電化學(xué)電鍍設(shè)備以及晶片邊緣檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電化學(xué)電鍍設(shè)備，尤其是涉及一種用于晶片邊緣檢測系統(tǒng)的電化學(xué)電鍍設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制作工藝中，電化學(xué)電鍍(Electro Chemical Plating，簡稱ECP)制作工藝屬于金屬化制作工藝的其中一階段，主要是使用電流以提供電子將金屬離子轉(zhuǎn)換成金屬原子，并于某一界面的金屬薄膜沉積的制作工藝，通常是以物理氣相沉積(Physical VaporDeposit1n,簡稱PVD)將銅種層增長為銅金屬層。
[0003]電化學(xué)電鍍制作工藝主要包括電鍍(Plating Cell)、晶片斜邊清洗(Edge BevelRemove, EBR)及回火(Anneal)等制作工藝所組成，其中晶片斜邊清除(EBR)主要是將晶片邊緣殘余的銅通過例如是過氧化氫(H2O2)與硫酸(H2SO4)的化學(xué)調(diào)劑進行清洗，以避免晶片邊緣殘余的銅在爾后的化學(xué)機械研磨過程中剝離而傷害金屬表面，影響后續(xù)制作工藝，故必須通過晶片斜邊清洗(EBR)制作工藝進行殘余銅去除的動作。
[0004]然而，在進行晶片斜邊清洗(EBR)制作工藝時會因為化學(xué)調(diào)劑調(diào)制不夠精確、機臺輸送化學(xué)調(diào)劑的輸送管損壞、晶片水平偏移以及化學(xué)調(diào)劑流量過多或過少等因素，產(chǎn)生晶片斜邊清洗異常的情況，導(dǎo)致大量不良晶片(Bad Die)的產(chǎn)生，因此必須對于晶片斜邊清洗制作工藝是否發(fā)生異常進行檢測與監(jiān)控，以防止大量不良晶片產(chǎn)生的情況。
[0005]目前檢測晶片斜邊清洗異常的方式，例如是通過定時檢測晶片斜邊清洗的數(shù)據(jù)或是抽樣裸視檢測的方式，但這樣的檢測方式，不但無法達到即時檢測與監(jiān)控的功效，同時也耗費相當(dāng)多的人力成本。因此，如何針對上述的問題進行改善，實為本領(lǐng)域相關(guān)人員所關(guān)注的焦點。
[0006]【實用新型內(nèi)容】本實用新型的目的在于提供一種電化學(xué)電鍍設(shè)備，其具有用以檢測晶片的待測邊緣的檢測裝置，以在電化學(xué)電鍍制作工藝中達成即時檢測晶片的邊緣是否產(chǎn)生清洗異常的情況。
[0007]本實用新型另一目的在于提供一種晶片邊緣檢測系統(tǒng)，其具有用以檢測晶片的待測邊緣的檢測裝置，以在電化學(xué)電鍍制作工藝中達成即時檢測晶片的邊緣是否產(chǎn)生清洗異常的情況。
[0008]為達上述目的，本實用新型所提供一種電化學(xué)電鍍設(shè)備，包括電鍍與邊緣金屬清洗模塊、承載平臺、第一機械手臂以及至少一檢測裝置。電鍍與邊緣金屬清洗模塊用以對晶片進行電鍍制作工藝與邊緣金屬清洗制作工藝。承載平臺用以承載晶片。第一機械手臂位于電鍍與邊緣金屬清洗模塊與承載平臺之間，用以抓取晶片于電鍍與邊緣金屬清洗模塊與承載平臺之間移動。檢測裝置配置于承載平臺，用以檢測置放于承載平臺的晶片的待測邊緣，檢測裝置包括影像擷取單元、第一光源以及第二光源。影像擷取單元位于晶片的上方，用以擷取晶片的待測邊緣的影像，且影像擷取單元的光軸與晶片的頂表面之間具有夾角，夾角的范圍介于30度至90度之間。第一光源位于晶片的上方，第一光源的第一發(fā)光面面向待測邊緣。第二光源位于晶片的下方，第二光源的第二發(fā)光面面向待測邊緣。
[0009]在本實用新型的一實施例中，上述的影像擷取單元與晶片的頂表面之間具有間距，間距大于O厘米且小于5厘米。
[0010]在本實用新型的一實施例中，上述的第一光源的第一發(fā)光面與晶片的頂表面之間具有夾角，夾角的范圍介于20度至70度之間。
[0011]在本實用新型的一實施例中，上述的第一光源與晶片的頂表面之間具有間距，間距大于O厘米且小于20厘米。
[0012]在本實用新型的一實施例中，上述的第二光源的第二發(fā)光面平行于晶片的一與頂表面相對的底表面。
[0013]在本實用新型的一實施例中，上述的影像擷取單元的光軸與晶片的頂表面之間的夾角為60度。
[0014]在本實用新型的一實施例中，上述的至少一檢測裝置的數(shù)量為多個，這些檢測裝置沿著圓形軌跡配置，且這些檢測裝置彼此之間的間距相等。
[0015]在本實用新型的一實施例中，上述的第一光源與第二光源所分別發(fā)出的光線為波長范圍介于620納米至750納米之間的紅色光線。
[0016]在本實用新型的一實施例中，上述的第一光源與第二光源所分別發(fā)出的光線為紅外線。
[0017]在本實用新型的一實施例中，上述的電化學(xué)電鍍設(shè)備，還包括加熱模塊、晶片傳送盒以及第二機械手臂。加熱模塊用以對晶片進行熱處理制作工藝。晶片傳送盒用以容置晶片。第二機械手臂位于承載平臺、加熱模塊以及晶片傳送盒之間，用以抓取晶片以使晶片于承載平臺、加熱模塊以及晶片傳送盒之間移動。
[0018]本實用新型另提供一種晶片邊緣檢測系統(tǒng)，包括上述的電化學(xué)電鍍設(shè)備以及處理單元。處理單元電連接于檢測裝置，用以接收影像擷取單元所擷取晶片的待測邊緣的影像，處理單元根據(jù)待測邊緣的影像而計算出晶片邊緣寬度值，將晶片邊緣寬度值與晶片邊緣寬度標準值比較后而得到晶片邊緣寬度變化量，并將晶片邊緣寬度變化量與門檻值比較后而判斷晶片是否處于異常狀態(tài)，處理單元因應(yīng)晶片處于異常狀態(tài)而控制電化學(xué)電鍍設(shè)備停止運作。
[0019]本實用新型的優(yōu)點在于，電化學(xué)電鍍設(shè)備以及晶片邊緣檢測系統(tǒng)，具有用以檢測晶片的待測邊緣的檢測裝置，以達成在電化學(xué)電鍍制作工藝中即時檢測晶片的邊緣是否產(chǎn)生清洗異常的情況。本實用新型實施例的檢測裝置包括影像擷取單元、第一光源以及第二光源。通過將影像擷取單元置于晶片上方，且影像擷取單元的光軸與晶片的頂表面之間具有范圍介于30度至90度的夾角，搭配第一光源與第二光源分別置于晶片的上方與下方且發(fā)光面面向晶片的待測邊緣，用以提供充足的光線，在這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計下，能夠清楚拍攝到晶片邊緣的影像，并根據(jù)此影像有效判斷晶片邊緣是否產(chǎn)生清洗異常的情況。此外，本實用新型實施例的晶片邊緣檢測系統(tǒng)能夠在晶片邊緣產(chǎn)生清洗異常時，即時的控制電化學(xué)電鍍設(shè)備停止運作，以阻止晶片邊緣清洗異常的情況持續(xù)發(fā)生。
[0020]為讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附的附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的一實施例的電化學(xué)電鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實施例的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本實用新型的另一實施例的電化學(xué)電鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實用新型的一實施例的晶片邊緣檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]符號說明
[0026]1、la、Ib:電化學(xué)電鍍設(shè)備
[0027]11:電鍍與邊緣金屬清洗模塊
[0028]12:承載平臺
[0029]13:第一機械手臂
[0030]14、14a、14b:檢測裝置
[0031]15:加熱模塊
[0032]16:晶片傳送盒
[0033]17:第二機械手臂
[0034]100:晶片
[0035]101:頂表面
[0036]102:底表面
[0037]111:電鍍槽
[0038]112:邊緣金屬清洗槽
[0039]121:第一承載區(qū)
[0040]122:第二承載區(qū)
[0041]141:影像擷取單元
[0042]142:第一光源
[0043]143:第二光源
[0044]1420、1430:發(fā)光面
[0045]2:晶片邊緣檢測系統(tǒng)
[0046]20:處理單元
[0047]E:待測邊緣
[0048]OA:光軸
[0049]G1、G2:間距
[0050]Θ1、Θ2:夾角
[0051]CA Θ 1、CA Θ 2、CA Θ 3:圓心角
【具體實施方式】
[0052]請參照圖1，圖1為本實用新型的一實施例的電化學(xué)電鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例的電化學(xué)電鍍設(shè)備I包括電鍍與邊緣金屬清洗模塊11、承載平臺12、第一機械手臂13以及至少一檢測裝置14。電鍍與邊緣金屬清洗模塊11用以對晶片100進行電鍍制作工藝以及邊緣金屬清洗制作工藝(也就是晶片斜邊清洗制作工藝)。承載平臺12用以承載晶片100。第一機械手臂13位于電鍍與邊緣金屬清洗模塊11以及承載平臺12之間，第一機械手臂13用以抓取晶片100，以使晶片100于電鍍與邊緣去除模塊11與承載平臺12之間移動。至少一檢測裝置14配置于承載平臺12，檢測裝置14用以檢測置放于承載平臺的晶片100的待測邊緣。
[0053]以下再就本實用新型實施例的電化學(xué)電鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)作更進一步詳細的描述。
[0054]如圖1所示，本實施例的電化學(xué)電鍍設(shè)備I還包括加熱模塊15、晶片傳送盒(FrontOpening Unified Pod，簡稱FOUP) 16以及第二機械手臂17。加熱模塊15用以對晶片100進行熱處理制作工藝，對晶片進行熱處理制作工藝的目的在于，為了將化學(xué)機械研磨(CMP)后的制作工藝缺陷減到最小，在進行化學(xué)機械研磨前，必須對晶片進行熱處理制作工藝。晶片傳送盒16用以容置晶片，晶片傳送盒16對晶片有載卸、存儲以及運送的功效，并提供晶片高潔凈的容置環(huán)境。第二機械手臂17位于承載平臺12、加熱模塊15以及晶片傳送盒16之間，第二機械手臂17用以抓取晶片以使晶片于承載平臺12、加熱模塊以及晶片傳送盒之間移動。
[0055]如圖1所示，本實施例的承載平臺12包括第一承載區(qū)121以及第二承載區(qū)122，此夕卜，電鍍與邊緣金屬清洗模塊11包括至少一電鍍槽111以及至少一邊緣金屬清洗槽112。承載平臺12的第一承載區(qū)121為晶片進入電鍍與邊緣金屬清洗模塊11的入口，也就是說，第一機械手臂13抓取置放于第一承載區(qū)121上的晶片進入到電鍍與邊緣金屬清洗模塊11的電鍍槽111進行電鍍制作工藝，然后，第一機械手臂13再將電鍍完成的晶片抓取至邊緣金屬清洗槽112進行邊緣金屬清洗制作工藝。承載平臺12的第二承載區(qū)122為晶片進行電鍍制作工藝以及邊緣金屬清洗制作工藝后離開電鍍與邊緣金屬清洗模塊11的出口，也就是說，第一機械手臂13會將電鍍以及邊緣金屬清洗完成的晶片抓取至第二承載區(qū)122置放。值得一提的是，在本實施例中，用來檢測晶片邊緣是否產(chǎn)生清洗異常的檢測裝置14便是配置于承載平臺12的第二承載區(qū)122。
[0056]請參照圖2，其為本實施例的檢測裝置14的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實施例