TWI823492B - 單晶圓濕製程裝置及異常處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種單晶圓濕製程之異常處理方法，其步驟包含：提供晶圓、擺臂及光接收單元，其擺臂連接致動馬達且設有噴嘴及光轉向元件，致動馬達能夠在複數周向位置之間轉動以驅動擺臂水平擺動，在周向位置之中定義一參考角度區間，當噴嘴位於晶圓的中心時致動馬達位於參考角度區間內，且光轉向元件位於一觸發位置；自一預定位置投射光束至觸發位置；擺動擺臂，當光轉向元件通過觸發位置時，以光接收單元接收來自光轉向元件之光束；若光接收單元測得光束時致動馬達所在之周向位置超出參考角度區間，則關斷噴嘴並沖洗晶圓。

Description

單晶圓濕製程裝置及異常處理方法

本發明係有關於晶圓加工，尤其是一種單晶圓濕製程裝置及其異常處理方法。

現有的晶圓加工製程包含多道浸泡藥液、噴灑藥液、沖洗及乾燥等步驟。在單晶圓製程中，可藉由手臂將噴嘴移動至晶圓上方噴灑蝕刻藥液。一般而言，手臂未作動時，在其待命位置設有感測器，並且可以藉由感測器測得手臂是否有偏移。一但發生偏移則中斷製程。

前述的構造無法在製程進行中測得手臂偏移，當手臂開始作動後才產生的偏移必須待該階段製程完成後手臂回歸待命位置才能測得，此使晶圓已無法繼續使用而需報廢。因此現有的單晶圓濕製程裝置其偵測機制在手臂發生偏移時往往無法保存當下處理中的晶圓。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

本發明提供單晶圓濕製程裝置及其異常處理方法，其能夠在製程進行中測得機構件偏位以進一步中斷製程並回收晶圓。

本發明提供一種單晶圓濕製程之異常處理方法，其步驟包含：提供晶圓、擺臂及光接收單元，其致動馬達連接擺臂，擺臂設有噴嘴、光轉向元件及致動馬達，致動馬達沿周向具有等角度間距配置的複數周向位置，致動馬達能夠在周向位置之間轉動以驅動擺臂水平擺動，其中在周向位置之中定義一參考角度區間，當噴嘴位於晶圓的中心之上方時致動馬達位於參考角度區間內，且光轉向元件位於晶圓的中心上方之一觸發位置；自一預定位置投射光束至觸發位置；擺動擺臂，當光轉向元件通過觸發位置時，以光接收單元接收來自光轉向元件之光束；將光接收單元測得光束時致動馬達所在之周向位置比對參考角度區間；當步驟致動馬達所在之周向位置超出參考角度區間時關斷噴嘴並沖洗晶圓。

在一實施例中，以光轉向元件反射光束使光束轉向。預定位置位於晶圓的中心之正上方。以光接收單元在預定位置接收來自光轉向元件之光束。

在一實施例中，以光轉向元件折射光束使光束轉向。

在一實施例中，提供一光發射單元，且以光發射單元投射光束。

在一實施例中，提供一光收發器，光收發器設置在預定位置，光收發器包含光發射單元及光接收單元。

本發明提供另提供一種單晶圓濕製程裝置，包含：一晶圓載台、一擺臂、一光發射單元、一光接收單元、一緊急沖洗組件及一控制器。擺臂樞設在晶圓載台的一側且能夠水平擺臂擺動至晶圓載台之上方，擺臂之末端設有 一噴嘴以及一光轉向元件，當噴嘴位於晶圓載台的中心之上方時，光轉向元件位於一觸發位置，擺臂設有一致動馬達，致動馬達沿周向具有等角度間距配置的複數周向位置，致動馬達能夠在該些周向位置之間轉動以驅動擺臂擺動，其中在該些周向位置之中定義有一參考角度區間，當光轉向元件位於觸發位置時，致動馬達位於參考角度區間內。光發射單元設置在一預定位置且朝向觸發位置配置而能夠朝向觸發位置投射一光束。光接收單元對應光發射單元設置，當光轉向元件位於觸發位置時，光轉向元件能夠將光束轉向投射至光接收單元。緊急沖洗組件對應晶圓載台配置。控制器電性連接光接收單元、致動馬達及沖洗組件。

在一實施例中，噴嘴及光轉向元件配置在同一鉛直線上。

在一實施例中，光接收單元位於預定位置。

在一實施例中，光轉向元件為一反射鏡。光轉向元件朝上配置且光轉向元件之法線方向鉛直配置。

在一實施例中，光轉向元件為一透鏡。

在一實施例中，異常處理裝置更包含一光收發器，光收發器設置在預定位置，光收發器包含光發射單元及光接收單元。

在一實施例中，擺臂為複數，該些擺臂對應晶圓載台配置而分別能夠水平擺臂擺動至晶圓載台之上方，當任一擺臂之噴嘴位於晶圓載台的中心之上方時，擺臂上的光轉向元件位於觸發位置。

在一實施例中，緊急沖洗組件配置在晶圓載台的一側且緊鄰晶圓載台。

本發明的單晶圓濕製程裝置及異常處理方法能夠在製程進行中當光轉向元件通過觸發位置時判定組件是否偏移，一但發生偏移能夠即時中斷製程並清洗晶圓上的製程藥液。回收的晶圓再依據其表面耗損程度決定是否再投入製程使用。在製程進行中，光轉向元件頻繁地通過觸發位置，因此能夠即時判定組件偏移，藉此能夠減少因組件偏移造成的晶圓報廢量。

10:晶圓

100:晶圓載台

110:夾爪

200/200a:擺臂

201:徑向參考線

202:參考角度區間

203:周向位置

210/210a:噴嘴

220/220a/220b:光轉向元件

230:致動馬達

231:驅動軸

300:光收發器

310:光發射單元

320:光接收單元

400:緊急沖洗組件

P1:觸發位置

P2:預定位置

a~e:步驟

圖1 係本發明之單晶圓濕製程裝置之立體示意圖。

圖2 係本發明之單晶圓濕製程裝置之俯視圖。

圖3 係本發明之單晶圓濕製程裝置的使用狀態之俯視圖。

圖4 係本發明之單晶圓濕製程裝置其致動馬達立體示意圖。

圖5 係本發明之單晶圓濕製程裝置的使用狀態之側視圖。

圖6及圖7 係本發明之單晶圓濕製程裝置之其他各變化實施方式示意圖。

圖8 係本發明之單晶圓濕製程之異常處理方法之步驟流程圖。

圖9 係本發明之單晶圓濕製程裝置的沖洗晶圓之示意圖。

參閱圖1至圖5，本發明提供一種單晶圓10濕製程裝置，其至少包含一晶圓載台100、至少一擺臂200、一光發射單元310、一光接收單元320、一緊急沖洗組件400及一控制器(圖未示)。

於本實施例中，晶圓載台100用於承載單一晶圓10，且晶圓載台100具有複數夾爪110夾持晶圓10邊緣而使晶圓10中心對齊晶圓載台100中心。

擺臂200樞設在晶圓載台100的一側且能夠水平擺臂200擺動至晶圓載台100之上方。擺臂200可以為複數，至少其中一擺臂200之末端設有一噴嘴210以及一光轉向元件220，當噴嘴210位於晶圓載台100的中心之上方時，光轉向元件220位於一觸發位置P1，擺臂200設有一致動馬達230。一般而言，噴嘴210用於噴灑蝕刻藥液的擺臂200設有光轉向元件220；噴嘴210a用於噴灑清洗液的擺臂200a可無光轉向元件220。

參閱圖4，致動馬達230沿周向具有等角度間距配置的複數周向位置203，致動馬達230能夠在該些周向位置203之間轉動以驅動擺臂200擺動。於本實施例中，可以在致動馬達230的驅動軸231定義一徑向參考線201，以此特定的徑向參考線201之所在角度指出周向位置203。在該些周向位置203之中定義有一參考角度區間202，當光轉向元件220位於觸發位置P1時，致動馬達230位於參考角度區間202內，即徑向參考線201之指向位於參考角度區間202內。在此參考角度區間202，指光轉向元件220停止位於觸發位置P1時其致動馬達230所在之周向位置203略向前後延伸之區間，藉此能夠補償擺臂200快速移動造成偵測之時間差。

參閱圖1及圖5，光發射單元310設置在一預定位置P2且朝向觸發位置P1配置而能夠朝向觸發位置P1投射一光束。光接收單元320對應光發射單元310設置，當光轉向元件220位於觸發位置P1時，光轉向元件220能夠將光束轉向投射至光接收單元320。

參閱圖1至圖3，於本實施例中可以設置多個擺臂200噴灑蝕刻藥液的擺臂200，且該些擺臂200之構造實質上功效相同，該些擺臂200對應晶圓載台100配置而分別能夠水平擺臂200擺動至晶圓載台100之上方。當任一擺臂200之噴嘴210位於晶圓載台100的中心之上方時，此一擺臂200上的光轉向元件220位於觸發位置P1。

於本實施例中，如圖5所示光轉向元件220為一反射鏡，具體而言，反射鏡之功能可以藉由一反光貼紙而達成，也可以將擺臂200的局部表面抛光呈鏡面而達成。於本實施例中，光轉向元件220朝上水平配置。噴嘴210及光轉向元件220配置在同一鉛直線上，光接收單元320位於預定位置P2。具體而言，本實施例中所示異常處理裝置更包含一光收發器300，光收發器300設置在預定位置P2，且光發射單元310及光接收單元320被整合包含於光收發器300中。

緊急沖洗組件400對應晶圓載台100配置而能夠向晶圓載台100供水以沖洗承載於晶圓載台100上的晶圓10。於本實施例中，緊急沖洗組件400配置在晶圓載台100的一側且緊鄰晶圓載台100。

控制器電性連接光接收單元320、致動馬達230及緊急沖洗組件400。本發明不限定控制器之形式，一般而言可以藉由電腦執行相應的控制軟體而達成，也可以藉由客製電路板執行控制程序。控制器能夠讀取光接收單元320之開關訊號，光接收單元320為常閉狀態OFF，光接收單元320測得光束時控制器測得ON訊號。控制器能夠將光接收單元320測得光束時致動馬達230所在之周向位置203比對參考角度區間202。如圖9所示，當致動馬達230所在之周向位置203超出參考角度區間202時，控制器能夠即時關斷噴嘴210並啟動緊急沖洗組件400沖洗晶圓10。

參閱圖6，光轉向元件220a可以為一反射鏡，光轉向元件220a傾斜配置，且光接收單元320與光發射單元310分離配置而不位於預定位置P2。當光發射單元310朝向觸發位置P1投射光束時，光轉向元件220a能夠將光束反射轉向而投射至光接收單元320。

參閱圖7，光轉向元件220b可以為一透鏡，且光接收單元320與光發射單元310分離配置而不位於預定位置P2。當光發射單元310朝向觸發位置P1投射光束時，光轉向元件220b能夠將光束折射轉向而投射至光接收單元320。

參閱圖8，本發明提供一種單晶圓10濕製程之異常處理方法，其應用於前述的單晶圓10濕製程裝置。於本實施例中，本發明的單晶圓10濕製程之異常處理方法包含後述之步驟。

參閱圖1至圖3及圖8，首先，在步驟a中提供前述的單晶圓10濕製程裝置，因此提供了擺臂200及光接收單元320，且將一晶圓10承載於晶圓載台100以進行濕製程。

參閱圖1及圖5，前述的單晶圓10濕製程裝置中，其至少一擺臂200設有用於噴灑蝕刻藥液的噴嘴210、光轉向元件220及致動馬達230。本實施例中，噴嘴210及光轉向元件220配置在同一鉛直線上，但本發明本不以此為限。

參閱圖2至圖4，致動馬達230沿周向具有等角度間距配置的複數周向位置203，致動馬達230能夠在周向位置203之間轉動以驅動該擺臂200水平擺動。在致動馬達230的周向位置203之中定義參考角度區間202，參考角度區間202定義為：當噴嘴210位於晶圓10的中心之上方時致動馬達230位於該參考角度區間202內。

參閱圖1及圖8，接續步驟a，在步驟b中自預定位置P2投射光束至觸發位置P1，具體而言，本步驟中以光發射單元310投射光束。於本實施例中，預定位置P2及觸發位置P1皆位於晶圓10的中心的正上方，且預定位置P2位於觸發位置P1的正上方，但本發明不以此為限，圖6至圖7及對應的前文中也提供了各種不同的預定位置P2配置。

參閱圖2、圖3、圖5及圖8，接續步驟b，在步驟c中擺動該擺臂200，當光轉向元件220通過觸發位置P1時，以光接收單元320接收來自光轉向元件220之光束。本步驟中以光轉向元件220反射光束使光束轉向。在此光轉向元件220為反射鏡之形式，但本發明不以此為限，也可以如圖7所示藉由透鏡形式的光轉向元件220b折射光束使光束轉向。

在本實施例中以光接收單元320在預定位置P2接收來自光轉向元件220之光束，具體而言在預定位置P2設置包含光發射單元310及光接收單元320的光收發器300。但本發明不以此為限，光接收單元320也可以如圖6及圖7所示與光發射單元310分離配置而不設置在預定位置P2。

參閱圖4至圖5及圖8，接續步驟c，在步驟d中將光接收單元320測得光束時致動馬達230所在之周向位置203比對參考角度區間202。於本實施例中以電性連接光接收單元320及致動馬達230的控制器進行比對。

參閱圖8及圖9，接續步驟d，在步驟e中當前述步驟中致動馬達230所在之周向位置203超出參考角度區間202時關斷噴嘴210並沖洗晶圓10。於本實施例中，控制器可以進一步電性連接緊鄰晶圓載台100的緊急沖洗組件400。當致動馬達230所在之周向位置203超出參考角度區間202時，控制器能夠即時關斷噴嘴210並啟動緊急沖洗組件400沖洗晶圓10。

本發明的單晶圓10濕製程裝置及異常處理方法能夠在製程進行中當光轉向元件220通過觸發位置P1時判定組件是否偏移，一但發生偏移能夠即時中斷製程並清洗晶圓10上的製程藥液。回收的晶圓10再依據其表面耗損程度決定是否再投入製程使用。在製程進行中，光轉向元件220頻繁地通過觸發位置P1，因此能夠即時判定組件偏移，藉此能夠減少因組件偏移造成的晶圓10報廢量。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

10:晶圓

100:晶圓載台

110:夾爪

200:擺臂

210:噴嘴

220:光轉向元件

230:致動馬達

231:驅動軸

300:光收發器

400:緊急沖洗組件

P1:觸發位置

P2:預定位置

Claims (16)

1. 一種單晶圓濕製程之異常處理方法：a)提供一晶圓、一擺臂、一噴嘴及一光接收單元，該擺臂設有一噴嘴、一光轉向元件及一致動馬達，該致動馬達沿周向具有等角度間距配置的複數周向位置，該致動馬達能夠在該些周向位置之間轉動以驅動該擺臂水平擺動，其中在該些周向位置之中定義一參考角度區間，當該光轉向元件位於該晶圓的中心上方之一觸發位置時，該致動馬達位於該參考角度區間內；b)自一預定位置投射一光束至該觸發位置；c)擺動該擺臂，當該光轉向元件通過該觸發位置時，以該光接收單元接收來自該光轉向元件之該光束；d)將該光接收單元測得該光束時該致動馬達所在之周向位置比對該參考角度區間；及e)當步驟d中該致動馬達所在之周向位置超出該參考角度區間時關斷該噴嘴並沖洗該晶圓。
2. 如請求項1所述的單晶圓濕製程之異常處理方法，其中步驟c中以該光轉向元件反射該光束使該光束轉向。
3. 如請求項2所述的單晶圓濕製程之異常處理方法，其中該預定位置位於該晶圓的中心之正上方。
4. 如請求項3所述的單晶圓濕製程之異常處理方法，其中步驟c中以該光接收單元在該預定位置接收來自該光轉向元件之該光束。
5. 如請求項1所述的單晶圓濕製程之異常處理方法，其中步驟c中以該光轉向元件折射該光束使該光束轉向。
6. 如請求項1所述的單晶圓濕製程之異常處理方法，其中步驟a中提供一光發射單元，且步驟c中以該光發射單元投射該光束。
7. 如請求項6所述的單晶圓濕製程之異常處理方法，其中步驟a中提供一光收發器，該光收發器設置在該預定位置，該光收發器包含該光發射單元及該光接收單元。
8. 一種單晶圓濕製程裝置，包含：一晶圓載台；一擺臂，樞設在該晶圓載台的一側且能夠水平擺臂擺動至該晶圓載台之上方，該擺臂之末端設有一噴嘴以及一光轉向元件，當該噴嘴位於該晶圓載台的中心之上方時，該光轉向元件位於一觸發位置，該擺臂設有一致動馬達，該致動馬達沿周向具有等角度間距配置的複數周向位置，該致動馬達能夠在該些周向位置之間轉動以驅動該擺臂擺動，其中在該些周向位置之中定義有一參考角度區間，當該光轉向元件位於該觸發位置時，該致動馬達位於該參考角度區間內；一光發射單元，設置在一預定位置且朝向該觸發位置配置而能夠朝向該觸發位置投射一光束；一光接收單元，對應該光發射單元設置，當該光轉向元件位於該觸發位置時，該光轉向元件能夠將該光束轉向投射至該光接收單元；一緊急沖洗組件，對應該晶圓載台配置；及一控制器，電性連接該光接收單元、該致動馬達及該沖洗組件。
9. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，其中該噴嘴及該光轉向元件配置在同一鉛直線上。
10. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，其中該光接收單元位於該預定位置。
11. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，其中該光轉向元件為一反射鏡。
12. 如請求項11所述的單晶圓濕製程裝置，其中該光轉向元件朝上配置且該光轉向元件之法線方向鉛直配置。
13. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，其中該光轉向元件為一透鏡。
14. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，更包含一光收發器，該光收發器設置在該預定位置，該光收發器包含該光發射單元及該光接收單元。
15. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，其中擺臂為複數，該些擺臂對應該晶圓載台配置而分別能夠水平擺臂擺動至該晶圓載台之上方，當任一該擺臂之該噴嘴位於該晶圓載台的中心之上方時，該擺臂上的該光轉向元件位於該觸發位置。
16. 如請求項8所述的單晶圓濕製程裝置，其中該緊急沖洗組件配置在該晶圓載台的一側且緊鄰該晶圓載台。

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