專利名稱：一種化學儲槽的線上監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種化學儲槽的監(jiān)控系統(tǒng)，特別是用在儲放腐蝕性化學液儲槽上的監(jiān)測及控制系統(tǒng)，可以線上即時監(jiān)測儲槽的絕緣內(nèi)襯是否已經(jīng)遭到破壞蝕穿，并控制半導體制程單元，進而提升半導體制程的品質(zhì)與合格率。
背景技術：
液體化學品供應系統(tǒng)乃半導體制造過程中的相當重要的一個環(huán)節(jié)。液體化學品供應系統(tǒng)從進料作業(yè)區(qū)起，若由槽車送入工廠，即藉由輸送至儲槽經(jīng)由管線送至化學供應房及清凈室等使用端，若是桶裝或瓶裝則藉由貨車在碼頭區(qū)卸貨，再由堆高機或推車送至化學儲存房或分送至化學供應房及清凈室使用，使用后的廢棄物轉存至廢液收集桶，再輸送至廢液槽或廢液儲存房儲存。
如該行業(yè)者所知，半導體制程所需求的化學液常需要酸、堿等具有高腐蝕性(corrosive)的液體，并且需要維持相當高的純度，以避免污染(特別是金屬)以及確保晶片制造過程中的合格率。雖然這些半導體制程中所使用的腐蝕性化學液皆是以經(jīng)過特殊防蝕處理過的儲槽來承裝或儲放，然而，廠務人員或質(zhì)量管理人員仍然必須定期地采集儲槽內(nèi)的化學液樣本，然后再將收集到的化學液樣本進一步利用精密昂貴的微量分析儀器分析，才能確定該儲槽內(nèi)的化學液是否遭到金屬污染。通常，這類污染的發(fā)生是由于儲槽內(nèi)部的防蝕內(nèi)襯遭受化學破壞，產(chǎn)生微小穿孔瑕疵(pitting)，而使得儲槽內(nèi)的酸、堿等具有高腐蝕性的液體接觸到儲槽的金屬殼體所致。
目前，該行業(yè)以及技術領域中并沒有可以即時線上監(jiān)測儲槽內(nèi)襯破裂的技術手段，以能及時通知生產(chǎn)線人員廠中儲槽的狀態(tài)以及儲槽內(nèi)化學液的品質(zhì)。而以公知定期人工采樣的作法，又十分費時、昂貴，且往往當分析結果出來時，經(jīng)污染的化學液已經(jīng)在線上使用一段時間，而造成大批受污染的晶片必須丟棄，影響生產(chǎn)成本甚巨。再者，廠區(qū)內(nèi)儲槽的腐蝕控制更攸關到現(xiàn)場作業(yè)人員的生命安全，而不能輕易忽視。
鑒于此，發(fā)明人乃根據(jù)此等缺點及依據(jù)多年從事該相關技術領域的經(jīng)驗，悉心觀察且研究，進而提出本發(fā)明可線上即時監(jiān)控儲槽腐蝕的監(jiān)測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可即時監(jiān)控儲槽腐蝕的監(jiān)測系統(tǒng)，不但可以應用在廠區(qū)內(nèi)的固定儲槽，同時更可以廣泛應用在輸送過程中所使用的各種儲槽容器，例如載運化學品的槽車等等。
本發(fā)明要解決的另一技術問題是提供一種半導體制程的線上控制系統(tǒng)，可以即時監(jiān)測儲槽的內(nèi)襯是否已經(jīng)遭到破壞蝕穿，并控制半導體制程單元，進而提升半導體制程的品質(zhì)與合格率。
本發(fā)明的技術解決方案是一種儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，包含有一槽體，其由一導電殼體以及絕緣內(nèi)襯所構成，用以承裝腐蝕性化學液；一偵測電極，浸入該槽體所承裝的該腐蝕性化學液中；以及一量測裝置，電連接該偵測電極，其中該偵測量測裝置并且電連接該導電殼體。當該絕緣內(nèi)襯被蝕穿，造成該槽體所承裝的該腐蝕性化學液接觸該導電殼體時，該偵測量測裝置即可接收到一相對信號。
本發(fā)明還提出一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，包含有一反應容器，可容納至少一待濕處理的半導體晶片；一晶片移動裝置，用來將該半導體晶片移入或移出該反應容器；一槽體，其由一導電殼體以及絕緣內(nèi)襯所構成，用以承裝化學液，并經(jīng)由一管線系統(tǒng)輸送該化學液至該反應容器內(nèi)；其中該槽體裝設有一監(jiān)測系統(tǒng)，包括有一偵測電極，其浸入該槽體所承裝的該化學液中；以及一量測裝置，電連接該偵測電極，其中該偵測量測裝置并且電連接該導電殼體，而當該絕緣內(nèi)襯被蝕穿，造成該槽體所承裝的該化學液接觸該導電殼體時，該偵測量測裝置即可接收到一相對信號；以及一控制單元，連接至該量測裝置，且在該偵測量測裝置接收到該相對信號時，輸出一控制信號到該晶片移動裝置，停止該晶片移動裝置將該半導體晶片移入該反應容器的動作。
本發(fā)明的特點和優(yōu)點是本發(fā)明的化學儲槽的監(jiān)控系統(tǒng)，包含有一槽體，其由一導電殼體以及絕緣內(nèi)襯所構成，用以承裝化學液；一偵測電極，浸入該槽體所承裝的該化學液中；以及一量測裝置，電連接該偵測電極，其中該偵測量測裝置并且電連接該導電殼體。當該絕緣內(nèi)襯被蝕穿，造成該槽體所承裝的該化學液接觸該導電殼體時，該偵測量測裝置即可接收到一相對信號。其可即時監(jiān)控儲槽腐蝕的監(jiān)測系統(tǒng)，不但可以應用在廠區(qū)內(nèi)的固定儲槽，同時更可以廣泛應用在輸送過程中所使用的各種儲槽容器，例如載運化學品的槽車等等。
本發(fā)明的半導體制程的線上控制系統(tǒng)，可以即時監(jiān)測儲槽的內(nèi)襯是否已經(jīng)遭到破壞蝕穿，并控制半導體制程單元，進而提升半導體制程的品質(zhì)與合格率。


圖1繪示的是依據(jù)本發(fā)明較佳實施例一種儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)。
圖2繪示的是依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)所線上量測的監(jiān)測數(shù)據(jù)示意圖表。
圖3繪示的是依據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)。
圖4繪示的是依據(jù)本發(fā)明另一較佳實施例的示意圖。
附圖標號說明10腐蝕監(jiān)測系統(tǒng) 12儲槽14槽體16內(nèi)襯18化學液22排放管 24排氣管 26輸入管線28輸出管線 32偵測電極34導線36量測裝置
38導線42電腦單元 44屏幕52警示裝置60反應容器68化學液 70晶片80晶片移動裝置90管線系統(tǒng)92關關閥件 101半導體制造控制系統(tǒng)112車用儲槽 116內(nèi)襯200輸送監(jiān)測系統(tǒng)具體實施方式
為了能更近一步了解本發(fā)明的特征及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明。然而附圖僅供參考與輔助說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。請參閱圖1，其繪示的是依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)10。如圖1所示，腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)10包括有槽體12，其由一導電的堅固殼體14以及絕緣防蝕內(nèi)襯16所構成，槽體12用以承裝腐蝕性化學液18，其中殼體(shell)14通常為金屬材料所制，例如不銹鋼(stainlesssteel)、碳鋼(carbon steel)、鍍鋼(coated steel)或鋁金屬及其合金等等。
殼體14上另設置有不同用途的管路或閥件，其數(shù)量、尺寸以及安裝位置需視現(xiàn)場狀況以及實際需要而定，在此并不加贅述，但大體上會有排放管(drain)22、排氣管(vent)24、進料用的輸入管線26以及輸出管線28的設計，但不限于此。
槽體12內(nèi)的防蝕內(nèi)襯16可以為氟素聚合物樹脂(fluoropolymer resin)材料所構成，可包括有聚四氟乙烯(poly-tetra-fluoroethylene，PTFE)或聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(per-fluoroalkoxy，PFA)等，但不限于此。一般，聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)作為熔接兩片聚四氟乙烯(PTFE)的接面接著材料。而其它鐵氟龍材料，例如乙烯四氟乙烯共聚氟塑料(ethylenetetra-fluoroethylene，ETFE)或者乙烯丙烯氟化物(fluorinated ethylenepropylene，F(xiàn)EP)等等皆可以用作防蝕內(nèi)襯16的成分。
舉例來說，腐蝕性化學液18可能為硫酸(sulfuri cacid)、硝酸(nitricacid)、鹽酸(hydrochloric acid)、氫氟酸(hydrofluoric acid)等半導體制程上常用的酸液，或者過氧化氫(hydrogen peroxide)、氯化鐵(ferric chloride)、含鹵素有機物(halogenated organics)，或者其它腐蝕性化學液，但亦不限于上述這些化學液種類。
本發(fā)明的特征在于槽體12內(nèi)安置有一偵測電極32，其浸入槽體12所承裝的腐蝕性化學液18中。偵測電極32由抗蝕材料所構成，例如白金(Pt)等，但不限于此。偵測電極32經(jīng)由一導線34連接至一量測儀器36。根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，量測儀器36為一電阻計(ohmmeter)，其量測范圍約在1MΩ至40GΩ之間，輸出電壓約為50伏特至200伏特，但不限于此范圍。量測儀器36并且經(jīng)由導線38電連接導電殼體14。量測儀器36并連接至一電腦單元42，其可用以處理并記錄經(jīng)由量測儀器36傳遞過來的偵測數(shù)據(jù)資料。電腦單元42并可外接屏幕44，可顯示即時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及外接至一警示裝置(alarm)52。
請參閱圖2，其繪示的是依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)10所線上量測的監(jiān)測數(shù)據(jù)示意圖表。由于槽體12所使用的PTFE內(nèi)襯為絕緣體，對系統(tǒng)內(nèi)外具有高電阻，因此，在正常狀態(tài)下，由量測儀器36所量測到的電阻值為高電阻R1，而當絕緣內(nèi)襯16被蝕穿，造成槽體12所承裝的腐蝕性化學液18接觸到導電殼體14時，量測儀器36即可接收到一低電阻信號R2。一旦量測儀器36量測到低電阻信號R2，立即由電腦單元42傳送信號觸動警示裝置52，以通知線上人員進行處置。
請參閱圖3，其繪示的是依據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例一種能夠線上即時(in-situ and real-time)監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)100，其中相同或類似的元件仍沿用與前圖中相同的符號來表示。本發(fā)明半導體制造控制系統(tǒng)100包括有一反應容器60，可用來容納待濕處理的半導體晶片70。反應容器60可以為單晶片(single wafer)或多晶片(multi wafer)反應容器，其可以為氣密式或者開放式。前述的半導體晶片70的濕處理方式可以為批次(batch)更換反應容器60內(nèi)的化學液68或者以補充方式維持化學液68的液量。半導體制造控制系統(tǒng)100另包括有晶片移動裝置80，用來將半導體晶片70移入或移出反應容器60。反應容器60內(nèi)的化學液68由管線系統(tǒng)90從槽體12輸送過來。
本發(fā)明半導體制造控制系統(tǒng)100包括有腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)10，其包含槽體12，用以承裝腐蝕性化學液18。槽體12同樣是由導電殼體14以及絕緣內(nèi)襯16所構成。殼體14上視實際需要可另設置有不同用途的管路或閥件，如排放管22、排氣管線24、輸入管線26以及輸出管線28的設計，但不限于此。
殼體14通常為金屬材料所制，例如不銹鋼、碳鋼、鍍鋼或鋁金屬及其合金等等。槽體12內(nèi)的防蝕內(nèi)襯16可以為氟素聚合物樹脂材料所構成，可包括有聚四氟乙烯(PTFE)、聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)、乙烯四氟乙烯共聚氟塑料(ETFE)或者乙烯丙烯氟化物(FEP)等等。
槽體12內(nèi)安置有一偵測電極32，其浸入該槽體所承裝的化學液18中?；瘜W液18可能為硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸等半導體制程上常用的酸液，或者過氧化氫、氯化鐵、含鹵素有機物，或者其它腐蝕性化學液，但亦不限于上述這些化學液種類。偵測電極32經(jīng)由一導線34連接至一量測儀器36。根據(jù)本發(fā)明，量測儀器36為一電阻計(Ohmmeter)，其量測范圍約在1MΩ至40GΩ之間，輸出電壓約為50伏特至200伏特，但不限于此范圍。量測儀器36并且經(jīng)由導線38電連接導電殼體14。量測儀器36并連接至一電腦控制單元42，其可用以處理并記錄經(jīng)由量測儀器36傳遞過來得偵測數(shù)據(jù)資料。電腦單元42并可外接屏幕44，可顯示即時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及外接至一警示裝置52。
本發(fā)明半導體制造控制系統(tǒng)100的電腦控制單元42另外分別連接至槽體12與反應容器60之間管線系統(tǒng)90上的自動控制開關閥件92，以及連接至前述的晶片移動裝置80。當槽體12的絕緣內(nèi)襯16被蝕穿，造成槽體12所承裝的腐蝕性化學液18接觸到導電殼體14時，量測儀器36即可接收到一相對信號。一旦量測儀器36量測到相對信號，立即由電腦控制單元42傳送信號觸動警示裝置52，以通知線上人員進行處置。同時，電腦控制單元42輸出一控制信號到晶片移動裝置80，立即停止晶片移動裝置80將半導體晶片70移入該反應容器的動作，藉此將損害減到最低。此外，電腦控制單元42輸出一控制信號至管線系統(tǒng)90上的自動控制開關閥件92，切斷槽體12與反應容器60之間的通路，停止將經(jīng)污染的化學液18輸送至反應容器60。
請參閱圖4，其繪示的是依據(jù)本發(fā)明另一較佳實施例的示意圖。除了應用在半導體制程單元中以外，本發(fā)明更可以進一步應用在廠區(qū)外的化學品輸送范疇，例如載運化學品的槽車。圖4中，輸送監(jiān)測系統(tǒng)200包括有車用槽體112，其內(nèi)部由絕緣防蝕內(nèi)襯116所保護，并固定在卡車上。槽體112用以承裝腐蝕性化學液，如硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸等半導體制程上常用的酸液，或者過氧化氫、氯化鐵、含鹵素有機物，或者其它腐蝕性化學液等等。
槽體112內(nèi)安置有一偵測電極32，其浸入該槽體所承裝的化學液中。偵測電極32經(jīng)由一導線34連接至一量測儀器36。根據(jù)本發(fā)明，量測儀器36為一電阻計，其量測范圍約在1MΩ至40GΩ之間，輸出電壓約為50伏特至200伏特，但不限于此范圍。量測儀器36并且經(jīng)由導線38電連接車用槽體112的導電金屬外殼。量測儀器36可連接至一車上電腦單元，其可用以處理并記錄經(jīng)由量測儀器36傳遞過來得偵測數(shù)據(jù)資料。前述的車上電腦單元并可外接屏幕，可顯示即時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，提供車上人員參考。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包含有一槽體，其由一導電殼體以及絕緣內(nèi)襯所構成，用以承裝腐蝕性化學液；一偵測電極，浸入該槽體所承裝的該腐蝕性化學液中；以及一量測裝置，電連接該偵測電極，其中該偵測量測裝置并且電連接該導電殼體，而當該絕緣內(nèi)襯被蝕穿，造成該槽體所承裝的該腐蝕性化學液接觸該導電殼體時，該偵測量測裝置即可接收到一相對信號。
2.如權利要求1所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該導電殼體為不銹鋼或碳鋼所構成。
3.如權利要求1所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該導電殼體為鋁所構成。
4.如權利要求1所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該絕緣內(nèi)襯為氟素聚合物樹脂材料所構成。
5.如權利要求4所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該氟素聚合物樹脂材料包括有聚四氟乙烯。
6.如權利要求4所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該氟素聚合物樹脂材料包括有聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚。
7.如權利要求1所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該偵測電極由抗蝕材料所構成。
8.如權利要求7所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該抗蝕材料包括白金。
9.如權利要求1所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該量測裝置為一電阻計。
10.如權利要求9所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該電阻計的量測范圍約在1MΩ至40GΩ之間。
11.如權利要求1所述的儲放腐蝕性化學液儲槽的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該量測裝置所接收的該信號為一電阻信號。
12.一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，包含有一反應容器，可容納至少一待濕處理的半導體晶片；一晶片移動裝置，用來將該半導體晶片移入或移出該反應容器；一槽體，其由一導電殼體以及絕緣內(nèi)襯所構成，用以承裝化學液，并經(jīng)由一管線系統(tǒng)輸送該化學液至該反應容器內(nèi)；其中該槽體裝設有一監(jiān)測系統(tǒng)，包括有一偵測電極，其浸入該槽體所承裝的該化學液中；以及一量測裝置，電連接該偵測電極，其中該偵測量測裝置并且電連接該導電殼體，而當該絕緣內(nèi)襯被蝕穿，造成該槽體所承裝的該化學液接觸該導電殼體時，該偵測量測裝置即可接收到一相對信號；以及一控制單元，連接至該量測裝置，且在該偵測量測裝置接收到該相對信號時，輸出一第一控制信號到該晶片移動裝置。
13.如權利要求12所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該第一控制信號停止該晶片移動裝置將該半導體晶片移入該反應容器的動作。
14.如權利要求12所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元另連接至一安裝于該管線系統(tǒng)上的開關閥件，且在該偵測量測裝置接收到該相對信號時，該控制單元輸出一第二控制信號到該開關閥件。
15.如權利要求14所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該第二控制信號使該開關閥件關閉。
16.如權利要求12所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該量測裝置為一電阻計。
17.如權利要求16所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該電阻計的量測范圍約在1MΩ至40GΩ之間。
18.如權利要求12所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該絕緣內(nèi)襯為氟素聚合物樹脂材料所構成。
19.如權利要求18所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該氟素聚合物樹脂材料包括有聚四氟乙烯。
20.如權利要求18所述的一種能夠線上即時監(jiān)測化學液品質(zhì)的半導體制造控制系統(tǒng)，其特征在于，該氟素聚合物樹脂材料包括有聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚。
全文摘要
一種化學儲槽的線上監(jiān)控系統(tǒng)，包含有一槽體，其由一導電殼體以及絕緣內(nèi)襯所構成，用以承裝化學液；一偵測電極，浸入該槽體所承裝的該化學液中；以及一量測裝置，電連接該偵測電極，其中該偵測量測裝置并且電連接該導電殼體。當該絕緣內(nèi)襯被蝕穿，造成該槽體所承裝的該化學液接觸該導電殼體時，該偵測量測裝置即可接收到一相對信號。
文檔編號H01L21/66GK1728333SQ20041007078
公開日2006年2月1日 申請日期2004年7月26日 優(yōu)先權日2004年7月26日
發(fā)明者林鴻祥, 林昆陽, 洪舜立, 李玉郎, 沈育仁 申請人:聯(lián)華電子股份有限公司