本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)半導(dǎo)體裝置中邊緣斜角去除區(qū)域的方法和裝置以及電鍍系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在晶圓的制造工藝期間，在晶圓上形成集成電路的金屬線是該工藝中的一個(gè)重要步驟?？梢酝ㄟ^電鍍工藝或物理氣相沉積(PVD)工藝形成金屬線。為了增加晶圓的集成密度，晶圓的可用區(qū)域被擴(kuò)大至非?？拷A的邊緣。因此，金屬線也形成在非?？拷A的邊緣上。但是，應(yīng)該通過所謂的邊緣斜角去除(EBR)工藝去除晶圓邊緣上的不期望的殘余的金屬。由于邊緣斜角區(qū)域鄰近可用區(qū)域，所以控制EBR工藝以確保蝕刻劑蝕刻邊緣斜角區(qū)域而不損害可用區(qū)域。在EBR工藝之后，監(jiān)測(cè)晶圓以確定是否出現(xiàn)異常的晶圓邊緣。因此，制造的晶圓的質(zhì)量受到監(jiān)測(cè)工藝的精確度的影響。此外，監(jiān)測(cè)工藝還可能影響制造工藝的速度。因此，提供可靠和準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)方法以增加半導(dǎo)體晶圓的產(chǎn)出率是比較理想的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括：

轉(zhuǎn)移室，配置為與電鍍裝置交界；

退火站，布置為使晶圓退火；

機(jī)械臂，布置為將所述晶圓從所述轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至所述退火站；以及

邊緣檢測(cè)器，設(shè)置在所述機(jī)械臂上方，以監(jiān)測(cè)由所述機(jī)械臂攜運(yùn)的所述晶圓的邊緣斜角去除區(qū)域的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器包括：

照明器件，布置為照亮所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器包括用于捕捉所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分的圖像的電荷耦合器件(CCD)相機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述晶圓由所述機(jī)械臂攜運(yùn)至預(yù)定位置時(shí)，所述CCD相機(jī)捕捉所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分的所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述預(yù)定位置位于所述晶圓在所述轉(zhuǎn)移室和所述退火站之間的轉(zhuǎn)移路徑上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器還包括：

觸發(fā)器件，布置為激活所述CCD相機(jī)以當(dāng)所述觸發(fā)器件確定所述觸發(fā)器件與所述機(jī)械臂之間的距離等于預(yù)定距離時(shí)捕捉所述至少一部分的所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)將所述晶圓從所述轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至所述退火站時(shí)，激活所述觸發(fā)器件以確定所述觸發(fā)器件與所述機(jī)械臂之間的距離是否等于所述預(yù)定距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分包括第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，并且所述CCD相機(jī)包括：

第一CCD傳感器，布置為捕捉所述晶圓的所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第一部分的圖像；以及

第二CCD傳感器，布置為捕捉所述晶圓的所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第二部分的圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一部分和所述第二部分對(duì)稱地位于所述邊緣斜角去除區(qū)域上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器還包括：

第一照明器件，布置為照亮所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第一部分；以及

第二照明器件，布置為照亮所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第二部分。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于檢測(cè)晶圓的方法，所述方法包括：

由機(jī)械臂將所述晶圓從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至退火站；以及當(dāng)所述晶圓從所述轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至所述退火站時(shí)，監(jiān)測(cè)所述機(jī)械臂上方的所述晶圓的邊緣斜角去除區(qū)域的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括：

照亮所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，監(jiān)測(cè)所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分包括：

使用電荷耦合器件(CCD)相機(jī)以捕捉所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分的圖像；以及

分析所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，監(jiān)測(cè)所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分還包括：

當(dāng)由所述機(jī)械臂攜運(yùn)的所述晶圓到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，捕捉所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分的所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分包括第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，并且使用所述CCD相機(jī)以捕捉所述至少一部分的所述圖像包括：

使用第一CCD傳感器以捕捉所述晶圓的所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第一部分的圖像；以及

使用第二CCD傳感器以捕捉所述晶圓的所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第二部分的圖像。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種電鍍系統(tǒng)，包括：

電鍍裝置，布置為電鍍晶圓；以及

半導(dǎo)體裝置，包括：

轉(zhuǎn)移室，布置為與所述電鍍裝置交界；

退火室，布置為使所述晶圓退火；

機(jī)械臂，布置為將所述晶圓從所述轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至所述退火站；以及

邊緣檢測(cè)器，設(shè)置在所述機(jī)械臂上方以監(jiān)測(cè)由所述機(jī)械臂攜運(yùn)的 所述晶圓的邊緣斜角去除區(qū)域的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器包括：

照明器件，布置為照亮所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器包括用于捕捉所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分的圖像的電荷耦合器件(CCD)相機(jī)，并且所述電鍍系統(tǒng)還包括：

處理器件，布置為分析用于檢測(cè)所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣檢測(cè)器還包括：

觸發(fā)器件，布置為當(dāng)所述觸發(fā)器件確定所述觸發(fā)器件與所述機(jī)械臂之間的距離等于預(yù)定距離時(shí)，激活所述CCD相機(jī)以捕捉所述至少一部分的所述圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述至少一部分包括第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，以及所述CCD相機(jī)包括：

第一CCD傳感器，布置為捕捉所述晶圓的所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第一部分的圖像；以及

第二CCD傳感器，布置為捕捉所述晶圓的所述邊緣斜角去除區(qū)域的所述第二部分的圖像。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1是根據(jù)一些實(shí)施例示出的電鍍系統(tǒng)的示意圖。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例示出的包括晶圓的處理流程的電鍍系統(tǒng)的示意圖。

圖3是根據(jù)一些實(shí)施例示出的電荷耦合器件相機(jī)、照明器件和晶圓的配置的簡(jiǎn)化圖。

圖4是根據(jù)一些實(shí)施例示出的晶圓的一部分的實(shí)物圖片。

圖5是根據(jù)一些實(shí)施例示出的在半導(dǎo)體裝置中的邊緣檢測(cè)器的簡(jiǎn)化圖。

圖6是根據(jù)一些實(shí)施例示出的EBR區(qū)域的第一圖像和第二圖像的實(shí)物圖片。

圖7是根據(jù)一些實(shí)施例示出的半導(dǎo)體裝置的實(shí)物圖片。

圖8是根據(jù)一些實(shí)施例示出的用于檢測(cè)晶圓的方法的流程圖。在各個(gè)附圖中相同的參考標(biāo)記指示相同的元件。

在各個(gè)附圖中相同的參考標(biāo)記指示相同的元件。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗Ｏ旅婷枋隽私M件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者第二部件上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成為直接接觸的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字母。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

下面詳細(xì)討論實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的具體實(shí)施例僅僅示出制造和使用本發(fā)明的具體方式，而不用于限制本發(fā)明的范圍。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”、“下部”、“左”、“右”等的空間相對(duì)術(shù)語，以便于描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而在此使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。應(yīng)該理解，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“連接至”或“耦合至”另一元件時(shí)，它可以直接連接至或耦合至另一元件，或者可以存在介于中間的元件。

圖1是根據(jù)一些實(shí)施例示出的電鍍系統(tǒng)100的示意圖。參考圖1，電鍍系統(tǒng)100包括計(jì)量裝置12、電鍍裝置14和半導(dǎo)體裝置16。計(jì)量裝置102 包括計(jì)量器件122、中央鍍液(bath)器件124、過濾和泵送器件126以及控制器件128。計(jì)量器件122布置為存儲(chǔ)和遞送用于鍍?nèi)芤旱幕瘜W(xué)添加劑。中央鍍液器件124布置為盛放用作電鍍裝置14中的電鍍液的化學(xué)溶液。過濾和泵送器件126布置為過濾用于中央鍍液器件124的鍍?nèi)芤阂约皩㈠內(nèi)芤罕萌腚婂冄b置14?？刂破骷?28布置為提供操作電鍍系統(tǒng)100所需要的電子和接口控制。控制器件128可以包括用于電鍍系統(tǒng)100的電源。

電鍍裝置14包括第一電補(bǔ)(electrofill)模塊141、第二電補(bǔ)模塊142、第三電補(bǔ)模塊143、第一后電補(bǔ)模塊144、第二后電補(bǔ)模塊145、第三后電補(bǔ)模塊146和機(jī)械臂147。第一電補(bǔ)模塊141、第二電補(bǔ)模塊142、第三電補(bǔ)模塊143布置為在晶圓上電補(bǔ)金屬(例如，銅)。通過第一電補(bǔ)模塊141、第二電補(bǔ)模塊142或第三電補(bǔ)模塊143處理晶圓。在處理晶圓之后，第一后電補(bǔ)模塊144、第二后電補(bǔ)模塊145或第三后電補(bǔ)模塊146布置為對(duì)晶圓實(shí)施期望的操作，諸如EBR工藝、背面蝕刻以及酸洗。在電鍍裝置14中，機(jī)械臂147布置為將晶圓遞送至第一電補(bǔ)模塊141、第二電補(bǔ)模塊142、第三電補(bǔ)模塊143、第一后電補(bǔ)模塊144、第二后電補(bǔ)模塊145或第三后電補(bǔ)模塊146以實(shí)施相應(yīng)的操作。

半導(dǎo)體裝置16是電鍍系統(tǒng)100的半導(dǎo)體前端裝置。半導(dǎo)體裝置16也可以是電鍍系統(tǒng)100的工廠接口(FI)。半導(dǎo)體裝置16包括轉(zhuǎn)移室161、退火站162、機(jī)械臂163和邊緣檢測(cè)器165。晶圓匣164也在圖1中示出。機(jī)械臂163可以是所謂的前端機(jī)械臂。轉(zhuǎn)移室161配置為與電鍍裝置14交界。轉(zhuǎn)移室161包括轉(zhuǎn)移站161a和對(duì)準(zhǔn)儀161b。轉(zhuǎn)移站161a是這樣一種站：在該站處，機(jī)械臂147和機(jī)械臂163可以在轉(zhuǎn)移站161a傳遞晶圓而不通過對(duì)準(zhǔn)儀161b。但是，對(duì)準(zhǔn)儀161b可以布置為將晶圓與機(jī)械臂147對(duì)準(zhǔn)，使得通過機(jī)械臂147將晶圓精確地遞送至第一電補(bǔ)模塊141、第二電補(bǔ)模塊142或第三電補(bǔ)模塊143。此外，對(duì)準(zhǔn)儀161b也可以布置為將后電補(bǔ)晶圓與機(jī)械臂163對(duì)準(zhǔn)，使得通過機(jī)械臂163將后電補(bǔ)晶圓精確地遞送至退火站162。

退火站162布置為將后電補(bǔ)晶圓退火。通過電鍍裝置14處理晶圓之后，機(jī)械臂163布置為將晶圓(即，后電補(bǔ)晶圓)從轉(zhuǎn)移室161轉(zhuǎn)移至退火站 162。在退火工藝之后，機(jī)械臂163布置為將退火的晶圓從退火站162轉(zhuǎn)移至晶圓匣164。晶圓匣164配置為半導(dǎo)體裝置16和半導(dǎo)體裝置16之外的另一個(gè)半導(dǎo)體系統(tǒng)之間的接口。在本實(shí)施例中，晶圓匣164包括第一匣164a和第二匣164b。

邊緣檢測(cè)器165設(shè)置在機(jī)械臂163上方或頂部以監(jiān)測(cè)由機(jī)械臂163攜運(yùn)的晶圓(如圖1中所示的晶圓166)的邊緣斜角去除(EBR)區(qū)域的至少一部分。晶圓166是后電補(bǔ)晶圓。更具體地，在EBR工藝之后，控制機(jī)械臂163將晶圓166從轉(zhuǎn)移室161轉(zhuǎn)移至退火站162，并且在機(jī)械臂163仍然攜運(yùn)晶圓166時(shí)，控制邊緣檢測(cè)器165以監(jiān)測(cè)晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分。根據(jù)本實(shí)施例，邊緣檢測(cè)器165布置為實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)晶圓166的EBR區(qū)域。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例示出的包括晶圓的處理流程的電鍍系統(tǒng)100的示意圖。處理流程通過一系列的分別由201、202、203、204、205和206表示的箭頭符號(hào)示出。當(dāng)晶圓裝入至晶圓匣164中的匣164a和匣164b中的一個(gè)時(shí)，機(jī)械臂163布置為將晶圓遞送至轉(zhuǎn)移室161的轉(zhuǎn)移站161a，即箭頭201。機(jī)械臂163可以配置為使用真空附著技術(shù)以保持晶圓。應(yīng)該注意，如果晶圓需要與機(jī)械臂147對(duì)準(zhǔn)，機(jī)械臂163也可以將晶圓遞送至對(duì)準(zhǔn)儀161b。

根據(jù)本實(shí)施例，然后通過機(jī)械臂147將晶圓遞送至第一電補(bǔ)模塊141，即箭頭202。應(yīng)該注意，晶圓可以遞送至第一電補(bǔ)模塊141、第二電補(bǔ)模塊142或第三電補(bǔ)模塊143。在第一電補(bǔ)模塊141中，可以用諸如銅的金屬電補(bǔ)晶圓。在中央鍍液器件124中的電解質(zhì)可以用于實(shí)施電補(bǔ)工藝。

在電補(bǔ)工藝之后，如箭頭203所示，通過機(jī)械臂147將晶圓遞送至第二后電補(bǔ)模塊145以去除晶圓的邊緣斜角區(qū)域上的不期望的銅層?？梢酝ㄟ^蝕刻溶液蝕刻掉不期望的銅層。第二后電補(bǔ)模塊145也可以清洗、沖洗和/或干燥晶圓。應(yīng)該注意，可以將晶圓遞送至第一后電補(bǔ)模塊144、第二后電補(bǔ)模塊145或第三后電補(bǔ)模塊146以實(shí)施EBR工藝。

如箭頭204所示，當(dāng)完成EBR工藝時(shí)，通過機(jī)械臂147將晶圓從第二后電補(bǔ)模塊145遞送至轉(zhuǎn)移室161的對(duì)準(zhǔn)儀161b。應(yīng)該注意，機(jī)械臂147 可以將晶圓遞送至轉(zhuǎn)移室161。

根據(jù)本實(shí)施例，如箭頭205所示，然后，在對(duì)準(zhǔn)儀161b中的晶圓(即，166)可以通過機(jī)械臂163遞送至退火站162。在遞送晶圓166期間，邊緣檢測(cè)器165捕捉晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分的圖像以實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)晶圓166。更具體地，當(dāng)晶圓166定位在對(duì)準(zhǔn)儀161b中時(shí)，機(jī)械臂163伸出至對(duì)準(zhǔn)儀161b。在保持住晶圓166之后，機(jī)械臂163拉回。然后，機(jī)械臂163再次伸出將晶圓166遞送至退火站162。如圖2所示，虛線箭頭207是將晶圓166從對(duì)準(zhǔn)儀161b遞送至退火站162的轉(zhuǎn)移路徑。轉(zhuǎn)移路徑可以是由電鍍系統(tǒng)100的制造者設(shè)定的預(yù)定路徑。晶圓166將通過邊緣檢測(cè)器165下方或附近的預(yù)定位置208傳遞。當(dāng)晶圓166到達(dá)預(yù)定位置208時(shí)，觸發(fā)邊緣檢測(cè)器165以捕捉晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分的圖像。應(yīng)該注意，預(yù)定位置208可以是機(jī)械臂163和邊緣檢測(cè)器165之間任意合適的位置。

將圖像直接發(fā)送至電鍍系統(tǒng)100內(nèi)的或之外的處理器件。處理器件布置為分析用于監(jiān)測(cè)晶圓166的EBR區(qū)域的實(shí)時(shí)的圖像。此外，邊緣檢測(cè)器165可以安裝在機(jī)械臂163之上的任何地方，只要邊緣檢測(cè)器165可以捕捉晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分的圖像。應(yīng)該注意，邊緣檢測(cè)器165未安裝在轉(zhuǎn)移室161中。

如虛線箭頭206所示，當(dāng)在退火站162中的退火工藝完成時(shí)，機(jī)械臂163將退火的晶圓遞送至匣164a和匣164b中的一個(gè)。退火站162可以包括加熱爐。然后，將在晶圓匣164中的退火的晶圓遞送至其他系統(tǒng)，諸如用于進(jìn)一步處理的化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)施例，邊緣檢測(cè)器165包括通過電荷耦合技術(shù)用于捕捉晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分的圖像的電荷耦合器件(CCD)相機(jī)301。邊緣檢測(cè)器165還包括用于照亮晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分的照明器件302。圖3是根據(jù)一些實(shí)施例示出的CCD相機(jī)301、照明器件302和晶圓166的配置的簡(jiǎn)化圖。例如，當(dāng)CCD相機(jī)301捕捉晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分的圖像時(shí)，控制照明器件302利用紅光照亮晶圓166的EBR區(qū)域的至少一部分。如圖3所示，照明器件302可以輸出斜射光至EBR 區(qū)域的至少一部分。

圖4是根據(jù)一些實(shí)施例示出的晶圓166的一部分的實(shí)物圖片。晶圓166的該部分包括晶圓166的有源區(qū)401和EBR區(qū)域402。CCD相機(jī)301布置為捕捉框403中的區(qū)域的圖像，有源區(qū)401的部分和EBR區(qū)域402的部分在框403內(nèi)。因此，當(dāng)CCD相機(jī)301捕捉框403中的圖像時(shí)，控制照明器件302以照亮至少晶圓166的框403中的區(qū)域。

另外，為了準(zhǔn)確地分析晶圓166的EBR區(qū)域402，監(jiān)測(cè)EBR區(qū)域402上一個(gè)以上的部分(例如，兩個(gè)或更多個(gè)不同部分)。根據(jù)本實(shí)施例，CCD相機(jī)301包括第一CCD傳感器和第二CCD傳感器以分別地捕捉EBR區(qū)域402上第一部分和第二部分的圖像。圖5是根據(jù)一些實(shí)施例示出的在半導(dǎo)體裝置16中的邊緣檢測(cè)器165的簡(jiǎn)化圖。邊緣檢測(cè)器165包括第一CCD傳感器501、第二CCD傳感器502和照明器件503。第一CCD傳感器501布置為捕捉晶圓506的EBR區(qū)域505的第一部分504的圖像。第二CCD傳感器502布置為捕捉晶圓506的EBR區(qū)域505的第二部分507的圖像。第一部分504和第二部分507是EBR區(qū)域505的兩個(gè)不同的部分。第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502安裝在用于攜運(yùn)晶圓506的機(jī)械臂(未在圖5中示出)之上的兩個(gè)不同位置以清晰地捕捉第一部分504和第二部分507的圖像。應(yīng)該注意，EBR區(qū)域505大致為晶圓506的外邊界附近的區(qū)域。

照明器件503基本上安裝在半導(dǎo)體裝置16之上，為了照亮EBR區(qū)域505的第一部分504和第二部分507的目的。更具體地，當(dāng)晶圓506被機(jī)械臂(未在圖5中示出)攜運(yùn)至預(yù)定位置時(shí)，激活照明器件503以照亮第一部分504和第二部分507，從而第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502可以分別地更好地捕捉第一部分504和第二部分507的圖像。在本實(shí)施例中，照明器件503用紅光照亮第一部分504和第二部分507。但是，這不是本實(shí)施例的限制。照明器件503可以照亮用于第一部分504和第二部分507其它合適的背光源。

此外，盡管圖5中僅示出了一個(gè)照明器件503，但是這不是本實(shí)施例的限制。照明器件503可以包括兩個(gè)分離的照明器件以分別地照亮EBR區(qū) 域505的第一部分504和第二部分507。如此，第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502更能夠分別地捕捉第一部分504和第二部分507的圖像。

根據(jù)本實(shí)施例，第一部分504和第二部分507對(duì)稱地位于EBR區(qū)域505上。例如，當(dāng)?shù)谝徊糠?04位于EBR區(qū)域505的最右邊的區(qū)域上時(shí)，第二部分507可以位于EBR區(qū)域505的最左邊的區(qū)域上。但是，這不是本實(shí)施例的限制。只要根據(jù)捕捉的圖像，可以通過上述的處理器件成功地檢測(cè)和分析晶圓506的EBR區(qū)域505，第一部分504和第二部分507可以是EBR區(qū)域505上的任意兩個(gè)不同的部分。

在圖5中，也示出了控制器件508?？刂破骷?08布置為控制第一CCD傳感器501、第二CCD傳感器502和照明器件503的操作?？梢詫⒖刂破骷?08安裝在半導(dǎo)體裝置(即，半導(dǎo)體裝置16)中或與上述控制器件128合并?？蛇x地，可以外部地設(shè)定控制器件508以向電鍍系統(tǒng)(即，電鍍系統(tǒng)100)提供控制信號(hào)。

當(dāng)?shù)谝籆CD傳感器501和第二CCD傳感器502分別地捕捉EBR區(qū)域505的第一部分504和第二部分507的圖像時(shí)，圖像數(shù)據(jù)被傳輸至個(gè)人電腦(PC)509以測(cè)量晶圓506的第一部分504和第二部分507中EBR區(qū)域505的寬度。PC 509可以包括監(jiān)視器或屏幕以實(shí)時(shí)地顯示由第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502捕捉的圖像以及EBR區(qū)域505的測(cè)量的寬度。然后，測(cè)量的寬度被傳輸至故障檢測(cè)和分類(FDC)系統(tǒng)510以確定在EBR區(qū)域505中是否出現(xiàn)任何異常的蝕刻邊緣。PC 509可以以SECS-II代碼的形式將數(shù)據(jù)傳輸至FDC系統(tǒng)510。

FDC系統(tǒng)510是計(jì)算機(jī)整合制造(CIM)FDC系統(tǒng)，能夠在EBR區(qū)域505中自動(dòng)地檢測(cè)和分類發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。當(dāng)在EBR區(qū)域505中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，F(xiàn)DC系統(tǒng)510可以發(fā)送報(bào)警信號(hào)以告警制造者。因此，在圖5中的實(shí)施例可以實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)半導(dǎo)體裝置16中的晶圓506的EBR區(qū)域505。此外，F(xiàn)DC系統(tǒng)510可以收集通過電鍍裝置(即，電鍍裝置14)處理的每個(gè)晶圓的EBR區(qū)域的寬度以評(píng)估或追蹤電鍍系統(tǒng)(即，電鍍系統(tǒng)100)的性能。

在一個(gè)實(shí)施例中，由第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502捕捉的EBR區(qū)域505的第一部分504和第二部分507的圖像具有相對(duì)較高的 數(shù)字分辨率，并且因此可以準(zhǔn)確地確定EBR區(qū)域505的寬度。例如，第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502捕捉第一部分504和第二部分507的全彩色圖像以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502配置為不僅感測(cè)第一部分504和第二部分507的灰度信息。

在一些實(shí)施例中，PC 509和FDC系統(tǒng)510可以外部地設(shè)置。但是，這不是本實(shí)施例的限制。在其他實(shí)施例中，PC 509和FDC系統(tǒng)510的一些組件可以安裝在半導(dǎo)體裝置(即，半導(dǎo)體裝置16)中或與上述的控制器件128合并。

圖6是根據(jù)一些實(shí)施例示出的EBR區(qū)域的第一圖像601和第二圖像602的實(shí)物圖片。第一圖像601和第二圖像602是分別由第一CCD傳感器501(即，CCD1)和第二CCD傳感器502(即，CCD2)捕捉的晶圓506的實(shí)時(shí)圖像。第一圖像601和第二圖像602顯示在PC 509的顯示器上。第一圖像601顯示了EBR區(qū)域505的第一部分504，而第二圖像602顯示了EBR區(qū)域505的第二部分507。此外，第一圖像601顯示了在第一部分504中的測(cè)量的位置603和EBR區(qū)域505的約2.23毫米的測(cè)量的寬度。第二圖像602顯示了在第二部分507中的測(cè)量的位置604和EBR區(qū)域505的約2.23毫米的測(cè)量的寬度。PC 509包括用于自動(dòng)地的檢測(cè)和測(cè)量在第一部分504和第二部分507中的EBR區(qū)域505的寬度的處理器件。應(yīng)該注意，在第一圖像601和第二圖像602中的數(shù)字標(biāo)號(hào)605和606代表晶圓506的可用區(qū)域(或有源區(qū))。

圖7是根據(jù)一些實(shí)施例示出的半導(dǎo)體裝置700的實(shí)物圖片。半導(dǎo)體裝置700包括機(jī)械臂701、晶圓702、觸發(fā)器件703、第一照明器件704、第二照明器件705、第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707。應(yīng)該注意，機(jī)械臂701、晶圓702、第一照明器件704、第二照明器件705、第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707分別與上述的機(jī)械臂163、晶圓166、照明器件503、第一CCD傳感器501和第二CCD傳感器502相似，因此，為了簡(jiǎn)潔，省略詳細(xì)的描述。與圖5中的實(shí)施例相比，半導(dǎo)體裝置700進(jìn)一步包括觸發(fā)器件703。當(dāng)觸發(fā)器件703確定觸發(fā)器件703與機(jī)械臂701 之間的距離D到達(dá)預(yù)定距離Dp時(shí)，觸發(fā)器件703布置為激活第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707以捕捉晶圓702上的第一部分708和第二部分709的圖像。此外，當(dāng)觸發(fā)器件703確定觸發(fā)器件703與機(jī)械臂701之間的距離D基本上與預(yù)定距離Dp相等時(shí)，觸發(fā)器件703也激活第一照明器件704和第二照明器件705以照亮第一部分708和第二部分709，使得第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707可以分別地清楚地捕捉第一部分708和第二部分709的圖像。觸發(fā)器件703配置為使用激光束以確定觸發(fā)器件703與機(jī)械臂701之間的距離D。但是，這不是本實(shí)施例的限制。

根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)機(jī)械臂701將晶圓702從對(duì)準(zhǔn)儀(未在圖7中示出)攜運(yùn)至退火站(未在圖7中示出)，并且當(dāng)晶圓702到達(dá)了第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707可以分別地清晰地捕捉第一部分708和第二部分709的圖像的預(yù)定位置時(shí)，觸發(fā)器件703與機(jī)械臂701之間的距離D是預(yù)定距離Dp。例如，預(yù)定位置可以是第一部分708和第二部分709分別位于第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707正下方的位置。因此，一旦觸發(fā)器件703檢測(cè)出距離D是預(yù)定距離Dp，觸發(fā)器件703激活第一照明器件704、第二照明器件705、第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707。應(yīng)該注意，第一照明器件704和第二照明器件705可以稍微早于第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707被激活。在第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707分別地捕捉第一部分708和第二部分709的圖像之后，可以關(guān)閉第一照明器件704和第二照明器件705直到下一個(gè)晶圓到達(dá)預(yù)定位置。

在一些實(shí)施例中，將晶圓702從對(duì)準(zhǔn)儀遞送至退火站的轉(zhuǎn)移路徑(例如圖2中的虛線箭頭207)是由半導(dǎo)體裝置700的制造者設(shè)置的預(yù)定路徑。此外，當(dāng)晶圓702通過預(yù)定路徑上的預(yù)定位置時(shí)，第一CCD傳感器706和第二CCD傳感器707安裝在預(yù)定路徑之上以分別地捕捉第一部分708和第二部分709的圖像。因此，捕捉第一部分708和第二部分709的圖像的操作不會(huì)延遲機(jī)械臂701的預(yù)置速度，并且本實(shí)施例不會(huì)影響電鍍系統(tǒng)的晶圓產(chǎn)出量。

圖8是根據(jù)一些實(shí)施例示出的用于檢測(cè)晶圓的方法800的流程圖。參考圖8，在操作802中，通過前端機(jī)械臂將晶圓從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至退火站。

在操作804中，檢測(cè)觸發(fā)器件與前端機(jī)械臂之間的距離。如果距離是預(yù)定距離，意味著晶圓到達(dá)預(yù)定位置，然后方法800轉(zhuǎn)到操作806。如果距離不是預(yù)定距離，意味著晶圓未到達(dá)預(yù)定位置，然后方法800返回操作804。

在操作806中，激活第一照明器件和第二照明器件以分別地照亮晶圓的EBR區(qū)域的第一部分和第二部分。

在操作808中，激活第一CCD傳感器和第二CCD傳感器以捕捉照亮的第一部分和第二部分的圖像。

在操作810中，第一部分和第二部分的圖像和相應(yīng)的EBR區(qū)域的測(cè)量的寬度實(shí)時(shí)地顯示在PC上。

在操作812中，將對(duì)應(yīng)于晶圓的測(cè)量寬度傳輸至FDC系統(tǒng)以確定在EBR區(qū)域中是否出現(xiàn)異常的蝕刻邊緣。方法800的操作可以參考圖1、圖2、圖5和/或圖7中所示的實(shí)施例的操作，其中，為了簡(jiǎn)潔，省略方法800的詳細(xì)描述。

簡(jiǎn)略地，根據(jù)本實(shí)施例，邊緣檢測(cè)器安裝在半導(dǎo)體裝置中的機(jī)械臂之上以當(dāng)機(jī)械臂將晶圓從轉(zhuǎn)移站轉(zhuǎn)移至退火站時(shí)，捕捉EBR區(qū)域的圖像。因此，邊緣檢測(cè)器不影響電鍍系統(tǒng)的晶圓產(chǎn)出量。此外，邊緣檢測(cè)器使用CCD相機(jī)以捕捉由照明器件照亮的EBR區(qū)域的圖像。捕捉的圖像通過計(jì)算機(jī)的處理和分析以實(shí)時(shí)地檢測(cè)EBR區(qū)域的異常寬度。此外，當(dāng)通過CCD相機(jī)捕捉EBR區(qū)域時(shí)，捕捉的圖像可以具有較高的數(shù)字分辨率，并且因此可以準(zhǔn)確地確定EBR區(qū)域的寬度，以減小虛報(bào)警率。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體裝置包括轉(zhuǎn)移室、退火站、機(jī)械臂和邊緣檢測(cè)器。轉(zhuǎn)移室配置為與電鍍裝置交界。退火站布置為使晶圓退火。機(jī)械臂布置為將晶圓從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至退火站。邊緣檢測(cè)器設(shè)置在機(jī)械臂上方以監(jiān)測(cè)由機(jī)械臂攜運(yùn)的晶圓的邊緣斜角去除區(qū)域的至少一部分。

在一些實(shí)施例中，用于檢測(cè)晶圓的方法包括：由機(jī)械臂將晶圓從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至退火站；以及，當(dāng)晶圓從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至退火站時(shí)，監(jiān)測(cè)機(jī)械臂上 方的晶圓的邊緣斜角去除區(qū)域的至少一部分。

在一些實(shí)施例中，電鍍系統(tǒng)包括電鍍裝置和半導(dǎo)體裝置。電鍍裝置布置為電鍍晶圓。半導(dǎo)體裝置包括轉(zhuǎn)移室、退火站、機(jī)械臂和邊緣檢測(cè)器。轉(zhuǎn)移室布置為與電鍍裝置交界。退火站布置為使晶圓退火。機(jī)械臂布置為將晶圓從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至退火站。邊緣檢測(cè)器設(shè)置在機(jī)械臂上方以監(jiān)測(cè)由機(jī)械臂攜運(yùn)的晶圓的邊緣斜角去除區(qū)域的至少一部分。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)現(xiàn)與在此所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此他們可以做出多種變化、替換以及改變。