專利名稱：用于俘獲基板的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在一電子處理環(huán)境中偵測(cè)與移除一分子物種的方法，以 及用于施行該方法的系統(tǒng)，用于在電子制造環(huán)境中實(shí)時(shí)偵測(cè)與移除污染物。
背景技術(shù)：
在電子制造期間與分子污染物是否存在有關(guān)的實(shí)時(shí)信息已經(jīng)越來(lái)越重 要。隨著裝覃處理成本與耗時(shí)越來(lái)越高，在完成一中間步驟時(shí)和一被處理的 基板的狀態(tài)有關(guān)的精確信息會(huì)相當(dāng)有利。特別重要的是需要有分子物種信息， 而非僅為一基板的一般型態(tài)信息，這是因?yàn)榇宋廴究赡懿⒉粫?huì)在污染的初始 點(diǎn)處便顯現(xiàn)有其存在，而是直到實(shí)施數(shù)道后續(xù)步驟之后才會(huì)顯現(xiàn)。同樣地， 因?yàn)檠b置的形體尺寸不斷地縮小，分子物種必須在越來(lái)越低的密度等級(jí)被偵 測(cè)出來(lái)。正在進(jìn)行電子處理的裝置特別容易在中間制程間輸送該等裝置期間受到污染。輸送容器(如前開式聯(lián)合晶圓盒(front opening unified pod))時(shí)可能會(huì),、比'袖發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例是關(guān)于運(yùn)用 一俘獲基板來(lái)純化一環(huán)境及/或確認(rèn)該環(huán)境 中是否有一分子物種存在的方法與系統(tǒng)，當(dāng)該環(huán)境是位于電子制造中所運(yùn)用 的輸送容器內(nèi)時(shí)，此等實(shí)施例會(huì)特別有利，其可純化及/或確認(rèn)分子物種，該 分子物種為在實(shí)時(shí)裝置制造期間介于個(gè)別處理步驟之內(nèi)及之間的污染物。與 見證晶圓(witness wafer)所不同是(見證晶圓是在模型實(shí)驗(yàn)中用于推知和一假 定工作器具環(huán)境污染有關(guān)的一般信息)，本發(fā)明的一些實(shí)施例允許正在實(shí)施一 真實(shí)制程時(shí)來(lái)分析實(shí)時(shí)信息，以判斷制程污染情形。本發(fā)明的其中一實(shí)施例是關(guān)于一種在一電子基板的電子處理環(huán)境中偵測(cè) 一分子物種的方法。 一俘獲基板會(huì)曝露在一具有該分子物種的電子處理環(huán)境中，該俘獲基板具有一不同于該電子基板的表面積。該分子物種會(huì)被輸送至 該俘獲基板。接著便會(huì)確認(rèn)該被輸送的分子物種的特征，從而偵測(cè)該分子物 種。該俘獲基板可能包括硅、低k介電質(zhì)、銅、或是一仿真該正在進(jìn)行電子 處理的電子基板的表面特征的表面。該分子物種可能為一污染物。該環(huán)境可 能包括一流動(dòng)流體或是一大致靜止的流體。該環(huán)境可能位于一輸送容器內(nèi)， 較佳的是位于一前開式聯(lián)合晶圓盒(FOUP)內(nèi)。該FOUP可被配置成用以固持 至少26片晶圓形狀的基板。該FOUP可能含有25片正在進(jìn)行電子處理的晶 圓以及一片俘獲基板。該電子基板較佳的為一硅晶圓，更佳的為一未經(jīng)處理 的單晶硅晶圓。該俘獲基板具有不同于該電子基板的表面積，舉例來(lái)說(shuō)，該 俘獲基板的表面積可能至少約為該硅晶圓表面積的10倍。較佳而言，該俘獲 基板的表面積至少約為該硅晶圓表面積的25倍。更佳而言，該俘獲基板的表 面積至少約為該硅晶圓表面積的100倍。輸送該分子物種至該俘獲基板可能 還會(huì)純化該分子物種的環(huán)境。通過(guò)從該俘獲基板中脫附該物種便可部份確認(rèn) 該分子物種的特征。本發(fā)明的另一實(shí)施例是關(guān)于從一電子基板的電子處理環(huán)境中移除一分子 物種。 一俘獲基板會(huì)曝露在一具有該分子物種的電子處理環(huán)境中，該俘獲基 板具有一不同于該電子基板的表面積。該分子物種會(huì)被輸送至該俘獲基板， 從而自該環(huán)境中移除該分子物種。于本發(fā)明的另 一 實(shí)施例中提供一種診斷系統(tǒng)，用以診斷在一 電子基板的 電子處理環(huán)境中是否有一物種存在。該系統(tǒng)包含一包圍一環(huán)境的輸送容器， 以及一被包含于該輸送容器中的俘獲基板。該俘獲基板具有一不同于該電子 基板的表面積。該系統(tǒng)可能還進(jìn)一步包含一位于一迷你環(huán)境中的熱脫附裝置， 該迷你環(huán)境被配置成當(dāng)該基板被安置在該熱脫附裝置中時(shí)用以從該俘獲基板 中移除一分子物種。于本發(fā)明的另 一實(shí)施例中提供一種判斷方法，用以判斷一運(yùn)作于兩個(gè)迷 你環(huán)境之間的輸送容器中是否有一分子物種存在。 一俘獲基板會(huì)從一第一迷 你環(huán)境中被加載一輸送容器之中，該容器還會(huì)固持至少一來(lái)自該第一迷你環(huán) 境的電子基板。該輸送容器會(huì)從該第一迷你環(huán)境中被輸送至一第二迷你環(huán)境中。該俘獲基板會(huì)被移除并且分析以判斷至少一分子物種是否存在。視情況, 該分子物種會(huì)接著從該俘獲基板中被移除并且在后續(xù)輸送至另一迷你環(huán)境期 間重新用在一輸送容器之中。本發(fā)明的另 一 實(shí)施例是關(guān)于一種判斷方法，用以判斷一運(yùn)作于一 電子制 程中的輸送容器中是否有一分子物種存在。于一運(yùn)用多道步驟的電子制程中 會(huì)完成至少一處理步驟。 一輸送容器會(huì)裝載一俘獲基板，并且會(huì)至少固持一 片于一先前處理步驟中被處理的電子基板。該輸送容器會(huì)被輸送至一位置以 實(shí)施一后續(xù)處理步驟。該俘獲基板會(huì)被移除并且分析該分子物種是否存在。 于實(shí)施后續(xù)的制程步驟時(shí)可反復(fù)施行本方法。


圖1所示的為根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例，運(yùn)用于一電子處理廠中的復(fù)數(shù)項(xiàng)制 程示意圖，該電子處理廠包含器具環(huán)境、配有一自動(dòng)裝置與脫附單元的迷你環(huán)境、以及二用以于兩項(xiàng)制程之間輸送已處理基板的前開式聯(lián)合晶圓盒；圖2所示的為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一前開式聯(lián)合晶圓盒示意圖，用以 固持26片晶圓形狀的基板；圖3所示的為配合本發(fā)明各實(shí)施例來(lái)使用的脫附單元，用以分析/確認(rèn)被 輸送至一俘獲基板的一分子物種。主要元部件符號(hào)說(shuō)明101制造廠中的制程102制造廠中的制程IIO制造廠中的制程111迷你環(huán)境112脫附單元113自動(dòng)裝置114連接埠115器具環(huán)境120制造廠中的制程121迷你環(huán)境122脫附單元 123自動(dòng)裝置 124連接埠 125器具環(huán)境 130輸送容器 140輸送 201固定配件 202固定配件 225固定配件 226固定配件 230殼體 240出入口 300脫附單元 310殼體320卡密納電子鼻 330計(jì)算機(jī) 340進(jìn)入氣體 350氮?dú)馊肟?360基板加熱器具體實(shí)施方式
從下文附圖所示的本發(fā)明較佳實(shí)施例中，希望能夠更明確說(shuō)明本發(fā)明的 目的、特點(diǎn)、以及優(yōu)點(diǎn)，其中，在所有不同圖式中相同的元件符號(hào)代表相同 的部件。該些附圖并未依比例縮放，其重點(diǎn)僅在闡述本發(fā)明的原理。本發(fā)明的實(shí)施例是關(guān)于運(yùn)用 一俘獲基板來(lái)純化一環(huán)境及/或確認(rèn)該環(huán)境 中是否有一分子物種存在的方法與系統(tǒng)。當(dāng)該環(huán)境是位于電子制造制作處理 內(nèi)時(shí)，該實(shí)施例會(huì)特別有利。該實(shí)施例的特征可能為一或多種特殊分子物種 的濃度會(huì)低于一指定位準(zhǔn)(舉例來(lái)說(shuō)，就體積百分比來(lái)說(shuō)， 一或多個(gè)分子物種 的每一百萬(wàn)個(gè)中不大于100個(gè))。在本發(fā)明的 一 實(shí)施例中提供一種用以于 一環(huán)境中偵測(cè) 一分子物種的方 法。 一俘獲基板會(huì)曝露在一用于制造或處理一電子基板的環(huán)境中。該環(huán)境包 含該要被偵測(cè)的分子物種。該環(huán)境可為包含于制造或處理該電子基板中的一 種環(huán)境。在該環(huán)境中可能存在或不存在該電子基板。舉例來(lái)說(shuō)， 一俘獲基板 可用在一器具環(huán)境中，用以在該電子基板存在或不存在時(shí)偵測(cè)或移除一分子 物種(例如一污染物)。根據(jù)本發(fā)明，該電子基板可為一電子裝置。在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中， 該電子基板為一硅晶圓。更佳地，該電子基板為一未經(jīng)處理的單晶硅晶圓。 該分子物種從該環(huán)境中被輸送至該俘獲基板。而后，便可確認(rèn)被輸送至該俘 獲基一反的分子物種的特征，從而偵測(cè)該分子物種。此一實(shí)施例有助于在一多步驟處理環(huán)境中確認(rèn)污染源，從而防止進(jìn)一步 發(fā)生下游污染。于一器具環(huán)境中處理一批遭到污染的基板可能會(huì)導(dǎo)致該器具 環(huán)境的污染，接著還會(huì)污染后面要處理的數(shù)批基板。運(yùn)用一俘獲基板且確認(rèn) 該污染的特征便可在污染該器具環(huán)境之前先行處置該輸送容器中的材料。另 外，還可在進(jìn)行可能非常昂貴的下游處理步驟之前，先行處置受到污染的基 板。在此情;兌中，對(duì)該基板進(jìn)行分析之前，污染會(huì)發(fā)生在任何制程區(qū)域中。將該俘獲基板曝露在一環(huán)境中通常涉及到讓該俘獲基板的 一表面中的至 少一部份接觸到該環(huán)境。不過(guò)，該俘獲基板也可能完全被該環(huán)境包圍，或以 任何其它方式來(lái)曝露。該曝露不必有任何特定時(shí)間限制，雖然在本發(fā)明的一 些實(shí)施例中，該時(shí)間足以輸送至少一分子物種。在本發(fā)明一實(shí)施例中，該俘獲基板的表面積大于正在被處理或制造的電 子基板。較佳而言，該電子基板為一硅晶圓。更佳而言，該電子基板為一未 經(jīng)處理的單晶石圭晶圓。在一實(shí)施例中，該俘獲基板的表面積大于正在被處理 或制造的硅晶圓。較佳地，該俘獲基板的表面積至少約為該硅晶圓表面積的10倍。更佳'地，該俘獲基板的表面積至少約為該硅晶圓表面積的25倍。再 更佳地，該俘獲基板的表面積至少約為該硅晶圓表面積的100倍。在另一特 定實(shí)施例中，該俘獲基板的表面積大于正在被處理或制造的一未經(jīng)處理單晶 硅晶圓。較佳地，該俘獲基板的表面積至少約為該未經(jīng)處理單晶硅晶圓的表 面積的10倍。更佳地，該俘獲基板的表面積至少約為該未經(jīng)處理單晶硅晶圓的表面積的25倍。再更佳地，該俘獲基板的表面積至少約為該未經(jīng)處理單晶 硅晶圓的表面積的100倍。熟悉本技術(shù)的技術(shù)人員可依據(jù)存在的分子物種種 類以及應(yīng)用來(lái)調(diào)整該俘獲基板的表面積。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)該俘獲基板用于存在 x片未經(jīng)過(guò)處理的單晶硅晶圓中時(shí)， 一表面積為該未經(jīng)處理單晶硅晶圓的表 面積的x倍的硅晶圓便可作為俘獲基板。該俘獲基板的俘獲容量將和該些x 片未經(jīng)處理的單晶硅晶圓組合之后的俘獲容量相同，且將充當(dāng)與硅表面黏附 的 一分子污染物的吸收槽。即使該俘獲基板的表面積不同于該電子基板的表面積，但是為方便起見， 對(duì)該制程中所使用的(多個(gè))設(shè)備及(多個(gè))容器的大小來(lái)說(shuō)，較佳地為該俘獲基 板的尺寸和該電子基板相同。大表面積的俘獲基板可利用標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)產(chǎn)生。舉例來(lái)說(shuō)， 一有孔的硅晶 圓可加以蝕刻以達(dá)到高表面積的目的且用作為一俘獲基板。該等蝕刻程序及 必要的設(shè)備均為本技術(shù)中的熟知技術(shù)。所產(chǎn)生的表面積可利用一標(biāo)準(zhǔn)的表面積決定技術(shù)(舉例來(lái)說(shuō)，蘭牟爾等溫 法或是布魯諾兒，埃梅特，特勒(BET)法)來(lái)決定。該俘獲基板相對(duì)于該電子 基板(例如一硅晶圓、 一未經(jīng)處理的硅表面)的大表面積可提供多個(gè)額外部位來(lái) 讓分子物種(例如污染物)駐留，從而提高該俘獲基板吸附、黏附、或是結(jié)合該 分子物種的能力。高表面積俘獲基板有利于提供一高輸送面積，用以固持分子物種。舉例 來(lái)說(shuō)，倘若一未經(jīng)處理的單晶硅晶圓在一硅表面積為該未經(jīng)處理單晶硅晶圓 表面積的25倍的俘獲基板面前，相較于未經(jīng)處理的晶圓，該俘獲基板的總俘 獲容量基本上如同25片未經(jīng)處理的硅晶圓。因此，該俘獲晶圓可用作為與硅 表面教附的一分子污染物的吸收槽。根據(jù)本發(fā)明，該俘獲基板的表面積還可小于正在被處理的電子基板的表 面積。可針對(duì)該環(huán)境中的特定分子物種(例如污染物)來(lái)設(shè)計(jì)該俘獲基板。該俘 獲基板可被設(shè)計(jì)成包括具有該等分子物種的高俘獲容量的材料，從而可比正 在進(jìn)行電子處理的電子基板還更有效地俘獲該分子物種。所以該俘獲基板的 表面積便可小于該電子基板，同時(shí)又可維持該等分子物種的高俘獲容量。舉 例來(lái)說(shuō)，含有一金屬或金屬氧化物涂布的俘獲基板可用于偵測(cè)或移除氨氣或是堿性氣體(base gas)以及酸性氣體。涂布碳質(zhì)媒介或奈米碳管則可用來(lái)偵測(cè) 或俘獲碳?xì)寤衔镆约澳突饸怏w。熟悉本技術(shù)的人員可依據(jù)該分子物種的性 質(zhì)以及選用的俘獲基板來(lái)輕易地決定該俘獲基板所需的表面積。俘獲基板較佳的為搭配有利于其使用的至少一項(xiàng)表面特征來(lái)使用。根據(jù) 本發(fā)明，表面特征可代表該表面的材料成分，表面特征還可代表該表面與該 環(huán)境中分子物種互相作用的方式。在一特殊實(shí)施例中，該俘獲基板的表面會(huì) 仿真正在進(jìn)行電子處理的基板的表面特征。舉例來(lái)說(shuō)，在一硅晶圓處理環(huán)境 中，硅表面的質(zhì)量控制會(huì)要求確認(rèn)該表面上是否有一特殊分子物種存在。因 此，本發(fā)明中一合宜的俘獲基板為一硅晶圓，或某種含硅基板，以便可在某 一程度上模擬一硅晶圓的表面特征。于另一實(shí)施例中，該俘獲基板具有一含 銅的表面。明確地說(shuō)， 一俘獲基板的硅表面上有銅存在時(shí)便能夠促使形成依 時(shí)煙霧(time-dependenthaze)，其可作為酸性或其它污染物種的污染標(biāo)記(請(qǐng)參 見Mii nter， N.等人于本發(fā)明的其中一實(shí)施例中，Solid State Phenomena刊物， 第92冊(cè)(2003年)，第109至112頁(yè)中所發(fā)表的「 Formation of Time-Dependent Haze on Silicon Wafers」)。另外，也可設(shè)計(jì)出俘獲基板的其它類型表面特征(舉 例來(lái)說(shuō)，低k介電材料表面特征)。一俘獲基板上其它類型的表面包含被設(shè)計(jì)為不論相同環(huán)境中正在被處理 的任何其它基板的特征為何，均可用來(lái)吸引一特殊類型分子物種或污染物(或 是一組分子物種)的表面。于此一實(shí)施例中，該俘獲基板有助于確認(rèn)一或多個(gè) 特殊分子物種是否存在及/或充當(dāng)該分子物種的吸收槽。俘獲基板可用于在一電子制程的各種環(huán)境中。該等環(huán)境的范例包含內(nèi)封 于各項(xiàng)制程的特殊反應(yīng)室內(nèi)的環(huán)境或是用以于各項(xiàng)制程間輸送正在被加工的 裝置與基^1的輸送容器。該特殊環(huán)境可具有一流過(guò)該環(huán)境的氣體(舉例來(lái)說(shuō)， 一前開式聯(lián)合晶圓盒便具有一流過(guò)該容器的凈化氣體)，或者該環(huán)境實(shí)質(zhì)上可 能為靜止的。為闡述該特定的示范環(huán)境， 一電子制造廠通常包含一連串制程以實(shí)施各 項(xiàng)功能(舉例來(lái)說(shuō)，蝕刻基板、涂敷光罩、成長(zhǎng)薄膜、移除膜層、形成形體等)。 如圖l的示意圖， 一假定制造廠的各項(xiàng)功能實(shí)施于多項(xiàng)制程110、 120中，圖 中的橢圓點(diǎn)101、 102則表示本圖僅顯示整個(gè)制造廠中的兩項(xiàng)相鄰中間制程。每項(xiàng)制程IIQ、 120均包含一器具環(huán)境115、 125以及一對(duì)應(yīng)的迷你環(huán)境111、 121。迷你環(huán)境(又稱為孩t環(huán)境)通常會(huì)包圍建構(gòu)在制程設(shè)備周圍的地方。迷你 環(huán)境通常為生產(chǎn)設(shè)備中的整合、受控環(huán)境，基板會(huì)駐留在該環(huán)境中且會(huì)與工 作人員及一般的制造廠環(huán)境隔離。 一或多個(gè)輸送容器130可經(jīng)由一連接埠 114、 124連接至該迷你環(huán)境111、 121。因此，便可于器具環(huán)境115、 125、迷 你環(huán)境lll、 121、以及輸送容器130中運(yùn)用〗孚獲基^1，用以偵測(cè)或移除對(duì)應(yīng) 環(huán)境中的 一或多個(gè)分子物種。在本發(fā)明的一特殊實(shí)施例中， 一俘獲基板會(huì)曝露在一輸送容器內(nèi)的環(huán)境 中。電子處理中所運(yùn)用的輸送容器包含，但不限于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口晶圓盒(SMIF 晶圓盒)、煎開式聯(lián)合晶圓盒(FOUP)、前開式運(yùn)送盒(FOSB)、物料倉(cāng)庫(kù) (stocker)、隔離晶圓盒、以及用于輸送晶圓及/或電子基板的其它容器。輸送 容器通常是用于輸送基板、裝置、或是其在各制程步驟間的中間產(chǎn)物。輸送 容器還可用于將成品輸送至遠(yuǎn)程位置，或是將原料(如未經(jīng)處理的硅晶圓)輸送 至一制造廠的起始制程處。特殊的輸送容器(如FOUP)為可能會(huì)受到污染的未密封容器，因?yàn)榉肿游?種可滲入該容器的殼體內(nèi)。再者，輸送容器還可包含使用會(huì)漏氣的塑料或彈 性體，而讓潛在的污染物進(jìn)入該容器的殼體內(nèi)。于一同樣固持正在進(jìn)行處理 的電子基板或裝置(舉例來(lái)說(shuō)，硅晶圓)的輸送容器內(nèi)運(yùn)用 一俘獲基板便可確認(rèn) 一分子物種表否存在，如前面所述，其可能會(huì)造成在下游處理期間出現(xiàn)已損 毀的裝置。舉例來(lái)說(shuō)，如圖1的示意圖，一FOUP 130裝載著于器具環(huán)境115中被 處理的多個(gè)硅晶圓，該些晶圓會(huì)通過(guò)一在迷你環(huán)境111中工作的自動(dòng)裝置113 而被加載于FOUP 130之中。 一俘獲基板也會(huì)被載入FOUP 130之中。FOUP 130會(huì)封閉且輸送MO至下一項(xiàng)制程120，以便作進(jìn)一步處理。于輸送期間， 該FOUP可固持該俘獲基板與多個(gè)晶圓達(dá)數(shù)個(gè)小時(shí)，直到下一項(xiàng)制程與迷你 環(huán)境準(zhǔn)備好接受該等FOUP的內(nèi)容物為止。因此，該FOUP中的晶圓所曝露 面對(duì)的污染便可在將晶圓固持于該FOUP或是迷你環(huán)境121之中時(shí)而在將該 等晶圓曝露于下一器具環(huán)境125中之前，通過(guò)檢查該俘獲基板而被偵測(cè)出來(lái)。本發(fā)明的特殊實(shí)施例運(yùn)用一 FOUP，其配置成用以固持26片或更多片晶圓形狀的基板。典型的FOUP會(huì)固持25片要輸送的硅晶圓。如圖2中所示， 一FOUP20Q包括一殼體230與一出入口 240。該FOUP殼體230含有固定配 件201、 202、 225、 226,用于固持26片晶圓形狀的基板。 一般來(lái)說(shuō)，會(huì)有 25片正在進(jìn)行電子處理的硅晶圓被固持在該FOUP的25個(gè)固持部位處。第 26個(gè)固持部位則保留供一俘獲基板來(lái)使用。緊密的晶圓包裝顯示出為一額外 晶圓形狀的基板(如俘獲基板)新增一個(gè)位置實(shí)質(zhì)上并不會(huì)改變一典型FOUP 的尺寸。該26片晶圓的FOUP可于該FOUP中置入一俘獲基板以達(dá)診斷/純 化的目的，其并不必改變依照固持25片晶圓的FOUP所作的典型制造廠處理 規(guī)劃。從一環(huán)境中輸送至少一分子物種至一俘獲基板并不限于任何輸送機(jī)制。 舉例來(lái)說(shuō)，承環(huán)境基本上可為靜止的，因此從該環(huán)境中將該分子物種輸送至 該俘獲基板主要是通過(guò)擴(kuò)散來(lái)進(jìn)行(當(dāng)一基板的尺寸等級(jí)等同于或小于該環(huán) 境中的氣體分子的平均自由徑時(shí)所出現(xiàn)的費(fèi)金現(xiàn)象或非費(fèi)金現(xiàn)象)?；蛘撸?環(huán)境也可以濃度梯度以外的其它驅(qū)動(dòng)作用力來(lái)輸送一分子物種(舉例來(lái)說(shuō)，一 凈化氣體可流過(guò)一含有一俘獲基板的FOUP殼體)。再者，分子物種的輸送并 未限制該被輸送的分子物種與該俘獲基板之間的相互作用。因此，于進(jìn)行輸 送時(shí)，該分子物種可被黏附至、被吸附至、或是以其它物理方式結(jié)合該俘獲 基板。于一些實(shí)施例中，該被輸送的分子物種會(huì)被吸附至該俘獲基板，且較 佳而言會(huì)被吸附至該基板表面。在一相關(guān)的實(shí)施例中，該俘獲基板可與該被 輸送的分子物種產(chǎn)生相互作用，以與該分子物種中至少一部份發(fā)生反應(yīng)(例如 若該基板充當(dāng)催化劑時(shí))。確認(rèn)從該環(huán)境被輸送至該俘獲基板的分子物種的特征可利用熟悉本技術(shù) 所熟知的任何技術(shù)來(lái)實(shí)施。舉例來(lái)說(shuō)，可利用一熱源從該俘獲基板中脫附該 分子物種，接著便分析該等被脫附的材料。如圖3中所示，可利用一脫附單 元300來(lái)確認(rèn)一俘獲基板上的一分子物種。單元300具有一空氣或氮?dú)馊肟?350以及一進(jìn)入氣體340的擴(kuò)散器。單元300包含一基板加熱器360,其加熱 該基板以脫附分子物種。分子物種確認(rèn)可利用鉤接至一計(jì)算沖幾330的卡密納 電 子 鼻 (Kamina e-nose)320( 參見 全球信 息 網(wǎng) www.specs.c9m/products/Kamina/Kamina.htm)來(lái)實(shí)施,利用 一用于氣體分析的梯度微芯片數(shù)組來(lái)分析該些脫附物種。也可使用其它的確認(rèn)技術(shù)(如光譜法) 來(lái)找出該物種的分子特性。另外，脫附并非為該確認(rèn)步驟的必需部份。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，如本文所述曝露于一電子制造環(huán)境中的俘獲 基板，還可從該環(huán)境中移除一分子物種，從而純化該環(huán)境。明確地說(shuō)，從該 環(huán)境中輸送一或多個(gè)分子物種至該俘獲基板可從該環(huán)境中移除該分子物種， 因此也可純化該環(huán)境。該環(huán)境可針對(duì)一或多個(gè)分子物種被純化至具有一特殊 的濃度等級(jí)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例還可關(guān)于從一電子處理環(huán)境中移除一分 子物種，而不論是否確認(rèn)該分子物種。于一示范的實(shí)施例中， 一環(huán)境會(huì)曝露 于一俘獲基板。 一分子物種從該環(huán)境中輸送至該俘獲基板，從而自該環(huán)境中 移除該分子物種。因此，在特定范例中，俘獲基板可充當(dāng)一純化器。前述實(shí) 施例可運(yùn)用任何的環(huán)境以及本文所述的任何俘獲基板。本發(fā)明的相關(guān)實(shí)施例是用以于一環(huán)境(例如一電子制造環(huán)境)中診斷一分 子物種是否存在及/或純化一分子物種的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含一 包圍 一環(huán)境的輸 送容器以及一內(nèi)含于該輸送容器中的俘獲基板。明確地說(shuō)，該輸送容器可具 有一大于一未經(jīng)處理單晶硅晶圓的表面積。不過(guò)，該俘獲基板與該輸送容器 可使用本發(fā)明中對(duì)俘獲基板或輸送容器所討論的任何特點(diǎn)。本發(fā)明的其它實(shí)施例還關(guān)于判斷一運(yùn)作于至少兩個(gè)迷你環(huán)境之間的輸送 容器中是否有一分子物種存在。圖1中所示的便為一實(shí)施例但非局限的實(shí)施例示意圖。 一假定制造廠的各項(xiàng)功能是在多項(xiàng)制程110、 120中來(lái)實(shí)施，圖中 的橢圓點(diǎn)101、 102則表示本圖僅顯示整個(gè)制造廠中的兩項(xiàng)相鄰中間制程。每 項(xiàng)制程110、 120均包含一器具環(huán)境115、 125以及一迷你環(huán)境111、 121。每 一個(gè)迷你環(huán)境lll、 121均包含一自動(dòng)裝置113、 123,用以操控正在被處理的 裝置。舉例來(lái)說(shuō)， 一自動(dòng)裝置可將晶圓從一 FOUP中載出，并加載一迷你環(huán) 境與一器具之中，以便進(jìn)行處理。在完成該項(xiàng)制程之后，該等晶圓便可從該 器具中被取出并且置入一輸送容器(如一 FOUP)之中，用以輸送至下一個(gè)制程 器具。在該輸送容器中包含一俘獲基板。對(duì)圖1中所示的制程110、 120來(lái)說(shuō)， 每一個(gè)迷你環(huán)境lll、 121均包含一脫附單元112、 122(如為圖3中所示的單 元)。因此，當(dāng)于兩項(xiàng)制程110、 120之間輸送材料時(shí)，便可分析一位于該FOUP 130(其用來(lái)輸送正在進(jìn)行處理的基板)之中的俘獲基板，以便判斷可能會(huì)于該FOUP 130的輸送140期間污染該FOUP環(huán)境的分子物種(例如污染物)是否存 在。所以，本發(fā)明可獲得與一輸送容器中真正^C處理材料的潛在污染有關(guān)的 實(shí)時(shí)信息，以防止對(duì)一器具造成下游污染，或防止對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)瑕疵的晶圓或 裝置實(shí)施付出昂貴處理的代價(jià)。本發(fā)明所述的任何俘獲基板或輸送容器均可 用于該些實(shí)施例中。在一相關(guān)的實(shí)施例中，該經(jīng)過(guò)分析的俘獲基板可在該俘獲基板曝露于該 FOUP環(huán)境之中后實(shí)質(zhì)移除該分子物種。接著，可在另外兩項(xiàng)制程之間的后 續(xù)輸送中再次使用該俘獲基板。如此可在各制程間的多次輸送期間反復(fù)使用 相同的俘獲基板。雖然本文已經(jīng)參考本發(fā)明的較佳實(shí)施例來(lái)特別顯示與說(shuō)明本發(fā)明，不過(guò)， 熟悉本技術(shù)的人士將會(huì)了解，仍可對(duì)本發(fā)明作各種形式與細(xì)節(jié)方面的變更， 其并不會(huì)脫離權(quán)利要求所涵蓋的本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種從一用于電子處理一電子基板的環(huán)境中移除一分子物種的方法，其特征在于，包括提供一俘獲基板，其中該俘獲基板的表面積不同于該電子基板；將該俘獲基板曝露于該環(huán)境中；將該分子物種從該環(huán)境中輸送至該俘獲基板，以便從該環(huán)境中移除該分子物種。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于，所述電子基板為一硅晶圓。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于，所述石圭晶圓為一正在進(jìn)行電子 處理的未經(jīng)處理單晶^^圭晶圓。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于，所述俘獲基板的表面積大于該 硅晶圓。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少約 為該硅晶圓的表面積的10倍。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少約 為該硅晶圓的表面積的25倍。
7. 如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少約 為該硅晶圓的表面積的100倍。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于，所述俘獲基板包含硅。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于，所述俘獲基板包含一低k介電質(zhì)。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板包含銅，而曝 露該俘獲基板則包含將該銅曝露于該環(huán)境之中。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板具有一仿真該 電子基板表面特征的表面。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境是位于一輸送容器內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境是位于一前開式聯(lián)合晶圓盒內(nèi)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述前開式聯(lián)合晶圓盒被配 置成用以固持至少26片晶圓形狀的基板。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子物種為一污染物。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述輸送該分子物種會(huì)因而 純化該污染物的環(huán)境。
17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境包括一流動(dòng)流體。
18. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境大體上是靜止的。
19. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 確認(rèn)輸送至該俘獲基板的分子物種的特征，從而偵測(cè)該分子物種。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，確認(rèn)該分子物種的特征包括 從該俘獲基板中脫附該物種。
21. —種從一用于電子處理一電子基板的環(huán)境中移除與偵測(cè)一分子物種的 方法，其特征在于，包括提供一俘獲基板，其中該俘獲基板的表面積不同于該電子基板； 將該俘獲基板曝露于該環(huán)境中； 將該分子物種從該環(huán)境中輸送至該俘獲基板； 確認(rèn)輸送至該俘獲基板的分子物種的特征，以便偵測(cè)該分子物種。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述確認(rèn)該分子物種的特征 包括從該俘獲基板中脫附該物種。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述電子基板為一硅晶圓。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述硅晶圓為一正在進(jìn)行電 子處理的未經(jīng)處理單晶硅晶圓。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板的表面積大于 該硅晶圓。
26. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少 約為該硅晶圓的表面積的10倍。
27. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少 約為該硅晶圓的表面積的25倍。
28. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少 約為該硅晶圓的表面積的100倍。
29. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板包含硅。
30. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板包含一低k介 電質(zhì)。
31. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板包含銅，而曝 露該俘獲基板則包含將該銅曝露于該環(huán)境之中。
32. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述俘獲基板具有一仿真該 電子基板表面特征的表面。
33. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境位于一輸送容器內(nèi)。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境位于一前開式聯(lián)合 晶圓盒內(nèi)。
35. 如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述前開式聯(lián)合晶圓盒被配 置成用以固持至少26片晶圓形狀的基板。
36. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述分子物種為一污染物。
37. 如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述輸送該分子物種會(huì)因而 純化該污染物的環(huán)境。
38. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境包括一流動(dòng)流體。
39. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述環(huán)境為靜止。
40. —種診斷系統(tǒng)，用以診斷一用于電子制造一電子基板的環(huán)境中是否有 一分子物種存在，其包括一包圍一環(huán)境的輸送容器；一內(nèi)含于該輸送容器中的俘獲基板，其中該俘獲基板的表面積不同于該電 子基板。
41. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，特征在于，進(jìn)一步包括 一熱脫附裝置，其設(shè)置在一迷你環(huán)境之中，其中該熱脫附裝置被配置成于該俘獲基板被安置在該熱脫附裝置之中時(shí)用來(lái)從該俘獲基板中移除至少一分 子物種。
42. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子基板為一硅晶圓。
43. 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述硅晶圓為一正在進(jìn)行電 子處理的未經(jīng)處理單晶硅晶圓。
44. 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板的表面積大于 該硅晶圓。
45. 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少 約為該硅晶圓的表面積的10倍。
46. 如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少 約為該硅晶圓的表面積的25倍。
47. 如杈利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板的表面積至少 約為該硅晶圓的表面積的100倍。
48. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板包含硅。
49. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板包括一低k介 電質(zhì)。
50. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板包含銅。
51. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述俘獲基板具有一仿真該 電子基板表面特征的表面。
52. 如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸送容器為一前開式聯(lián) 合晶圓盒。
53. 如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前開式聯(lián)合晶圓盒被配 置成用以固持至少26片晶圓形狀的基板。
54. 如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前開式聯(lián)合晶圓盒固持 1至25片正在進(jìn)行處理的晶圓。
55. —種判斷方法，用以判斷一運(yùn)作于至少兩個(gè)迷你環(huán)境中之間的輸送容 器中是否有一分子物種存在，其特征在于，包括a) 從一第一迷你環(huán)境中將一俘獲基板加載一輸送容器之中，其中該輸送 容器還固持至少一個(gè)自該第 一迷你環(huán)境中加載的電子基板；b) 將該輸送容器從該第一迷你環(huán)境輸送至一第二迷你環(huán)境；c) 從該輸送容器中移除該俘獲基板；d) 分析該俘獲基板，以便判斷該分子物種是否存在。
56. 如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括e) 從該俘獲基板中實(shí)質(zhì)移除至少一分子物種；f) 從該第二迷你環(huán)境中將該俘獲基板加載一輸送容器之中，其中該輸送 容器還固持至少一個(gè)自該第二迷你環(huán)境中加載的電子基板；g) 將該輸送容器從該第二迷你環(huán)境輸送至一第三迷你環(huán)境；h) 從該輸送容器中移除該俘獲基板；i) 分析該俘獲基板是否有至少一分子物種存在。
57. 如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述電子基板為一硅晶圓， 而該俘獲基板包含一表面積大于該硅晶圓的硅表面。
58. 如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述輸送容器為一前開式聯(lián) 合晶圓盒。
59. 如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述前開式聯(lián)合晶圓盒被配 置成用以固持至少26片晶圓形狀的基板。
60. 如權(quán)利要求55所述的方法，其中分析該俘獲基板包含從該俘獲基板中 脫附至少一分子物種。
61. —種判斷方法，用以判斷一運(yùn)作于一電子制程的輸送容器中是否有一 分子物種存在，其包括a) 于一具有多道步驟的電子制程中完成至少一處理步驟；b) 將一俘獲基板加載一輸送容器中，其中該輸送容器還固持至少一電子 基板，該電子基板至少于一處理步驟中被處理；c) 將該輸送容器輸送至一位置，用以實(shí)施一后續(xù)的處理步驟；d) 從該輸送容器中移除該俘獲基板與至少一電子基板；e) 分析該俘獲基板以判斷該分子物種是否存在；f) 視情況至少完成一額外處理步驟，并且重復(fù)施行步驟b)、 c)、 d)、以及e)。
62. 如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述電子基板為一硅晶圓， 而該俘獲基板包含一表面積大于該硅晶圓的硅表面。
63. 如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述輸送容器為一前開式聯(lián) 合晶圓盒。
64. 如權(quán)刊要求63所述的方法，其特征在于，所述前開式聯(lián)合晶圓盒被配置成用以固持至少26片晶圓形狀的基板。
65. 如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，分析該俘獲基板包含從該俘 獲基板中脫附至少一分子物種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用以于一電子處理環(huán)境中偵測(cè)一分子物種的方法。本方法將一俘獲基板曝露在該處理環(huán)境中；該俘獲基板的表面積不同于一正在進(jìn)行電子處理的電子基板的表面積；該分子物種從該環(huán)境被輸送至該俘獲基板；接著便會(huì)確認(rèn)該分子物種的特征，從而偵測(cè)該物種。本發(fā)明中所揭示的其它方法則運(yùn)用一俘獲基板從一電子處理環(huán)境中移除該分子物種，或是使用該俘獲基板來(lái)判斷一運(yùn)作于兩個(gè)制程環(huán)境間或是兩道中間制程步驟間的輸送容器中是否有一分子物種存在。本發(fā)明還公開了用于施行前述方法的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B08B17/00GK101247900SQ200680030803
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者丹尼爾·小耶爾法瑞, 特洛伊·B·史考金斯 申請(qǐng)人:恩特格林斯公司