPad®計算平板電腦、及個人數位助理(PDA))、可穿戴式裝置(例如Google Glass®頭戴顯示器)、個人電腦(PC)、工作站、大型主機(mainframe)、資訊站(kiosk)及伺服器機架(server rack)、或任何其他資料處理系統。
由於電腦及網路的不斷變化的性質，繪示於圖式中的電腦系統900的描述僅意欲做為一個特定範例。具有比圖式中所繪示的系統更多或更少的組件的許多其他配置是可行的。舉例來說，可亦使用客製化硬體，及/或特定元件可應用於硬體、韌體、軟體(包括小型應用程式)、或組合中。再者，可應用到其他計算裝置的連接，例如是網路輸入/輸出裝置。基於此處所提供的揭露及教示，實現各種實施例的其他方式及/或方法應為顯而易見。
在前文的說明中，許多具體細節係針對解釋的目的提出，以透徹理解各種實施例。然而，一些實施例可在沒有部份的具體細節的情況下實現將為顯而易見。在其他範例中，眾所皆知的結構及裝置係以方塊圖之形式繪示出來。
前文的說明僅提供範例性實施例，且不意欲限制本揭露的範圍、適用性、或配置。各個實施例的前文的說明反而將使實現至少一實施例之揭露能夠執行。應理解的是，在不脫離所附之申請專利範圍中所提出的一些實施例的精神及範疇的情況下，可對元件的功能及配置進行各種改變。
具體細節提供於前文的說明中，以透徹理解實施例。然而，將理解的是，實施例可在沒有此些具體細節的情況下實現。舉例來說，電路、系統、網路、程序、及其他組件可繪示成方塊圖形式之組件，以避免在不必要的細節上模糊實施例。在其他情況中，眾所皆知的電路、程序、演算法、結構、及技術可繪示而沒有不必要的細節，以避免模糊實施例。
另外，值得注意的是，個別實施例可能已經以繪示成流程圖、流程示意圖、資料流程圖、結構圖、或方塊圖的過程說明。儘管流程圖可能已將操作說明為依照順序的過程，但許多操作可並列或同時執行。此外，操作順序可重新安排。當完成過程的操作後，過程會終止，但過程仍可具有圖式中所沒有包括的額外的步驟。過程可對應於方法、函數、程序、子常式、子程式等。當過程對應於函數時，過程的終止可對應將函數回傳至呼叫函數(calling function)或主函數。
術語「電腦可讀取媒體」包括但不限於可攜式或固定式儲存裝置、光學儲存裝置、無線通道及各種能儲存、容納、或攜帶(多個)指令及/或資料的其他各種媒體。碼片段或機器可執行指令可代表程序、函數、子程式、程式、常式、子常式、模組、套裝軟體(software package)、類別(class)、或者是指令、資料結構、或程式述句的任意組合。碼片段可藉由傳遞及/或接收資訊、資料、引數、參數、或記憶體內容來耦合於另一個碼片段或硬體電路。資訊、引數、參數、資料等可藉由任何合適的方式傳遞、轉發、或傳輸。任何合適的方式包括記憶體共用、訊息傳遞、符記(token)傳遞、網路傳輸等。
再者，實施例可藉由硬體、軟體、韌體、中介軟體(middleware)、微碼、硬體描述語言、或其之任何組合來實現。當以軟體、韌體、中介軟體或微碼實現時，執行必要任務的程式碼或碼片段可儲存於機器可讀取媒體中。(多個)處理器可執行必要任務。
在前述的說明書中，特徵係參照其具體實施例說明，但應理解的是，並非所有的實施例係以此為限。部分的實施例的各種特徵及方面可單獨或共同使用。再者，在不脫離本說明書的更廣泛的精神及範疇的情況下，實施例可使用於本文所述之外的任何數量的環境及應用中。因此，說明書和圖式應視為說明而非限制。
另外，針對說明之目的，方法係以特定的順序說明。應理解的是，在替代實施例中，方法可以不同於所述的順序執行。亦應理解的是，上述的方法可藉由硬體組件執行或可以機器可執行指令的序列來實現，此機器可執行指令可用以致使機器執行方法。此機器例如是通用或專用處理器、或用指令程式化的邏輯電路。此些機器可執行指令可儲存在一個或多個機器可讀取媒體上，例如是CD-ROMs或其他類型的光碟、軟式磁片(floppy diskettes)、ROMs、RAMs、EPROMs、EEPROMs、磁卡或光卡、快閃記憶體或適用於儲存電子指令的其他類型的機器可讀取媒體。或者，方法可藉由硬體及軟體的組合來執行。綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20:電化學處理器 28:沖洗組件 30:頭部 34:升降/旋轉單元 36:升降器 38:支架 40:電性控制及電力纜線 50:容器組件 52:陽極杯 54:下膜支撐件 56:上膜支撐件 58:上部杯殼體 70:內部陽極 72:外部陽極 74:擴散器 76:上部杯 78:外部陰極電解質腔室 80:徑向供應管道 82:擴散器護罩 84:擴散器周向水平供應管道 86:外部膜 87:環狀護罩調壓室 89:外部膜支撐件 116:徑向腿部 120:內部陰極電解質腔室 122:收集環 124:彎曲上表面 130:第一電性導線或連接器 132:第二電性導線或連接器 300:半導體處理腔室 302:半導體晶圓 304:液體 306:堰部 308:窗口 310:相機 312:控制器 315:殼體 402-1~402-5:氣泡 502:漣波 504:汙染物 602:影像序列 602-1,602-2:先前影像 602-3:影像 602-4,602-5:接續影像 604:訓練輸入 700:流程圖 702~708:步驟 900:電腦系統 902:匯流排子系統 904:處理單元 906:處理加速單元 908:I/O子系統 910:系統記憶體 912:應用程式 914:程式資料 916:作業系統 918:儲存子系統 920:電腦可讀取儲存媒體讀取器 922:電腦可讀取儲存媒體 924:通訊子系統 926:資料饋送 928:事件流 930:事件更新 932,934:子處理單元
藉由參照說明書的其餘部分及圖式，可進一步瞭解各種實施例的性質及優點，其中相似的參考編號係通用於數個圖式中，以意指相似的部件。於一些情況中，子標籤係與參考編號相關聯來表示多個相似部件的其中一者。在不指定現有子標籤的情況下，參照參考編號係指稱所有此種多個類似的部件。 第1至2圖繪示根據一些實施例之電化學處理器的示意圖。 第3圖繪示根據一些實施例之半導體處理腔室的簡圖。 第4圖繪示根據一些實施例之相機如何可使用以擷取評估液體的表面之影像的示意圖。 第5圖繪示根據一些實施例之相機如何可使用以擷取評估液體的表面的漣波、波浪或汙染物之影像的示意圖。 第6圖繪示根據一些實施例之一影像序列如何可標記及使用做為類神經網路之訓練資料的示意圖。 第7圖繪示根據一些實施例之用以做半導體處理系統之方法的流程圖。 第8A至8C圖繪示根據一些實施例之如何基於液體的目前高度可控制用以浸沒接續的晶圓於液體中之製程的示意圖。 第9圖繪示可實現數種實施例之範例電腦系統的示意圖。
300:半導體處理腔室
302:半導體晶圓
304:液體
306:堰部
308:窗口
310:相機
312:控制器
402-1~402-5:氣泡

Claims (20)

  1. 一種半導體處理系統，包括： 一半導體處理腔室，裝配以執行於一半導體晶圓上的一製程，該半導體晶圓至少部分地浸沒於該半導體處理腔室中的一液體中； 一相機，定位以擷取該液體的複數個影像；以及 一控制器，裝配以： 利用一類神經網路提供該液體的該些影像； 基於該類神經網路的一輸出，決定該液體何時就緒以接收該半導體晶圓；及 回應於決定出該液體就緒以接收該半導體晶圓，至少部分地浸沒該半導體晶圓於該液體中。
  2. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中： 該半導體處理腔室包括一窗口，位於該半導體處理腔室的一殼體中；以及 該相機定位於該半導體處理腔室的外側，使得該相機經由該半導體處理腔室的該殼體中的該窗口擷取該液體的該些影像。
  3. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該相機定位於該液體的一液位的上方。
  4. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該相機係定位以擷取該液體的一表面的該些影像。
  5. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該半導體處理腔室包括一電化學沈積腔室，該液體包括一電解質，及該製程包括於該半導體晶圓上的一電鍍製程。
  6. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中至少部分地浸沒該半導體晶圓於該液體中包括： 以一角度插入該半導體晶圓到該液體中；以及 決定何時旋轉該半導體晶圓成浸沒於該液體中的一平面位置。
  7. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中： 該半導體處理腔室更裝配以從該液體移除一先前的半導體晶圓； 該相機係裝配以在該先前的半導體晶圓從該液體移除之後擷取該液體的該些影像；以及 該半導體處理腔室更裝配以回應於該控制器決定出該液體係就緒以接收該半導體晶圓，浸沒該半導體晶圓至該液體中。
  8. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該相機係定位以從該半導體處理腔室的一頂部擷取該液體的一俯視圖。
  9. 一種操作一半導體處理系統的方法，該方法包括： 擷取於該半導體處理系統的一半導體處理腔室中的一液體的複數個影像； 提供該液體的該些影像至一類神經網路； 基於該類神經網路的一輸出，決定該液體何時就緒以接收一半導體晶圓；以及 基於有關於該液體是否就緒以接收該半導體晶圓的一決定，控制包含該液體於該半導體處理腔室中的一製程。
  10. 如請求項9所述之方法，其中決定該液體何時就緒以接收該半導體晶圓包括： 決定高於一預定閥值量的該液體之一表面沒有氣泡。
  11. 如請求項9所述之方法，其中決定該液體何時就緒以接收該半導體晶圓包括： 決定該液體的一表面沒有漣波。
  12. 如請求項9所述之方法，其中決定該液體何時就緒以接收該半導體晶圓包括： 決定低於一閥值量的該液體中可見複數個汙染物。
  13. 如請求項9所述之方法，其中決定該液體何時就緒以接收該半導體晶圓包括： 決定該液體高於該半導體處理腔室中的一預定閥值液位。
  14. 如請求項9所述之方法，其中控制包含該液體於該半導體處理腔室中的該製程包括： 替換來自該半導體處理腔室的該液體。
  15. 如請求項9所述之方法，其中該類神經網路包括一卷積神經網路(convolutional neural network)，具有一或多個卷積濾波器(convolution filters)，辨識該液體的一表面上的複數個擾動影像。
  16. 一種非暫態電腦可讀取媒體，包括複數個指令，該些指令由一或多個處理器執行時係致使該一或多個處理器執行複數個操作，包括： 接收於該半導體處理系統的一半導體處理腔室中的一液體的複數個影像； 提供該液體的該些影像至一類神經網路； 基於該類神經網路的一輸出，決定該液體何時就緒以接收一半導體晶圓；以及 基於有關於該液體是否就緒以接收該半導體晶圓的一決定，控制包含該液體於該半導體處理腔室中的一製程。
  17. 如請求項16所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中該些操作更包括： 接收在一先前的半導體晶圓從該液體移除之後所擷取的該液體的一先前影像序列；以及 利用該先前影像序列訓練該類神經網路。
  18. 如請求項17所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中該些操作更包括： 接收一輸入，該輸入辨識出該先前影像序列中的一影像做為表示該液體就緒以接收一半導體晶圓； 標記在該先前影像序列中的該影像之前的複數個先前影像成為表示該液體尚未就緒以接收該半導體晶圓； 標記在該先前影像序列中的該影像之後的複數個先前影像成為表示該液體係就緒以接收半導體晶圓；以及 利用該些先前影像及對應的複數個標籤做為該類神經網路的訓練資料。
  19. 如請求項16所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中該液體之該些影像係在約1秒及約10秒之間的複數個固定間隔擷取。
  20. 如請求項16所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中該些操作更包括利用該液體之該些影像，以稍後訓練該類神經網路。
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