半导体制造系统、边缘检测装置以及检测去除区域的方法制造方法及图纸

本公开涉及一种半导体制造系统、边缘检测装置及检测去除区域的方法，该半导体制造系统包含一机械手臂、一发光模块、一影像获取单元、一处理单元以及一故障分类检测设备。机械手臂，配置以运送一半导体晶圆。发光模块配置以发出一光束至半导体晶圆。半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕电镀区域的一边缘斜面去除区域。影像获取单元配置以获取关于半导体晶圆的电镀区域与边缘斜面去除区域的一边缘影像。处理单元配置以根据边缘影像中由边缘斜面去除区域的外侧至电镀区域的灰阶值变化获得边缘斜面去除区域的宽度。故障检测分类设备是配置以记录关于半导体晶圆的一信息。

Semiconductor manufacturing system, edge detection device and method of detecting and removing area

【技术实现步骤摘要】
半导体制造系统、边缘检测装置以及检测去除区域的方法
本专利技术实施例涉及一种半导体晶圆的边缘斜面去除区域的检测方法，特别涉及一种实时监控以及检测半导体晶圆的边缘斜面去除区域的方法。
技术介绍
近年来，半导体集成电路(semiconductorintegratedcircuits)经历了指数级的成长。在集成电路材料以及设计上的技术进步下，产生了多个世代的集成电路，其中每一世代较前一世代具有更小更复杂的电路。在集成电路发展的过程中，当几何尺寸(亦即，制程中所能产出的最小元件或者线)缩小时，功能密度(亦即，每一芯片区域所具有的互连装置的数目)通常会增加。一般而言，这种尺寸缩小的制程可以提供增加生产效率以及降低制造成本的好处，然而，这种尺寸缩小的制程亦会增加制造与生产集成电路的复杂度。在半导体元件制造中，在晶圆上形成集成电路的金属线是制程中的一个重要步骤。举例来说，可以通过电镀制程或物理气相沉积(PVD)制程来形成金属线。再者，为了增加晶圆的密度，半导体晶圆上的可用区域是扩大到非常靠近晶圆的边缘的位置。因此，金属线也会形成在非常靠近晶圆的边缘上。然而，当金属线形成在非常靠近晶圆的边缘的位置时，可能会在其他制程中造成不良的影响，例如会与静电吸盘导电而影响晶圆的品质。于是，半导体晶圆制造过程中可进一步利用化学溶液的方式来去除在半导体晶圆的边缘上不需要的金属，以使半导体晶圆的良率可以达到所需的要求。虽然现有的半导体制造机台已经可符合上述一般的目的，但这些半导体制造机台及过滤方法仍不能在各方面令人满意。>
技术实现思路
本专利技术一些实施例提供一种半导体制造系统，包含一机械手臂、一发光模块、一影像获取单元、一处理单元以及一故障分类检测设备。机械手臂，配置以由一第一腔室运送一半导体晶圆至一第二腔室。发光模块是配置以发出一光束至半导体晶圆，其中半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕电镀区域的一边缘斜面去除区域。影像获取单元是配置以于机械手臂运送半导体晶圆的过程中获取关于半导体晶圆的电镀区域与边缘斜面去除区域的一边缘影像。处理单元是配置以根据边缘影像中由边缘斜面去除区域的外侧至电镀区域的灰阶值变化获得边缘斜面去除区域的宽度。故障检测分类设备是配置以记录关于半导体晶圆的一信息，其中信息包含边缘斜面去除区域的宽度以及半导体晶圆的辨识数据。本专利技术实施例另提供一种边缘检测装置，包含一发光模块、一影像获取单元以及一处理单元。发光模块是配置以发出一光束至一半导体晶圆，其中半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕电镀区域的一边缘斜面去除区域。影像获取单元是配置以获取关于半导体晶圆的电镀区域与边缘斜面去除区域的一边缘影像。处理单元是配置以根据边缘影像中由边缘斜面去除区域的外侧至电镀区域的灰阶值变化获得边缘斜面去除区域的宽度。本专利技术实施例提供一种检测半导体晶圆的边缘斜面去除区域的方法，包含：通过一机械手臂运送一半导体晶圆；当承载半导体晶圆且移动至一预定位置时，发出一光束至半导体晶圆，其中半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕电镀区域的一边缘斜面去除区域；获取关于半导体晶圆的电镀区域与边缘斜面去除区域的一边缘影像；以及根据边缘影像中由边缘斜面去除区域的外侧至电镀区域的灰阶值变化获得边缘斜面去除区域的宽度。附图说明本公开可通过之后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是，按照业界的标准做法，各种特征并没有按比例绘制，并且仅用于说明的目的。事实上，为了能够清楚的说明，因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。图1为根据本专利技术一些实施例的半导体制造系统的示意图。图2至图4为根据本专利技术一些实施例的前段设备中元件的作动示意图。图5为根据本专利技术一实施例的发光模块与影像获取单元的示意图。图6为根据本专利技术一实施例的边缘检测装置、处理单元以及一故障检测分类设备的示意图。图7A为根据本专利技术一实施例的关于第一边缘区域的边缘影像的示意图。图7B为根据本专利技术一实施例的关于第二边缘区域的边缘影像的示意图。图8为根据图7B的实施例中取样直线的灰阶值曲线图。图9为根据本专利技术一些实施例的检测半导体晶圆的边缘斜面去除区域的方法的流程图。附图标记说明：100半导体制造系统140半导体制造设备140A前段设备140B中段设备140C后段设备142输入输出端1421第一端1422第二端144第一机械手臂1441夹持部1442连接部1443驱动部145传送腔室146传送站148对位器150退火腔室151第二机械手臂152第一电镀腔室153第二电镀腔室154第三电镀腔室155第一处理腔室156第二处理腔室157第三处理腔室158剂量装置160镀液装置162过滤泵浦装置164处理单元180故障检测分类设备200边缘检测装置202第一发光模块2021半反射镜2023发光源204第二发光模块206第一影像获取单元2061镜头208第二影像获取单元210感测单元212壳体214第一边缘区域216第二边缘区域250电脑300检测窗口A1轴向AL虚线AS夹角IL入射光束L1取样直线LB光束M1移动方向M2旋转方向M3旋转方向P1第一边界点P2第二边界点Td预定距离W半导体晶圆W1取样宽度W2取样宽度WB1外缘WB2边界WE边缘斜面去除区域WP电镀区域WS表面900方法S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114、S116操作具体实施方式以下公开的实施方式或实施例是用于说明或完成本专利技术的多种不同技术特征，所描述的元件及配置方式的特定实施例是用于简化说明本专利技术，使公开得以更透彻且完整，以将本公开的范围完整地传达予同领域熟悉此技术者。当然，本公开也可以许多不同形式实施，而不局限于以下所述的实施例。在下文中所使用的空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位之外，这些空间相关用词也意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。例如，装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，而在此所使用的空间相关用词也可依此相同解释。此外，若实施例中叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的情况，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使得上述第一特征与第二特征未直接接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制造系统，包含：/n一机械手臂，配置以由一第一腔室运送一半导体晶圆至一第二腔室；/n一发光模块，配置以发出一光束至该半导体晶圆，其中该半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕该电镀区域的一边缘斜面去除区域；/n一影像获取单元，配置以于该机械手臂运送该半导体晶圆的过程中获取关于该半导体晶圆的该电镀区域与该边缘斜面去除区域的一边缘影像；/n一处理单元，配置以根据该边缘影像中由该边缘斜面去除区域的外侧至该电镀区域的灰阶值变化获得该边缘斜面去除区域的宽度；以及/n一故障检测分类设备，配置以记录关于该半导体晶圆的一信息，其中该信息包含该边缘斜面去除区域的宽度以及该半导体晶圆的辨识数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体制造系统，包含：
一机械手臂，配置以由一第一腔室运送一半导体晶圆至一第二腔室；
一发光模块，配置以发出一光束至该半导体晶圆，其中该半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕该电镀区域的一边缘斜面去除区域；
一影像获取单元，配置以于该机械手臂运送该半导体晶圆的过程中获取关于该半导体晶圆的该电镀区域与该边缘斜面去除区域的一边缘影像；
一处理单元，配置以根据该边缘影像中由该边缘斜面去除区域的外侧至该电镀区域的灰阶值变化获得该边缘斜面去除区域的宽度；以及
一故障检测分类设备，配置以记录关于该半导体晶圆的一信息，其中该信息包含该边缘斜面去除区域的宽度以及该半导体晶圆的辨识数据。


2.如权利要求1所述的半导体制造系统，其中该半导体制造系统还包含一感测单元，配置以当该机械手臂承载该半导体晶圆至该第一腔室与该第二腔室之间的一预定位置时，该感测单元感测到该机械手臂而发送一感测信号至该处理单元，并且该处理单元根据该感测信号控制该影像获取单元获取该边缘影像。


3.如权利要求2所述的半导体制造系统，其中该感测单元包含一距离感测器，配置以感测该机械手臂与该感测单元之间的距离。


4.一种边缘检测装置，包含：
一发光模块，配置以发出一光束至一半导体晶圆，其中该半导体晶圆具有一电镀区域以及环绕该电镀区域的一边缘斜面去除区域；
一影像获取单元，配置以获取关于该半导体晶圆的该电镀区域与该边缘斜面去除区域的一边缘影像；以及
一处理单元，配置以根据该边缘影像中由该边缘斜面去除区域的外侧至该电镀区域的灰阶值变化获得该边缘斜面去除区域的宽度。


5.如权利要求4所述的边缘检测装置，其中该发光模...

【专利技术属性】
技术研发人员：余国忠，翁昇平，吴朝栋，胡宗皓，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71