TWI866162B

TWI866162B - 熱解吸分析自動化系統及利用該系統的熱解吸分析自動化方法

Info

Publication number: TWI866162B
Application number: TW112113574A
Authority: TW
Inventors: 金浩贊; 金正錫; 田英洙; 李應先; 柳承敎; 朴炫烈
Original assignee: 南韓商威思特奇公司
Priority date: 2022-04-14
Filing date: 2023-04-12
Publication date: 2024-12-11
Also published as: JP7511045B2; KR102445655B1; US20230333036A1; JP2023157862A; CN116908478A; TW202407312A

Abstract

本發明公開利用熱解吸的分析自動化系統及利用該系統的分析方法，該系統為了迅速進行晶片不良分析工序而包括自動化系統，包括：加熱裝置，包括加熱晶片的加熱器；分析裝置，接收含有從加熱後的晶片解吸的污染物質的氣體並對其進行分析；及結合部，設置在腔室外側並與晶片結合，該系統還包括：晶片移送裝置，形成有用於移送結合部的臂；及控制部，控制晶片移送裝置，以便將晶片插入腔室內以及將腔室內的晶片移送到外部。

Description

熱解吸分析自動化系統及利用該系統的熱解吸分析自動化方法

本發明關於一種熱解吸（TD）分析自動化系統，更為詳細地關於一種為了迅速進行晶片不良分析工序而包括自動化系統的TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法。

在半導體製造過程中使用的反應氣體被吸附在形成於晶片上的膜質表面而產生不良。在對吸附在晶片表面上的物質進行熱解吸並對解吸的污染物質進行分析時使用熱解吸（TD，Thermal Desorption）分析法。污染物質分析具有能夠追蹤晶片不良發生在哪個工序中的優點。用於檢測晶片污染的方法有多種方法，其中TD分析法在與利用在前開式晶圓傳送盒（FOUP，Front Opening Unified Pod）內部由晶片產生的氣體進行的分析法和對晶片表面噴射或接觸溶液來捕集檢測的方法相比較時，對於普通的無圖案晶片（Non-Pattern Wafer）的分析表現出相似的結果，但是對於圖案晶片（Pattern Wafer）的分析上表現出優勢。

但是，由於對晶片逐張進行分析，因此存在所需時間較長的缺點。此外，在加熱的狀態下，腔室內部的熱氣和氣體可能會產生安全事故，且因熾熱的熱氣，需要將腔室冷卻後更換晶片來進行分析。因此，進一步需要冷卻時間和加熱時間，且無法連續進行分析，因此具有不能迅速確認晶片是否不良的缺點。

因此，要求一種在TD分析時能夠縮短所需時間的裝置及方法。

本發明是為了解決如上所述的以往問題而提出的，本發明的目的是提出一種TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法，該TD分析自動化系統利用TD分析，並且為了縮短所需時間，構建自動化系統來省略腔室的冷卻過程。

此外，提出一種TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法，該TD分析自動化系統為了減小腔室的大小，在腔室內貫通設置有用於使卡盤上下移動的驅動部。

此外，提出一種TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法，該TD分析自動化系統包括用於在採樣的氣體移動時防止離子吸附在導管上的結構。

此外，提出一種TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法，該TD分析自動化系統包括用於在結束採樣後去除內部殘餘氣體的結構。

本發明的TD分析自動化系統，藉由捕集污染物質來進行分析，包括：加熱裝置，包括提供用於加熱晶片的空間的腔室和設置在所述腔室的內部且用於發散熱量的加熱器；分析裝置，與採樣端口連接且用於對藉由所述採樣端口抽吸的污染物質進行分析，其中所述採樣端口與所述腔室的內部連接；形成有臂的晶片移送裝置；及控制部，用於控制所述晶片移送裝置，以便將晶片插入所述腔室內以及將所述腔室內的晶片移送到外部。

此外，其特徵在於，包括：罩體，設置在所述腔室的內部，且藉由固定在所述腔室的結合部件被設置為與所述腔室的內表面隔開；及卡盤，被設置為與所述罩體相對置，且藉由與所述腔室連接的驅動部上下移動，在所述罩體和所述卡盤之間形成有供晶片設置的設置空間。

此外，其特徵在於，包括一端形成在所述罩體和所述卡盤之間且供晶片設置的桿銷，所述桿銷的另一端被設置為與所述卡盤結合或藉由形成在卡盤上的貫通孔貫通設置並與腔室的內表面結合或接觸。

此外，其特徵在於，所述桿銷貫通所述卡盤而設置，桿銷的與晶片接觸的端部的剖面積被形成為大於所述貫通孔的剖面積，所述端部藉由所述卡盤的動作阻斷所述貫通孔。

此外，其特徵在於，所述驅動部貫通所述腔室而設置，且與設置在所述腔室的外側的外部設備連接而驅動。

此外，其特徵在於，所述腔室包括內置於外壁中以及設置在外壁的外表面上的冷卻部件。

此外，其特徵在於，包括：貫通所述腔室而設置的一個以上的氣體端口，所述氣體端口用於向腔室內部注入非活性氣體。

此外，其特徵在於，在所述罩體和所述卡盤之間設置有一個以上的所述氣體端口。

此外，其特徵在於，所述採樣端口藉由導管與所述分析裝置連接，所述導管包括用於發散熱量的發熱體，所述發熱體和所述導管與控制部連接，從而所述導管的溫度被控制為設定的溫度。

此外，其特徵在於，所述分析裝置利用溶液捕集污染物質後，包括：利用污染物質的化學、物理及電特性進行分析的方法；利用污染物質的吸光及發光特性進行分析的方法；使污染物質離子化後進行分析的方法；及使污染物質與離子化物質反應後進行分析的方法中的一個以上的方法。

此外，一種利用TD分析自動化系統的TD分析自動化方法，包括：晶片載入步驟，由所述晶片移送裝置藉由預設的動作將晶片插入所述腔室的內部並載入到桿銷的一端；加熱準備步驟，由驅動部移動卡盤，以將所述卡盤設置在與罩體靠近的位置；晶片加熱步驟，藉由設置在所述腔室內的加熱器加熱晶片，以解吸污染物質；採樣步驟，將藉由加熱而解吸的污染物質藉由貫通所述罩體而設置的採樣端口排出；及分析步驟，由所述分析裝置對採樣的污染物質進行分析。

此外，其特徵在於，在所述晶片加熱步驟中，藉由即時檢測晶片的溫度來控制所述加熱器的溫度。

此外，其特徵在於，在所述採樣步驟之後，包括向腔室內部供給非活性氣體並藉由形成在腔室的排出口排出內部氣體的換氣步驟。

此外，其特徵在於，在所述分析步驟之後，包括將結束採樣的晶片藉由晶片移送裝置移送到腔室外側並載入另一晶片的晶片更換步驟，所述晶片更換步驟包括將加熱後的晶片移送到所述腔室的外側並在腔室的外側等待規定的時間以進行自然冷卻的冷卻步驟。

此外，其特徵在於，在所述分析步驟之後，包括將結束採樣的晶片藉由晶片移送裝置移送到腔室的外側並載入另一晶片的晶片更換步驟，所述晶片更換步驟包括將加熱後的晶片移送到設置在所述腔室的外側的冷卻腔室中的冷卻步驟，在冷卻晶片的期間，將另一晶片移送到所述加熱裝置的內部並進行分析。

此外，其特徵在於，所述TD分析自動化方法包括：腔室污染程度檢測步驟，向腔室內部供給非活性氣體，並藉由貫通所述腔室而設置的第二採樣端口檢測腔室內部的污染程度。

本發明利用TD分析法，並且構建用於移送晶片的自動化系統而省略腔室的冷卻過程，且連續地供給晶片，具有縮短所需時間的效果。

此外，將用於使卡盤上下移動的驅動部設置在腔室的外側而縮小腔室的大小，具有能夠降低在腔室加熱中需要的所需時間及能量的優點。

此外，用於連接加熱裝置和分析裝置的導管包括發熱體，具有將導管保持為設定的溫度並且防止離子被吸附在導管上的效果。

此外，在採樣結束後，可藉由非活性氣體的注入及真空泵的抽吸來去除內部殘餘氣體，從而匯出最佳的數據。

對藉由加熱晶片而熱解吸的污染物質進行分析的分析系統一般對一張晶片進行分析，因熾熱的熱氣，需要冷卻腔室後更換晶片，因此具有需要冷卻時間和加熱時間的缺點。

本發明提出一種TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法，其中所述TD分析自動化系統為了縮短作業時間而被構造為自動化系統。

下面，參照圖式對具有如上所述結構的本發明的TD分析自動化系統及利用該系統的分析方法進行詳細說明。

本發明可被加以多種變更，且可具有多種實施例，下面在圖式中例示出特定實施例並進行詳細說明。但是，應理解這些特定實施例並不用於將本發明限定為特定的實施形式，而是包括涵蓋在本發明的思想及技術範圍內的所有變更。

（1）本發明的結構圖

圖1是本發明的一個示意圖。參照圖1，由用於載入晶片的晶片移送裝置100、藉由加熱晶片來解吸污染物質的加熱裝置200及用於接收解吸的污染物質並進行分析的分析裝置300形成為一個裝置。

由於晶片移送裝置100、加熱裝置200及分析裝置300被形成為一個裝置，因此防止所使用氣體的洩漏，且在藉由晶片移送裝置100移動晶片時，將晶片隔離於外部以防止晶片受到污染。

以往的裝置因熾熱的熱氣，需要在冷卻腔室後更換晶片，因此在腔室的冷卻及再加熱中需要較長的時間，但在本發明中構造晶片移送裝置100，其包括與晶片結合的結合部，且其動作被程式設計為將晶片及結合部移送到腔室內側或腔室外側，因此具有在無需腔室的冷卻過程的情況下能夠更換加熱的腔室內的晶片的優點。此時，結合部及晶片移送裝置由如陶瓷那樣的熱變形較少的耐熱材料形成。加熱後的晶片被移送到加熱裝置200的腔室外側，並進行額外的冷卻。本發明省略了腔室的冷卻時間，具有能夠連續進行晶片不良分析的優點。

圖1是對本發明的外觀的一個示意圖，至於外觀，根據需要可充分地變形外觀。

圖2是本發明的結構圖。參照圖2，包括：加熱裝置200，包括提供用於加熱晶片的空間的腔室220及設置在所述腔室的內部且用於發散熱量的加熱器250；分析裝置300，與採樣端口311連接且用於對藉由所述採樣端口抽吸的污染物質進行分析，其中所述採樣端口311與所述腔室的內部連接；形成有臂的晶片移送裝置100；及控制部，用於控制所述晶片移送裝置，以便將晶片插入所述腔室內以及將所述腔室內的晶片移送到外部。

加熱裝置200由包括加熱器250的腔室220形成，在加熱裝置200的一側形成有與晶片移送裝置連接的閘門210。晶片移送裝置設置在所述腔室的外側，且包括與晶片結合的結合部，藉由內置的自動化程式穿過閘門210及晶片出入口221，將晶片移送到腔室220內部或從腔室220內部移送到外部。藉由晶片移送裝置安裝在腔室220內部的晶片被設置在腔室220內部的加熱器250加熱，含有藉由加熱而解吸的污染物質的氣體通過導管310移動到分析裝置300。此時，控制部即時接收設置在腔室內部的構件的溫度，並控制加熱器的溫度。關於溫度檢測方式，利用罩體230及卡盤240由透明的石英來形成這一點，並利用設置在腔室內部的光感測器即時檢測晶片溫度並調節加熱溫度。

分析裝置300捕集污染物質並對離子進行分析。藉由離子分析能夠容易追蹤相應晶片的不良在哪個工序中產生。分析裝置300可採用多種分析方法。例如作為分析方法，利用溶液捕集污染物質後，包括利用污染物質的化學、物理及電特性進行分析的方法；利用污染物質的吸光及發光特性進行分析的方法；使污染物質離子化後進行分析的方法；及使污染物質與離子化物質反應後進行分析的方法等。

結束加熱及分析後的晶片藉由晶片移送裝置100被移送到腔室220的外部，對於腔室220內的殘餘氣體，利用真空泵或注入非活性氣體來對腔室220內部進行換氣。排出到腔室220外側的氣體藉由捕集器400過濾污染物質及氣體後排出到外部。

在本發明中，晶片的加熱方式可採用直接加熱方式和間接加熱方式。直接加熱方式為將晶片設置在加熱板（未圖示）上後直接進行加熱的方式，間接加熱方式為利用燈或其他加熱器，由傳導、對流、輻射等的方法對晶片進行加熱，而不對晶片直接加熱的方式。此外，卡盤240和罩體230可由透明的石英形成，且可藉由使光能滲透到內部來加熱晶片。

此外，在閘門210和晶片出入口221之間可形成有門閥（未圖示），門閥可由冷卻型門閥形成。冷卻型門閥在內部形成有孔，可藉由該孔供給各種冷卻劑並對門閥進行冷卻，以防止門閥過熱。作為冷卻水使用工藝冷卻水（PCW）、超純水（UPW）、壓縮乾燥空氣（CDA）等，對於所使用的冷卻水的種類並不限定。

圖3是本發明中的腔室的結構圖。參照圖3，其特徵在於包括：罩體230，設置在所述腔室220內部並藉由固定在所述腔室的結合部件231被設置為與所述腔室的內表面隔開；及卡盤240，被設置為與所述罩體相對置並藉由與所述腔室連接的驅動部241上下移動，在所述罩體和所述卡盤之間形成有供晶片設置的設置空間。

雖然圖中示出加熱器250設置在腔室220內的上端，但並不限定加熱器250的位置，並且可形成有多個加熱器250。

罩體230藉由結合部件231設置在腔室220的中央且與腔室220的內表面隔開。結合部件231藉由與罩體230的外表面和腔室220的內表面結合來固定罩體230的位置。罩體230形成有孔，以便與分析裝置連接，並且採樣端口311插入該孔中，採集含有從晶片解吸的污染物質的氣體。罩體的內表面可形成為規定的形狀，以便與卡盤240配合。

卡盤240被設置為與罩體230相對置，且藉由結合在卡盤240的外表面上的驅動部241進行上下運動。在卡盤240的內表面上形成有槽，以便在卡盤240和罩體230之間設置晶片。

驅動部241貫通腔室而設置，且與設置在腔室220外側的外部設備連接並與卡盤240一起進行上下運動。驅動部241藉由液壓或空壓來進行運動。由於驅動部貫通腔室而設置，因此具有如下的優點：即，能夠縮小腔室的整體體積，而且因縮小了腔室的體積，能夠減少加熱所需的時間及能量。

在罩體230和卡盤240之間設置有桿銷242以便設置晶片。桿銷242以其一端與晶片接觸的方式設置在卡盤240和罩體230之間，並且被設置為貫通卡盤240且其另一端與腔室220的內表面結合或接觸。此外，桿銷242可以以其一端與晶片接觸的方式設置在卡盤240和罩體230之間，且其另一端與卡盤240的內表面結合。當桿銷被設置為其另一端與腔室的內表面接觸時，桿銷可受到卡盤的支撐，並且隨著卡盤的上升而遠離腔室的內表面。

此外，桿銷可與額外的驅動部結合並進行上下移動。藉由進一步包括額外的驅動部，能夠控制為藉由桿銷穩定地安裝在移送裝置上，或者設置在桿銷上的晶片穩定地安裝到移送裝置上。

如圖所示，在本實施例中以桿銷242的一端設置在卡盤240和罩體230之間，並且桿銷242貫通卡盤240而其另一端結合在腔室220的下表面的實施例為基準進行說明。

冷卻部件260被設置為一個以上，且被設置為防止由加熱器250產生的熱量傳遞並影響到設置在腔室220外側的構件。冷卻部件260被設置為內置在腔室220的外壁，根據需要，可設置在與框架接觸的外表面上。

腔室220設置有用於注入非活性氣體的氣體端口222。在腔室220內部設置有一個以上的氣體端口222，其用於注入非活性氣體以將內部殘餘氣體排出到外部。氣體端口222可與閥門及品質流量控制器（MFC，Mass Flow controller）連接，用於控制非活性氣體的供給量。

在卡盤240和罩體230之間設置有氣體端口222，以便噴射非活性氣體。藉由形成在腔室220上的排出口223排出殘餘氣體。藉由定期排出內部殘餘氣體，防止安全事故發生並進行精確的分析。

此外，在污染物質採樣過程中可根據情況供給或停止供給非活性氣體。

圖4及圖5是圖3的放大圖。圖4是放大加熱裝置200的圖，是放大了載入晶片的狀態的圖。參照圖4，藉由結合部件231，固定罩體230在腔室220內的位置。隨著卡盤240藉由驅動部241上升，供晶片安裝的桿銷242插入卡盤240的貫通孔內，從而晶片被設置在卡盤240的上表面。

晶片被腔室220內的加熱器250加熱，藉由加熱而解吸的污染物質藉由貫通腔室220上側而結合的採樣端口311移送到分析裝置300。採樣端口311貫通罩體230的頂面或者插接於形成在罩體230上的孔中，從而移送含有從晶片解吸的污染物質的氣體。

採樣端口311被設置為貫通加熱器250，或者加熱器250被設置為與採樣端口相鄰，從而防止經採樣的氣體在移動到分析裝置300時冷卻。

腔室220包括用於注入非活性氣體的氣體端口222。在結束加熱及採樣步驟後，注入非活性氣體來排出內部殘餘氣體。在腔室220內設置有多個氣體端口222，其中一部分氣體端口222設置在罩體230和卡盤240之間來排出殘餘氣體。

桿銷242的一端設置在卡盤240和罩體230之間，並且桿銷242貫通卡盤240且其另一端結合到腔室220的底面。桿銷242的一端被形成為端部的剖面積寬於貫通孔的剖面積，以便能夠穩定地設置晶片。桿銷242藉由形成在卡盤240上的貫通孔貫通設置，卡盤240藉由設置在外表面的驅動部241進行上下運動，桿銷242被固定在腔室220的內側而不動彈。

此時，隨著卡盤240藉由驅動部241上升，設置在桿銷242上端的晶片被設置到卡盤240的頂面。在卡盤240的內表面上形成有供桿銷242的端部插入的插孔。桿銷242設置在貫通孔中，並且桿銷242的端部的剖面積被形成為大於貫通孔的剖面積，從而阻斷氣體流動。

由此，晶片被設置在卡盤240和罩體230之間，藉由加熱使污染物質解吸，並且桿銷242的端部阻斷貫通孔，因此具有防止污染物質藉由貫通孔洩漏的效果。此時，貫通孔的形狀、桿銷的端部形狀及供桿銷的端部插入的插孔的形狀可以變形，桿銷由與卡盤的材質相同的材質形成，從而防止熱膨脹帶來的損傷。

圖5是藉由非活性氣體排出殘餘氣體的示意圖。參照圖5，排出口223與用於抽吸腔室內部氣體的第二真空泵410及外部連接，且與用於淨化被排出氣體的捕集器400連接。在加熱及採樣後，藉由一個以上的氣體端口222注入非活性氣體。內部殘餘氣體與注入的非活性氣體一起通過形成在腔室220的排出口223向腔室220的外側排出。被排出的氣體通過氣體排出管移送，並藉由捕集器400過濾污染物質及氣體後向外部排出。此外，因氣體排出管與第二真空泵410連接，因此具有定期對腔室220內部進行換氣的優點。

圖6是加熱裝置和分析裝置的連接示意圖。參照圖6，分析裝置300與加熱裝置200連接，可對從晶片解吸的污染物質進行分析，並根據需要對腔室內的空氣進行檢測。

加熱裝置200和分析裝置300藉由用於移送氣體的導管310來連接。導管310藉由設置在加熱裝置200外面的採樣端口311來固定。採樣端口311被設置為貫通腔室220內部的罩體230。由設置在罩體230和卡盤之間的晶片被加熱而解吸的污染物質藉由採樣端口被移送到分析裝置。污染物質可藉由腔室內部的溫度上升被移送到分析裝置，也可藉由與分析裝置連接的第一真空泵314來移送。用於連接加熱裝置和分析裝置的導管310可由閥門313決定是否開放，且可藉由用於控制閥門313的控制部來調節被抽吸到分析裝置300的氣體量。

此時，導管310的特徵在於：為了防止污染物質在移動到分析裝置300時離子因冷卻而沉積在導管310上，導管310包括用於發散熱量的發熱體312。藉由防止離子沉積在導管310上，具有能夠降低分析效率及存儲量（memory）的效果。發熱體312和導管310與控制部連接，從而將導管的溫度控制為設定的溫度。本發明並不限定控制導管的溫度的方式。例如，發熱體可被形成為包圍導管，從而向導管傳遞熱量，導管和發熱體可利用加工品及其他構件連接後，由傳導到加工品的溫度來控制溫度。

此外，包括變形導管形狀以保持設定溫度的方式。可在導管的週邊配設套管後，將熱源連接到套管並對內部空氣進行加熱來控制導管的溫度。

本發明進一步包括貫通腔室而設置的第二採樣端口（未圖示）。第二採樣端口是為了檢測腔室內的污染程度而連接腔室內部和分析裝置的結構。向腔室內部供給非活性氣體，非活性氣體與污染物質一起被移送到分析裝置。可藉由在晶片分析前檢測腔室內部的污染程度來提高可靠性，且可藉由在晶片加熱後檢測殘留的污染物質的量來檢測從晶片熱解吸的污染物質的精確的量。

[2]本發明的作業順序圖

本發明包括利用前述TD分析自動化系統的自動化方法。

該方法包括：晶片載入步驟，由所述晶片移送裝置藉由預設的動作將晶片插入所述腔室的內部並載入到所述桿銷的一端；加熱準備步驟，由所述驅動部移動所述卡盤，以將所述卡盤設置在與罩體靠近的位置；晶片加熱步驟，藉由設置在所述腔室內的加熱器來加熱晶片，以解吸污染物質；採樣步驟，藉由貫通所述罩體而設置的採樣端口排出藉由加熱而解吸的污染物質；及分析步驟，由所述分析裝置對採樣的污染物質進行分析。

晶片載入步驟包括將儲存有多個晶片的前開式晶圓傳送盒（FOUP，Front Opening Unified Pod）載入到晶片移送裝置（設備前端模組，EFEM，Equipment Front End Moudle）的步驟。FOUP是用於在受控的環境下能夠安全地傳送矽晶片的常規結構。晶片移送裝置逐張地安裝FOUP內的晶片。隨著打開設置在腔室外面的閘門，晶片藉由晶片出入口被移送到腔室內部。晶片被載入到桿銷的上端，晶片移送裝置移動到腔室外部。

加熱準備步驟是將載入後的晶片加熱的前一步驟。卡盤藉由設置在外表面的驅動部上下移動，藉由其動作，設置在桿銷的一端的晶片被設置在卡盤的內表面。

此時，在卡盤上貫通設置有桿銷，桿銷的端部被形成為其剖面積大於卡盤的貫通孔的剖面積，藉由移動部的動作，桿銷的端部阻斷貫通孔。

在晶片加熱步驟中，腔室內的加熱器運行來加熱晶片。載入後的晶片在由石英製作的卡盤和罩體之間藉由外部輻射熱被加熱。藉由加熱，位於晶片表面的離子及有機物被氣化而相變為氣體形態。加熱器的位置並不限定於腔室的上下方，在腔室內可設置有多個加熱器。雖然根據升溫時間和保持時間而分析結果不同，但在平均升溫15分鐘至20分鐘後保持10分鐘至20分鐘的情況下得到較佳的結果。

在採樣步驟中，將藉由加熱而解吸的污染物質藉由採樣端口移送到分析裝置中。可藉由設置在腔室內的氣體端口投入非活性氣體，並將其藉由加壓來移送到分析裝置，且可藉由與分析裝置連接的第一真空泵移送非活性氣體。在採樣端口貫通罩體而設置且位於晶片的上端的情況下氣體抽吸效果最佳。

此外，採樣步驟可根據在腔室內有無晶片來進行。在晶片載入步驟之前，包括用於向腔室內部供給非活性氣體並對腔室內部的污染程度進行檢測的腔室污染程度檢測步驟。藉由在進行晶片分析之前對腔室內部的污染程度進行檢測，能夠提高分析可靠性。

此時，在採樣中途發生緊急情況時，控制部可以供給或停止供給非活性氣體。緊急情況包括洩漏、過熱及過度污染等，當發生氣體洩漏時，中斷非活性氣體的供給，當晶片過熱時，藉由供給非活性氣體對晶片進行冷卻。

在分析步驟中，對採樣的污染物質進行分析。作為分析方法，利用溶液捕集污染物質後，可採用利用污染物質的化學、物理及電特性進行分析的方法；利用污染物質的吸光及發光特性進行分析的方法；使污染物質離子化後進行分析的方法；及使污染物質與離子化物質反應後進行分析的方法等。

本發明包括將結束採樣的晶片藉由晶片移送裝置移送到腔室的外側並且載入另一晶片的晶片更換步驟。在晶片更換步驟中，在結束對載入於腔室內的晶片的加熱及採樣後，藉由驅動部，使卡盤下降並將晶片設置在桿銷的上端。將設置在桿銷的晶片藉由驅動裝置移送到腔室外部，並將另一晶片載入到腔室內部。

此時，以往的TD分析系統如上所述那樣在完成一張晶片的加熱及分析工序後進行冷卻，但在本發明中藉由自動化系統移送晶片，省略了腔室冷卻，具有縮短所需時間的優點。

藉由晶片移送裝置移送到加熱裝置外部的晶片被移送到FOUP，其中晶片在移送過程中冷卻或被移送到冷卻裝置而冷卻後，被載入到FOUP。

在晶片更換步驟中，為了去除腔室內部的殘餘氣體，包括換氣步驟。在換氣步驟中，為了去除腔室內的殘餘氣體，在將晶片移送到腔室外部後關閉閘門並封閉腔室的狀態下供給非活性氣體。藉由設置在腔室內的氣體端口供給非活性氣體，藉由形成在腔室底面的排出口排出殘餘氣體。排出口與用於捕集氣體中的固體或液體粒子的捕集部連接，因此在淨化後向外部排出。此外，排出口與第二真空泵連接，從而定期藉由真空壓來將腔室內部恢復為初始狀態。

即，在平時及分析時進行常時利用非活性氣體的排氣，當需要清潔時，利用第二真空泵急速排出腔室內部的空氣。

本發明包括用於對腔室內部的污染程度進行檢測的腔室污染程度檢測步驟。在腔室污染程度檢測步驟中，向腔室內部供給非活性氣體，並藉由貫通腔室而設置的第二採樣端口對腔室內部的污染程度進行檢測。

腔室污染程度檢測與晶片的有無及所進行的步驟無關地根據使用者的要求來進行。可藉由在晶片的設置前後對腔室的污染程度進行檢測來確認在安裝晶片時是否有污染物質進入，且可藉由對晶片的加熱前後進行檢測來確認在腔室內殘留的污染物質的量。

本發明提出一種用於對加熱後的晶片進行冷卻的方法。關於加熱後的晶片，在換氣步驟中向腔室內部供給非活性氣體，從而能夠同時進行腔室內部的換氣及對加熱後的晶片進行冷卻的冷卻步驟。

此外，將在晶片更換步驟中加熱後的晶片移送到所述腔室的外側，並在腔室的外側等待規定的時間以進行自然冷卻。

此外，包括將在晶片更換步驟中加熱後的晶片移送到設置在所述腔室的外側的冷卻腔室中的冷卻步驟，並對晶片進行冷卻，在冷卻晶片的期間，可將另一晶片移送到所述加熱裝置內部來進行分析。

本發明並不限於上述實施例，當然有廣泛的應用範圍，並且當然在不脫離請求項書中所要求保護的本發明要點的情況下，可進行多種形式的變形實施。

100:晶片移送裝置 200:加熱裝置 210:閘門 220:腔室 221:晶片出入口 222:氣體端口 223:排出口 230:罩體 231:結合部件 240:卡盤 241:驅動部 242:桿銷 250:加熱器 260:冷卻部件 300:分析裝置 310:導管 311:採樣端口 312:發熱體 313:閥門 314:第一真空泵 400:捕集器 410:第二真空泵

圖1是本發明的結構圖。

圖2是本發明的具體結構圖。

圖3是本發明的腔室結構圖。

圖4及圖5是圖3的放大圖。

圖6是分析儀的連接示意圖。

210:閘門

220:腔室

221:晶片出入口

230:罩體

240:卡盤

250:加熱器

300:分析裝置

310:導管

Claims

一種熱解吸分析自動化系統，其係藉由捕集污染物質來進行分析，所述熱解吸分析自動化系統包括：加熱裝置，包括提供用於加熱晶片的空間的腔室和設置在所述腔室的內部且用於發散熱量的加熱器；罩體，設置在所述腔室的內部，且藉由固定在所述腔室的結合部件被設置為與所述腔室的內表面隔開；卡盤，被設置為與所述罩體相對置，且藉由與所述腔室連接的驅動部上下移動；分析裝置，與採樣端口連接且用於對藉由所述採樣端口抽吸的污染物質進行分析，其中所述採樣端口與所述腔室的內部連接；形成有臂的晶片移送裝置；及控制部，用於控制所述晶片移送裝置，以便將晶片插入所述腔室內以及將所述腔室內的晶片移送到外部；其中，在所述罩體和所述卡盤之間形成有供晶片設置的設置空間。
如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述熱解吸分析自動化系統還包括一端形成在所述罩體和所述卡盤之間且供晶片設置的桿銷，所述桿銷的另一端被設置為與所述卡盤結合或藉由形成在所述卡盤上的貫通孔貫通設置並與所述腔室的內表面結合或接觸。
如請求項2所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述桿銷貫通所述卡盤而設置，所述桿銷的與晶片接觸的端部的剖面積被形成為大於所述貫通孔的剖面積，所述端部藉由所述卡盤的動作阻斷所述貫通孔。
如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述驅動部貫通所述腔室而設置，且與設置在所述腔室的外側的外部設備連接而驅動。
如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述腔室包括內置於外壁中以及設置在外壁的外表面上的冷卻部件。
如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述熱解吸分析自動化系統還包括：貫通所述腔室而設置的一個以上的氣體端口，所述氣體端口用於向所述腔室的內部注入非活性氣體。
如請求項6所述之熱解吸分析自動化系統，其中，在所述罩體和所述卡盤之間設置有一個以上的所述氣體端口。
如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述採樣端口藉由導管與所述分析裝置連接，所述導管包括用於發散熱量的發熱體，所述發熱體和所述導管與所述控制部連接，所述導管的溫度被控制為設定的溫度。
如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統，其中，所述分析裝置利用溶液捕集污染物質後，包括：利用污染物質的化學、物理及電特性進行分析的方法；利用污染物質的吸光及發光特性進行分析的方法；使污染物質離子化後進行分析的方法；及使污染物質與離子化物質反應後進行分析的方法中的一種以上的方法。
一種利用如請求項1所述之熱解吸分析自動化系統的熱解吸分析自動化方法，其包括以下步驟：晶片載入步驟，由所述晶片移送裝置藉由預設的動作將晶片插入所述腔室的內部並載入到桿銷的一端；加熱準備步驟，由與所述腔室連接的驅動部移動卡盤，以將所述卡盤設置在與罩體靠近的位置，其中所述罩體被設置為與所述腔室的內表面隔開；晶片加熱步驟，藉由設置在所述腔室內的加熱器來加熱晶片，以解吸污染物質；採樣步驟，將藉由加熱而解吸的污染物質藉由貫通所述罩體而設置的採樣端口排出；及分析步驟，由所述分析裝置對採樣的污染物質進行分析。
如請求項10所述之熱解吸分析自動化方法，其中，在所述晶片加熱步驟中，藉由即時檢測晶片的溫度來控制所述加熱器的溫度。
如請求項10所述之熱解吸分析自動化方法，其中，在所述採樣步驟之後，所述熱解吸分析自動化方法還包括向所述腔室的內部供給非活性氣體並藉由形成在所述腔室的排出口排出內部氣體的換氣步驟。
如請求項10所述之熱解吸分析自動化方法，其中，在所述分析步驟之後，所述熱解吸分析自動化方法還包括將結束採樣的晶片藉由晶片移送裝置移送到所述腔室的外側並載入另一晶片的晶片更換步驟，所述晶片更換步驟包括將加熱後的晶片移送到所述腔室的外側並在所述腔室的外側等待規定的時間以進行自然冷卻的冷卻步驟。
如請求項10所述之熱解吸分析自動化方法，其中，在所述分析步驟之後，所述熱解吸分析自動化方法還包括將結束採樣的晶片藉由晶片移送裝置移送到所述腔室的外側並且載入另一晶片的晶片更換步驟，所述晶片更換步驟包括將加熱後的晶片移送到設置在所述腔室的外側的冷卻腔室中的冷卻步驟，在冷卻晶片的期間，將另一晶片移送到所述加熱裝置的內部並進行分析。
如請求項10所述之熱解吸分析自動化方法，其中，所述熱解吸分析自動化方法還包括：腔室污染程度檢測步驟，向所述腔室的內部供給非活性氣體，並藉由貫通所述腔室而設置的第二採樣端口檢測所述腔室的內部的污染程度。