CN112397411B - 包含抽出装置的制程系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

一种包含抽出装置的制程系统的监测方法。首先提供制程系统，其包含制程装置和抽出装置，抽出装置与制程装置可经由管路相连通。接着，接收信息，其包含制程的制程当量。然后，以制程装置进行所述制程，并以抽出装置移除制程装置中的固态副产物。接着，量测所述管路的管壁的厚度变化量。之后，根据所述厚度变化量，计算附着于抽出装置中的固态副产物的累积当量。接着，量测抽出装置的电流值。接着，对制程装置的状态、累积当量或电流值进行判断操作，以得知抽出装置中的固态副产物的累积状况。

Description

包含抽出装置的制程系统及其监测方法

技术领域

本揭露是有关于一种包含抽出装置的制程设备及监测方法，且特别是有关于一种即时监测抽出装置中的固态残留物的累积情况，从而可决定抽出装置的转子的更换或清洗时间，避免制程设备因此固态残留物的过度累积而无预警地停机。

背景技术

在半导体制程中，制程装置的反应腔体可经由管路，与抽出装置相连通。此抽出装置可用以稳定反应腔体的压力，或是用于将反应腔体中的副产物、杂质等非预定形成于晶圆上的物质移除，以避免晶圆受到污染。

在被抽出的过程中，此些副产物、杂质有可能附着于管路或抽出装置中，虽然此种附着现象不会对制程装制或抽出装置造成立即性的危害，但由于此种附着现象不易即时观察，经长时间累积后，可能造成抽出装置，甚至是制程装置无预警停机。

发明内容

根据本揭露的一些实施例，提供一个包含抽出装置的制程系统的监测方法。此方法可包含下述操作。首先，提供提供制程系统，包含制程装置和抽出装置，抽出装置与制程装置可经由管路相连通。接着，接收信息，其包含制程的制程当量。然后，以制程装置进行所述制程，并以抽出装置移除制程装置中的固态副产物。接下来，量测所述管路的管壁的厚度变化量。之后，根据所述厚度变化量，计算附着于抽出装置中的固态副产物的累积当量。接着，量测抽出装置的电流值。接下来，对制程装置的状态、累积当量或电流值进行判断操作，以得知抽出装置中的固态副产物的累积状况。

根据本揭露的一些实施例，提供一个包含抽出装置的制程系统的监测方法。此方法可包含下述操作。首先，提供制程系统，其包含制程装置和抽出装置，抽出装置与制程装置可经由管路相连通。接着，以制程装置接收信息，此信息包含制程的制程当量、第一标准累积当量以及第一标准电流值。然后，进行确效操作，以确认第一标准累积当量和第一标准电流值的可靠度。所述确效操作包含以制程装置进行所述制程，并以抽出装置移除制程装置中的固态副产物；获取附着于抽出装置中的固态副产物的第一累积当量；量测抽出装置的第一电流值；以及，判断第一累积当量是否等于或高于第一标准累积当量，及/或判断第一电流值是否等于或高于第一标准电流值。

根据本揭露的一些实施例，提供一种包含抽出装置的制程系统。此包含抽出装置的制程系统包含制程装置、控制器、抽出装置以及厚度量测装置。所述制程装置是配置来进行半导体制程，其中此半导体制程产生固态副产物。所述控制器是配置以接收一信息，其中此信息包含半导体制程的固态副产物的体积。所述抽出装置经管路与制程装置相连通，且抽出装置电性连接至电流量测装置，且电流量测装置通讯连接至控制器。所述厚度量测装置设于管路中，并与控制器通讯连接。

附图说明

通过以下详细说明并配合附图阅读，可更容易理解本揭露的一实施例。在此强调的是，按照产业界的标准做法，各种特征并未按比例绘制，仅为说明之用。事实上，为了清楚的讨论，各种特征的尺寸可任意放大或缩小。

图1A为根据本揭露的一些实施例所述的制程系统所绘示的示意方块图；

图1B为图1A的制程系统的装置示意图；

图2为根据本揭露的一些实施例所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法的流程示意图；

图3A为建立标准的操作的部分流程示意图；

图3B为确效标准值的操作的流程示意图；

图3C为根据本揭露的一些实施例所述应用标准值监测制程系统的操作的流程示意图；

图4A为半导体结构的剖面示意图；

图4B为半导体结构的示意上视图；

图5为图案化光阻层的操作的示意图；

图6为蚀刻图案层的操作的示意图。

【符号说明】

10：方法

20、30、40、S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S31、S32、S33、S34、S35、S36、S37、S41、S42、S43、S44、S45、S46、S47：操作

100：制程系统

110：制程装置

111：控制器

112：驱动模块

120：管路

121：厚度量测装置

130：抽出装置

131：电流量测装置

133：流速调整模块

135：转子

140：服务器

150：腔体

151：气体通入单元

152：载台

160：通入口

162：排出口

200：半导体结构

210：基材

220：图案层

230：光阻层

232：区域

234、236：固态副产物

L1、L2：厚度

具体实施方式

在先进半导体制程中，伴随制程的进行，时常于制程腔体中产生气态、液态，甚至是固态的副产物。为避免此些副产物残留于制程腔体中，通常使制程腔体与抽出装置(例如抽气泵浦)相连通，并利用此抽出装置抽出此些副产物。然而，相对于较易从抽出的气态和液态副产物，固态的副产物有较高的机会残留于抽出的管路或是抽出装置中。特别是，当过多的固态副产物残留于抽出装置的转子上时，会造成转子无法运作导致抽出装置，甚至是制程装置停机的问题。

目前尚没有方法监测转子的运作情况以及固态副产物的累积量，仅能依凭装置的运作时间预估更换或清洁转子的时间点，或是仅能待装置因无法运作而停机时，再更换或清洁转子。然而，使用预估时间点的方式可能造成过早更换转子，而有浪费制造成本之虞；而持续进行制程至装置停机则会牺牲停机时正在处理的晶圆，造成损失。因此，目前亟需提出一种转子的运作情况及固态副产物的累积量的监测方法。

在本揭露的一些实施例中，提出一种抽出装置的监测方法，其中通过计算进行半导体制程的一批量晶圆(lot of wafers)所对应的固态副产物的当量，并配合量测管路的管壁厚度的装置以及量测抽出装置的电流的装置，以获得抽出装置中的固态副产物的负载状况。在一些实施例中，通过抽出装置中的副产物累积当量与电流值建立包含多笔历史数据的数据库，并可基于此些历史数据获得更换或清理转子的标准值。在另一些实施例中，确效所获得的标准。在进一步的实施例中，监测每一批量晶圆完成时或在特定时间内完成的制程所累积的当量和电流值(称为累积当量和累积电流)，当累积当量和累积电流其中一者或二者超过所建立的标准值时，即可更换或清洗转子。本揭露的一实施例的方法有利于准确地得知更换或清洗抽出装置的时机，可避免制程中的停机造成晶圆的损失，也可节省制造成本。此外，在另一些实施例中，本揭露的一实施例的方法也有利于根据每个批量对应的固态副产物的当量来调整抽出装置的运转功率(例如抽气率)，以进一步达到节能的效果。

首先，请先参考图1A，其绘示根据本揭露的一些实施例所述的制程系统的示意方块图。图1A制程系统100包括制程装置110、控制器111、厚度量测装置121、电流量测装置131，以及服务器140。所述厚度量测装置121和电流量测装置131可分别与控制器111通讯连接，以传送测量值至控制器111。控制器111可与抽出装置130通讯连接，并可对抽出装置130发出指令，以调整抽出装置130的抽气速率。所述服务器140可与制程装置110通讯连接，并可对制程装置110发出指令，以停止制程装置110的运作，其中此停止运作的操作是根据上述厚度测量装置121和电流测量装置131所得的结果而进行，例如：进行当量的换算、计算、数据的整合判断。所述信号连接可为有线或无线的信号连接。

接着请先参考图1B，其为图1A的制程系统的装置示意图。如图1B所示，制程装置110包括制程腔体150、气体通入单元151和载台152。抽出装置130包括转子135，且抽出装置130设有通入口160和排出口162，用以抽入并排出从制程腔体150所抽出的副产物。制程腔体150和抽出装置130是通过管路120相连通，而如图1A所示的厚度量测装置121可设置于管路120中，用以监测管壁增厚的情况。再者，图1A所示的电流量测装置131可与抽出装置130耦合，例如：可与转子135电性连接。所述服务器140可例如与气体通入单元151通讯连接，以于累积当量或电流值高于标准值时，对气体通入单元151发出停止输送制程气体的指令。在其他实施例中，服务器140也可与运送晶圆的输送装置通讯连接，以于累积当量或电流值高于标准值时，对输送装置发出停止输送晶圆的指令。所述制程装置110可例如为进行干式蚀刻的机台。所述抽出装置130可例如为真空泵浦。所述服务器140可例如包括统计制程管制系统(statistic process control；SPC)、失误侦测与分类管理系统(fault detectionand classification；FDC)等的系统。

请参考图2，其为根据本揭露的一些实施例所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法的流程示意图。在方法10中，首先，如操作20所示，建立标准值。

请同时参考图1A和图3A。图3A是建立标准值的操作20的部分流程示意图，其可包括建立具有多笔历史数据的数据库，以及通过此些历史数据计算标准的操作。在操作S21中，于半导体制程前，接收一批量晶圆的制程当量的信息。在操作S21的一些实施例中，所述制程当量相当于此批量所有晶圆进行某个制程时会产生的固态副产物的量。此制程当量随形成的层的厚度、图案的不同以及晶圆片数等而有变化。在一些实施例中，此处所称的制程包括于同一腔体中实施的任何会产生固态副产物的制程，例如：微影制程、蚀刻制程或其他类似制程，但本揭露的一实施例不限于所举的例子。在一些实施例中，制程当量的信息是从服务器140传送至控制器111。

在一些实施例中，所述单片晶圆的制程当量的计算方式满足式(1)：

制程当量＝预定移除面积×预定移除的层的厚度总和(1)

于式(1)中，制程当量可相当于此制程在每片晶圆上预定移除的材料的总体积。而欲获得整批量晶圆的制程当量，则再将单片晶圆的制程当量乘以片数。

以下利用图4A和图4B说明制程当量的计算方式，其中图4A为半导体结构的剖面示意图，而图4B为半导体结构的示意上视图。在图4A中，半导体结构200可包括基材210、图案层220以及光阻层230，其中区域232所示的区域为预定移除的部分。如图4B所示，区域232可例如具有a1的面积，而图4A的图案层220具有厚度L1、光阻层230具有厚度L2。在接下来的制程中，将会以干式蚀刻移除区域232的光阻层230并露出位于此区域232下方的图案层220，并接着以剩余的光阻层230做为罩幕进行干式蚀刻，以移除暴露出的图案层220。因此，在此制程中，此片晶圆的制程当量可计算为a1×(L1+L2)。特别说明的是，使用蚀刻制程移除部分光阻层230的操作不可以湿式蚀刻进行，因为湿式蚀刻操作会造成污染。

在其他实施例中，光阻层230的图案化也可在其他腔体(未绘示)中，于曝光后施加显影剂的方式进行。由于此实施例中被移除的光阻层230并不会造成图5所示的抽出装置130的固态副产物234、236负载量，因此当在其他腔体中施行图案化光阻层230的操作时，制程当量的计算不包括光阻层230的厚度。简而言之，计算制程当量时所涉及的参数，仅考虑会增加抽出装置130的固态副产物234、236负载量者。

在一些实施例中，所述基材210可例如包含半导体基材。例如：基材210可为具有晶体结构的硅、如锗的元素半导体、如碳化硅、砷化镓、砷化铟和磷化铟等的化合物半导体。选择性地，基材210也可包括绝缘层上覆硅，其可包括磊晶区、隔离区、掺杂区、导电层、非导电层及/或半导体装置等。

在一些实施例中，所述图案层220可包括抗反射层，例如为缺氮抗反射层(nitrogen free anti-reflection coating；NFARC)，其材料可包括如氧化硅、碳氧化硅或电浆加强化学气相沉积法所得的氧化硅。在其他实施例中，图案层220可为硬式罩幕层，其可包括一或多层，且其材料可包括非晶硅、氧化硅、氮化硅、氮化钛、其他适合的材料或其组合。在另一些实施例中，图案层220也可包括高介电材料层、闸极层、硬式罩幕层、界面层、盖层、扩散/阻障层、介电层、导电层、其他适合的层及/或上述的组合。

在一些实施例中，所述光阻层230对用于微影曝光制程的射线敏感，且可抗蚀刻(或布植)。光阻层230的形成方法可例如为旋转涂布制程。在一些实施例中，也以软烘烤制程处理光阻层230。在一些实施例中，光阻层230对射线如I-线光、DUV光(如氟化氪(KrF)准分子激光的射线(248nm)或氟化氩(ArF)准分子激光的射线(193nm))、EUV光(如135nm的光)、电子束或离子束敏感。在此实施例中，光阻层230对EUV射线敏感。在一些例子中，光阻层230在以EUV射线曝光后，可溶于正型显影液中。或者，在其他实施例中，也可使用干式蚀刻以图案化光阻层230。

所述光阻层230可包含光敏化剂、聚合物材料与溶剂。在一些实施例中，光阻层230采用化学放大(chemical amplification；CA)光阻材料。举例来说CA光阻材料为正型，其包含的聚合物材料与酸反应后，将可溶于显影液中或经由干式蚀刻移除。在另一实施例中，CA光阻材料为负型，其包含的聚合物材料在与酸反应后，将不溶于如碱性溶液的显影液中或可不被干式蚀刻所移除。在又一实施例中，CA光阻材料包含的聚合物材料在与酸反应后，将改变其极性。

接着，如操作S22所示，于制程装置110的制程腔体中进行所述半导体制程，并通过抽出装置130移除此制程所产生的固态副产物。操作S22可例如于图5和图6所示的实施例中施行，其中图5绘示图案化光阻层230的操作的示意图，而图6绘示蚀刻图案层220的操作。在图5中，于制程腔体150中所进行的半导体制程可为图案化光阻层230的制程，且其可例如为如电浆蚀刻的干式蚀刻制程。具体而言，在放置于制程腔体150的载台152上的基材210上方形成图案层220和光阻层230，经曝光后通过气体通入单元151提供蚀刻气体，并可通过腔体150内的电场离子化此蚀刻气体，以移除部分的光阻层230。在一些实施例中，图案化光阻层230所使用的蚀刻气体可例如为氧气(O₂)。被移除掉的光阻层230可能以固态副产物234的形式，通过抽出装置130自腔体150中清除。例如：自腔体150抽出固态副产物234后，固态副产物234经由管路120以及抽出装置130的通入口160进入抽出装置130内部，并从排出口162被排出。

接着，如图6所示，以图案化后的光阻层230做为罩幕，蚀刻图案层220。在此实施例中，于进行蚀刻操作时，气体通入单元151可提供蚀刻气体。在一些实施例中，用于蚀刻图案层220的蚀刻气体与用于蚀刻光阻层230的蚀刻气体不同。例如：可使用含氟气体(例如CF₄、C₅F₈等)做为蚀刻气体，以蚀刻图案层220，相对于光阻层230，含氟气体对图案层220具有蚀刻选择性。被移除掉的图案层220可能以固态副产物236的形式，通过抽出装置130自腔体150中清除。例如：自腔体150抽出固态副产物236后，固态副产物236经由管路120以及抽出装置130的通入口160进入抽出装置130内部，并从排出口162被排出。

在一些实施例中，在移除固态副产物234、236的过程中，部分固态副产物234、236附着于管路120的管壁上。在另一些实施例中，在移除固态副产物234、236的过程中，部分固态副产物234、236附着于抽出装置130的转子135上。

然后，如操作S23所示，例如在所述制程结束后，量测管路的管壁厚度。在操作S23的一些实施例中，可通过厚度量测装置121，量测于管路120的管壁上累积的固态副产物234、236的厚度。在一些实施例中，此厚度量测装置121可包括但不限于残余气体分析仪(residual gas analyzer；RGA)、红外线感测器、UV感测器、X射线感测器、超音波感测器或其类似的感测器等。在一些实施例中，可例如于管路120的多个不同位置上分别架设厚度量测装置121，并将各个厚度量测装置121所得的厚度取平均值后，可获得附着于管路120管壁上的固态副产物234、236的平均厚度。特别说明的是，图5和图6的实施例仅绘示2个厚度量测装置121，但在其他实施例中，可使用其他数量的厚度量测装置，分布在管路120的不同位置。在一些实施例中，所述平均厚度是在各个厚度量测装置121回传其厚度量测值至控制器111后，于控制器111中计算。在进一步的实施例中，由控制器111所算出的平均厚度，可与进行此批量晶圆前的管壁的平均厚度相减，以获得本批量晶圆所造成的管壁厚度变化量。

接下来，如操作S24所示，利用管壁厚度变化量，计算抽出装置130的固态副产物234、236当量。在一些实施例中，在制程装置110的控制器111中，将于操作S21时所接收的制程当量，扣除管路中的固态副产物234、236的当量(由管壁厚度变化量所换算)，以获得在抽出装置130中，由此批量晶圆所进行的半导体制程所造成的固态副产物234、236当量。虽然如图1A所示的制程系统100中，会将部分的固态副产物234、236经由排出口162排出，但于本揭露的实施例中，假设每次由排出口162所排出的固态副产物234、236的比例不变，使得所排出的固态副产物234、236的当量，与管壁上的固态副产物234、236外的其他固态副产物234、236的当量成正相关，故从排出口162所排出的固态副产物234、236的当量并不对欲得的标准值(为一相对值)有所影响。换言之，抽出装置130的固态副产物234、236的当量中实质上包括从排出口162所排出的固态副产物234、236的当量。在进一步的实施例中，可通过控制器111计算抽出装置130中的固态副产物234、236的累积当量。此累积当量可例如是将在抽出装置130中由此批量晶圆进行半导体制程所造成的固态副产物234、236当量，与在此批量晶圆前原有的固态副产物234、236的累积当量相加而得。

在一些实施例中，可依据下式(2)，将管壁厚度变化换算为当量：

每一批量晶圆的半导体制程的管路的固态副产物当量＝管壁面积×管壁厚度变化量 (2)

于式(2)中，管路的固态副产物当量相当于在每批量晶圆经半导体制程后附着于管壁上的固态副产物的体积。

具体而言，在一些例子中，假设管路120的管壁总面积为a2，此次所测得的管壁平均厚度为t2，前次所测得的管壁平均厚度为t1，则在此批量晶圆的半导体制程中，累积于管路的固态副产物的当量为a2×(t2-t1)。承上式(1)所举的例子，若此批量晶圆的制程当量为a1×(L1+L2)，则此批量晶圆经半导体制程后，在抽出装置130中所堆积的固态副产物234、236的当量则为a1×(L1+L2)-[a2×(t2-t1)]。

再者，如操作S25所示，侦测抽出装置130的电流值。具体而言，当固态副产物234累积于抽出装置130中，特别是转子135上时，会造成转子135的运作问题，使得电阻值提高，从而可能使抽出装置130的电流值逐渐降低。因此，侦测抽出装置130的电流值也可做为监测抽出装置130状态的参考。类似于操作S24，此电流值亦回传至并记录于控制器111中。在另一些实施例中，操作S24和操作S25可同时进行，或也可先进行操作S24后才进行操作S25。

之后，如操作S26所示，确认是否因过多的固态副产物累积于抽出装置130中，致使抽出装置130停机。若抽出装置130并未停机，则重复进行前述S21至S26的操作至抽出装置130停机为止。而当抽出装置130停机时，需通过控制器111记录并统计停机时的抽出装置130中的固态副产物234、236的累积当量以及抽出装置130的电流值，如操作S27所示。

重复进行上述S21至S27的操作，以累积多次停机时所对应的抽出装置130中的固态副产物234、236的累积当量以及抽出装置130的电流值的多笔历史数据，从而可根据上述历史数据分别建立累积当量和电流值的数据库。在一些实施例中，重复进行S21至S27的操作可包括在多个批量的每一者所进行的半导体制程中，重复施行S21至S27的操作，其中每个批量相同，所进行的半导体制程也相同，因此每个批量对应的制程当量也相同。例如：S21至S27的每一个循环所制造的每个批量的每片晶圆都具有相同图案、相同厚度的图案层220和光阻层230(图5和图6)。在另一些实施例中，重复进行S21至S27的操作可包括在多个批量的每一者所进行的半导体制程中，重复施行S21至S27的操作，其中每个批量可不同，所进行的半导体制程也可不同，因此每个批量对应的制程当量也可不相同。例如：S21至S27的一个循环所制造的每个批量的晶圆片数可不同，或不同批量的晶圆间可具有不同的图案层220和光阻层230图案、厚度等。

在一些实施例中，单一个循环的操作S21至S27可横跨进行一批量晶圆(例如包括数十、数百片或更多数量的晶圆)的半导体制程，例如：在一批量的第一片晶圆开始进行处理前，先使控制器111接收此批量晶圆的制程当量，接着开始处理第一片晶圆。在此实施例中，制程当量随此批量晶圆的数量而改变。而待此批量晶圆的最后一片晶圆处理结束后，可进行前述的管壁厚度、固态副产物234、236的累计当量以及抽出装置130电流值等的侦测或计算，以即时监测固态副产物234、236对抽出装置130的影响情况。

在其他实施例中，操作S21至操作S27可在一固定时间内实施。例如：每隔数小时，进行如操作S23至操作S25的量测，其中此实施例的制程当量取决于此数小时之间进行过制程的晶圆数量及制程种类。举例而言，倘若在此段时间内，进行第一制程的晶圆片数为S，而第一制程的单一片晶圆的制程当量为W，进行第二制程的晶圆片数为X，而第二制程的单一片晶圆的制程当量为Y，则在此段时间内，用于计算管壁厚度变化量的制程当量则为S×W+X×Y。

建立所述历史数据的数据库后，可根据此些历史数据所记录的固态副产物234、236的累积当量以及抽出装置130的电流值，分别计算应停止制程装置110、更换或清洁转子135的固态副产物234、236的标准累积当量，以及标准电流值。换言之，在实际产线运作的情况下，为了避免无预期的停机所造成的晶圆损失，可根据此标准累积当量及/或标准电流值，决定更换或清洁转子135的时机。在一些实施例中，所述标准累积当量可例如为数据库中，制程装置110停机时的每笔累积当量的平均值、中位数或接近上述数值的值，例如可为累积当量的平均值或中位数的正负约1个至约3个标准差。在另一些实施例中，所述标准电流值可例如为数据库中，制程装置110停机时的每笔电流值的平均值、中位数或接近上述数值的值，例如可为电流值的平均值或中位数的正负约1个至约3个标准差。

举例而言，请参考下表1-1至表1-3，在一些例子中，制程装置110分别在进行批量1至3、批量4至6以及批量7至9的晶圆的半导体制程后停机。根据这三次停机所记录的抽出装置的固态副产物累积当量以及抽出装置电流值，可例如以抽出装置130的固态副产物234、236的平均累积当量以及抽出装置130的平均电流值做为标准。换言之，在表1-1至表1-3所示的例子中，前述的标准累积当量可为((T-A)+(T’-A’)+(T”-A”))/3，而标准电流值可为(C3+C6+C9)/3。

表1-1

表1-2

表1-3

其中，T为T1+T2+T3，T’为T4+T5+T6，T”为T7+T8+T9，A为A1+A2+A3，A’为A4+A5+A6，A”为A7+A8+A9。

在一些实施例中，对具有相同片数晶圆的批量1至9进行相同的制程条件的半导体制程，例如形成具有相同图案和厚度的光阻层230，以及具有相同图案和厚度的图案层220的蚀刻制程。在其他实施例，对批量1至9进行类似制程条件的半导体制程，例如其可包括形成具有第一图案和第一厚度的光阻层230和图案层220的第一蚀刻制程，以及形成具有第二图案和第二厚度的光阻层230和图案层220的第二蚀刻制程。需说明的是，虽然表1-1至表1-3举出特定数量的制程，然其仅为清楚说明本揭露的一实施例的操作方法，并非用于限制本揭露的一实施例的范围，其他数量的制程亦包含于本揭露的一实施例的概念之下。

在一些实施例中，每套制程系统100可建立各自的数据库，以使数据库及所建立的标准可更贴近实际产线的运作状况。

在又一些实施例中，建立包含多笔历史数据的数据库的方法也可以是持续进行操作S22至抽出装置130因累积过多的固态副产物234、236而停机，并进行操作S23至操作S25及操作S27，以获得致使抽出装置130停机的固态副产物234、236的累积当量。

请再参考图2，于订定标准值(操作20)后，确效所订定的标准值，如操作30所示。图3B为确效标准值的操作30的流程示意图，其中所述标准值包括标准累积当量和标准电流值。如操作S31所示，通过前述操作20获得标准累积当量及标准电流值。然后，如操作S32所示，类似于操作S22，于反应腔体150中进行半导体制程，并通过抽出装置130从腔体150中移除此制程所产生的固态副产物234、236。接着，如操作S33所示，类似于图3A的操作S23至操作S25，量测管壁厚度，以计算抽出装置130的固态副产物234、236的累积当量，并量测抽出装置130的电流值。

然后，如操作S34所示，判断抽出装置130的固态副产物234、236的累积当量和电流值的一者或二者是否等于或高于在操作S31中所得的标准累积当量和标准电流值。当固态副产物234、236的累积当量和电流值的都未超过(即低于)此些标准值时，则基于原操作S31中所得的标准累积当量和标准电流值，重复进行操S32至S34。另一方面，当固态副产物234、236的累积当量和电流值的一者或二者等于或高于在操作S31中所得的标准累积当量和标准电流值时，则在超过标准值后，观察制程装置110是否立刻停机。此处所称的立刻停机可例如为在超过标准值后的下一片晶圆的制程中，制程装置110即因抽出装置130中过多的固态副产物234、236而停机。在一些例子中，操作S35的进行也可例如为在判断为超过标准值后手动停止制程装置110的运作，再接着手动重启制程装置110使其运作，并观察制程装置110停机情况。在另一些例子中，操作S35的进行也可例如为在判断为超过标准值后，控制器111将此判断结果回传至服务器140，并由服务器140对制程装置110发出指令，停止制程装置110的运作。尔后，再次重启制程装置110，并观察制程装置110是否立刻停机。

当确认制程装置110是在超过所述标准值后立刻停机，代表所获得的标准累积当量及/或标准电流值可准确反映抽出装置130中的固态副产物234、236的累积情况，故确效此标准累积当量及/或标准电流值，并可将此些标准值应用于后续图3C所示的制程流程上，如操作S36所示。另一方面，当制程装置110超过标准值后并未立刻停机时，代表操作S31所获得的标准值无法充分反映抽出装置130中的固态副产物234、236的累积情况。此时，如操作S37所示，使制程装置110运作至自动停机后，再重复进行操作S32至操作S35及操作S37数次(例如3至5次，但本揭露的一实施例不限所举次数)，并记录每次制程装置110自动停机的累积当量和电流值。之后，再将此些次所记录的累积当量和电流值，与前述操作S31所得的标准累积当量和标准电流值共同计算(例如：标准累积当量和此些次所记录的累积当量共同取平均值或中位数，电流值的情况亦同)，以获得新的标准累积当量和标准电流值。之后，以新的标准累积当量和标准电流值再次从操作S31开始进行确效操作30。

在一些实施例中，图2的操作20和操作30可通过机器学习(machine learning)来进行，例如：通过多次的叠代学习控制(iterative learning control；ILC)，以操作控制器111重复进行计算标准值、判断标准值是否确效、基于未确效的标准值持续逼近适当的标准值等操作，直至标准值确效，以反映抽出装置130的固态副产物234、236的累积情况。

接下来，如图2的操作40所示，应用此标准，以获知更换或清洗转子的时机点。请参考图3C，其为包括抽出装置的制程装置的监测方法的流程示意图。请一并参考图1A、图5和图6。首先，如操作S41，类似于图3A的操作S21，于半导体制程前，以制程装置110的控制器111接收制程当量的信息。在一些实施例中，可在操作S41的前、中或后，使控制器111接收由前述图3A的操作20所建立，并经图3B的操作30所确效的标准累积当量以及标准电流值。

接着，类似于前述操作S21，在操作S42中，于制程装置110的反应腔体150中进行制程，并通过抽出装置130移除此制程所产生的固态副产物234、236。操作S42可例如依照图5和图6所示的实施例中施行。

然后，类似于操作S23，在操作S43中，例如在一批量晶圆的半导体制程结束后，量测管路的管壁厚度。接下来，类似于操作S24所示，在操作S44中，利用管壁厚度变化量，计算抽出装置130的固态副产物234、236的当量。再者，类似于操作S25，在操作S45中，侦测抽出装置130的电流值。在另一些实施例中，操作S44和操作S45可同时进行，或也可先进行操作S45后才进行操作S44。

之后，如操作S46所示，可通过控制器111判断抽出装置130的固态副产物234、236的累积当量是否超过标准累积当量，及/或抽出装置130的电流值是否超过标准电流值。当累积当量和电流值都未超过标准时，则重复进行操作S41至操作S46；然而，当累积当量和电流值的至少一者超过标准时，控制器111回传判断结果至服务器140，并由服务器140对制程装置110发出指令，停止制程装置110的运作并更换或清洁转子135，如操作S47所示。在一些实施例中，当控制器111可回传判断结果至服务器140时，也可由服务器140对使用者发出停机警告，从而可即时处理有问题的制程装置110。

举例而言，请参考下表2，在一些例子中，以制程装置110对批量10至12进行半导体制程，并分别于每个批量的半导体制程结束后，判断泵浦固态副产物234、236的累积当量以及泵浦电流值的至少一者是否大于，例如表1所得的标准累积当量(((T-A)+(T’-A’)+(T”-A”))/3)或标准泵浦电流((C3+C6+C9)/3)。根据表2的例子，在批量10和批量11时，抽出装置固态副产物的累积当量和抽出装置电流值都小于标准累积当量和标准电流，即：(T10-A10)以及[T10-A10+T11-A11]都小于((T-A)+(T’-A’)+(T”-A”))/3，而C10和C11都小于(C3+C6+C9)/3。而在批量10和11进行完毕后接续进行的批量12中，虽然C12小于(C3+C6+C9)/3，但[(T10-A10)+(T11-A11)+(T12-A12)]大于((T-A)+(T’-A’)+(T”-A”))/3。因此，当批量12进行完毕后，控制器111回传累积当量超过标准累积当量的判断结果至服务器140，并由服务器140对制程装置110发出指令停止制程装置110的运作。此外，服务器140也可根据此判断结果对使用者发出更换或清洗转子135的提示。

表2

在一些其他实施例中，在操作S41与操作S42之间，更包括：控制器111可根据制程当量，对抽出装置130的流速调整模块133(图1A)发出指令，使流速调整模块133调整抽出装置130的抽气速率的操作。例如：当制程当量较小时，可降低抽出装置130的抽气速率；反之，当制程当量较大时，可提高抽出装置130的抽气速率。此操作有利于整体制程的节能以及成本节省。

在本揭露的一些实施例中，提出一种抽出装置的监测方法，其可得知真空泵浦中的固态副产物的即时负载状况，也可评估各个制程所产生的固态副产物多寡。本揭露的一实施例的方法至少包括下述优点：可准确地得知更换或清洗真空泵浦的时机、避免制程中的停机造成晶圆的损失、节省制造成本，以及节能的效果。

根据本揭露的一些实施例，提供一个包含抽出装置的制程系统的监测方法。此方法可包含下述操作。首先，提供制程系统，包含制程装置和抽出装置，经由管路使抽出装置与制程装置相连通。接着，接收信息，其包含制程的制程当量。然后，以制程装置进行所述制程，并以抽出装置移除制程装置中的固态副产物。接下来，量测所述管路的管壁的厚度变化量。之后，根据所述厚度变化量，计算附着于抽出装置中的固态副产物的累积当量。接着，量测抽出装置的电流值。接下来，对制程装置的状态、累积当量或电流值进行判断操作，以得知抽出装置中的固态副产物的累积状况。

依据上述的一些实施例，量测管路的管壁的厚度变化量还包含将厚度变化量换算为固态副产物的第一当量。

依据上述的一些实施例，计算附着于抽出装置中的固态副产物的累积当量包含使制程当量与第一当量相减，以获得第二当量，以及使第二当量与第三当量相加，以获得累积当量，其中第三当量为进行所述制程前，于抽出装置中的另一累积当量。

依据上述的一些实施例，对制程装置的状态进行判断操作，且所述状态包括制程装置为持续运作或停止运作的状态。

依据上述的一些实施例，当制程装置停止运作后，所述监测方法还包含记录累积当量和电流值，计算标准累积当量和标准电流值。

依据上述的一些实施例，对累积当量或电流值进行判断操作包括判断累积当量是否等于或高于标准累积当量，及/或判断电流值是否等于或高于标准电流值。

根据本揭露的一些实施例，提供一个包含抽出装置的制程系统的监测方法。此方法可包含下述操作。首先，提供制程系统，其包含制程装置和抽出装置，经由管路使抽出装置与制程装置相连通。接着，以制程装置接收信息，此信息包含制程的制程当量、第一标准累积当量以及第一标准电流值。然后，进行确效操作，以确认第一标准累积当量和第一标准电流值的可靠度。所述确效操作包含以制程装置进行所述制程，并以抽出装置移除制程装置中的固态副产物；获取附着于抽出装置中的固态副产物的第一累积当量；量测抽出装置的第一电流值；以及，判断第一累积当量是否等于或高于第一标准累积当量，及/或判断第一电流值是否等于或高于第一标准电流值。

依据上述的一些实施例，当第一累积当量等于或高于第一标准累积当量，及/或第一电流值等于或高于第一标准电流值，所述确效操作还包含观察制程装置是否停止运作。其中，当制程装置停止运作，确效第一标准累积当量和第一标准电流值；或，当制程装置未停止运作，重复进行所述确效操作。

依据上述的一些实施例，重复进行该确效操作还包含获取附着于抽出装置中的固态副产物的第二累积当量；量测抽出装置的第二电流值；以及根据第二累积当量与第一标准累积当量计算第二标准累积当量，以及根据第二电流值与第一标准电流值计算第二标准电流值。

根据本揭露的一些实施例，提供一种包含抽出装置的制程系统。此包含抽出装置的制程系统包含制程装置、控制器、抽出装置以及厚度量测装置。所述制程装置是配置来进行半导体制程，其中此半导体制程产生固态副产物。所述控制器是配置以接收一信息，其中此信息包含半导体制程的固态副产物的体积。所述抽出装置经管路与制程装置相连通，且抽出装置电性连接至电流量测装置，且电流量测装置通讯连接至控制器。所述厚度量测装置设于管路中，并与控制器通讯连接。

前述内容概述多个实施例的特征，以使于本技术领域具有通常知识者可进一步了解本揭露的一实施例的态样。本技术领域具通常知识者应可轻易利用本揭露的一实施例作为基础，设计或润饰其他制程及结构，借以执行此处所描述的实施例的相同的目的及/或达到相同的优点。本技术领域具有通常知识者亦应可了解，上述相等的结构并未脱离本揭露的一实施例的精神和范围，且在不脱离本揭露的一实施例的精神及范围下，其可经润饰、取代或替换。

Claims (10)

1.一种包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，包含：

提供一制程系统，该制程系统包含一制程装置和一抽出装置，该抽出装置与该制程装置是经由一管路相连通；

接收一信息，该信息包含一制程的一制程当量；

以该制程装置进行该制程，并以该抽出装置移除该制程装置中的一固态副产物；

量测该管路的一管壁的一厚度变化量；

根据该厚度变化量，计算附着于该抽出装置中的该固态副产物的一累积当量；

量测该抽出装置的一电流值；以及

对该制程装置的一状态、该累积当量或该电流值进行一判断操作，以得知该抽出装置中的该固态副产物的一累积状况。

2.根据权利要求1所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，该量测该管路的该管壁的该厚度变化量的操作还包含将该厚度变化量换算为该固态副产物的一第一当量。

3.根据权利要求2所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，该计算附着于该抽出装置中的该固态副产物的该累积当量的操作包含：

使该制程当量与该第一当量相减，以获得一第二当量；以及

使该第二当量与一第三当量相加，以获得该累积当量，其中该第三当量为进行该制程前，于该抽出装置中的另一累积当量。

4.根据权利要求1所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，对该制程装置的该状态进行该判断操作，且该状态包括该制程装置为持续运作或停止运作的状态。

5.根据权利要求4所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，当该制程装置停止运作后，该监测方法还包含：

记录该累积当量和该电流值；以及

计算一标准累积当量和一标准电流值。

6.根据权利要求5所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，对该累积当量或该电流值进行该判断操作包括判断该累积当量是否等于或高于该标准累积当量，及/或判断该电流值是否等于或高于该标准电流值。

7.一种包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，包含：

提供一制程系统，该制程系统包含一制程装置和一抽出装置，该抽出装置与该制程装置是经由一管路相连通；

接收一信息，该信息包含一制程的一制程当量、一第一标准累积当量以及一第一标准电流值；以及

进行一确效操作，以确认该第一标准累积当量和该第一标准电流值的一可靠度，其中该确效操作包含：

以该制程装置进行该制程，并以该抽出装置移除该制程装置中的一固态副产物；

获取附着于该抽出装置中的该固态副产物的一第一累积当量；

量测该抽出装置的一第一电流值；

判断该第一累积当量是否等于或高于该第一标准累积当量，及/或判断该第一电流值是否等于或高于该第一标准电流值；以及

当该第一累积当量等于或高于该第一标准累积当量，及/或该第一电流值等于或高于该第一标准电流值，观察该制程装置是否停止运作，其中：

当该制程装置停止运作，确效该第一标准累积当量和该第一标准电流值。

8.根据权利要求7所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，当该制程装置未停止运作，重复进行该确效操作。

9.根据权利要求8所述的包含抽出装置的制程系统的监测方法，其特征在于，重复进行该确效操作还包含：

获取附着于该抽出装置中的该固态副产物的一第二累积当量；

量测该抽出装置的一第二电流值；以及

根据该第二累积当量与该第一标准累积当量计算一第二标准累积当量，以及根据该第二电流值与该第一标准电流值计算一第二标准电流值。

10.一种包含抽出装置的制程系统，其特征在于，包含：

一制程装置，配置以进行一半导体制程，其中该半导体制程产生一固态副产物；

一控制器，配置以接收一信息，其中该信息包含该半导体制程的该固态副产物的一体积；

一抽出装置，经一管路与该制程装置相连通，并电性连接至一电流量测装置，且通讯连接至该控制器；以及

一厚度量测装置，设于该管路中，并与该控制器通讯连接。