本技术涉及集成电路制造，尤其涉及一种颗粒检测装置、晶圆盒及颗粒检测方法。
背景技术：
1、集成电路制造过程中，需要将生产晶圆传输到多种工艺设备中以完成诸如沉积、离子注入、刻蚀及清洁等一系列工艺序列，颗粒污染是造成缺陷、影响良率的主要原因。颗粒污染可能是工艺生产过程中发生不希望的气相反应而生成的杂质颗粒，也可能是在晶圆传送路径中掉落到晶圆上而引入。通常，多种工艺设备之间生产晶圆的传送，需要设备前端模块(efem)装载晶圆，晶圆盒停留在晶圆装载台上执行晶圆的装卸作业时，包括晶圆盒的装载空间会与在外部环境通气，由此从外界环境引入颗粒污染。
2、设备前端模块(efem)内的晶圆盒一般配置为内置式晶圆盒，其不能轻易拆除，无法如前开式晶圆盒(foup)一样采用专门清洗设备进行定时清洗，因而晶圆盒内出现脏污而影响洁净度，没有办法及时发现。现阶段，主要通过机台日常运行时于机台腔体内设置监控测试晶圆，间接检测晶圆盒内的洁净度，但是内置晶圆盒的脏污可能仅存在于狭槽位置的脏污，此种情形下，测试晶圆未接触到带有脏污的狭槽位置，会导致无法侦测到颗粒。此外，除了承载产品晶圆之外，设备前端模块的内置式晶圆盒通常还会装载暖机晶圆(seasonwafer)或干法清洁晶圆(dry clean wafer)，由于这些晶圆一般会重复使用，更容易受到设备腔体内的副产物(例如，聚合物)污染，一旦上述受到污染的晶圆从内置晶圆盒装载和/或卸载时，会导致晶圆盒内颗粒物的增多，从而引起晶圆生产的良率和产品品质。
3、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种颗粒检测装置、晶圆盒及颗粒检测方法，用于解决现有技术中晶圆盒不易拆卸，生产工艺受到颗粒污染而使设备维护成本提高，影响晶圆加工良率。
2、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种颗粒检测装置，应用于晶圆盒，所述晶圆盒内设置有用于承载晶圆的腔体，所述晶圆盒上设置有排气孔，所述排气孔与所述腔体连通，用于导出所述腔体内的待检测气体，包括：
3、光学检测组件，所述光学检测组件包括光学测量腔体、光学检测管、光源及光学检测窗口，所述光源设置于所述光学测量腔体内，所述光学检测管贯穿所述光学测量腔体，所述光学检测管的一端与所述排气孔连通，以导入所述待检测气体，所述光学检测管两侧分别设有所述光源及所述光学检测窗口，所述光源配置用于向所述光学检测管发射光束并产生穿透所述光学检测管的检测光线，所述检测光线由所述光学检测窗口接收，所述检测光线的发射路径上设置有透镜组，所述透镜组设置在所述光学检测管的两侧；所述排气孔的下游设置有压力计，用于监测自所述晶圆盒的腔体导出气体的气压；
4、信号处理模块，所述信号处理模块与所述光学检测窗口光耦合以自所述光学检测窗口接收光信号，以及基于所接收的光信号获取用于指示待检测气体的颗粒浓度水平的数据。
5、可选地，还包括：排气管路，所述排气管路的一端连接至所述晶圆盒的排气孔以使所述排气管路与所述晶圆盒的腔体流体连通，并且所述排气管路远离所述晶圆盒的一端连接至排气泵以提供自所述晶圆盒的腔体抽取待检测气体的动力。可选地，所述排气管路包括第一气体支路和第二气体支路，所述光学检测管连接于所述第一气体支路上，所述第一气体支路上设置有第一隔离阀以导通或阻断所述待检测气体经由所述第一气体支路向所述光学检测管的流动，所述第二气体支路上设置有第二隔离阀以控制所述第二气体支路的开启或关闭，所述压力计位于所述第二隔离阀的下游。
6、可选地，还包括：控制模块，所述控制模块与所述第一隔离阀通信以控制所述第一气体支路的开启或关闭，所述控制模块与所述第二隔离阀通信以控制所述第二气体支路的开启或关闭。
7、可选地，所述透镜组镶嵌设置于所述光学检测管上，所述透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜面向所述光源设置成准直透镜，用于对所述光源发射的光束进行整形处理，所述第二透镜面向所述光学检测窗口设置成缩束透镜，用于对所述检测光线进行缩束处理。
8、可选地，所述信号处理模块包括光探测器，所述光电探测器包括激光传感器和红外传感器中的一种。
9、本技术还提供一种晶圆盒，包括根据前述的颗粒检测装置，所述晶圆盒的内部设置有用于承载晶圆的多层插槽，所述多层插槽设置于所述晶圆盒的内侧壁且沿其高度方向排布，各层插槽内设置有至少一排气孔。
10、可选地，所述晶圆盒包括壳体，所述壳体界定用于容纳晶圆的腔体，所述晶圆盒的壳体内设置有连接管，用于经由各排气孔收集自相应插槽附近的气流并将收集的气流向所述排气泵输送。
11、本技术提供一种颗粒检测方法，所述颗粒检测方法执行于根据前述的颗粒检测装置中，其包括以下步骤：
12、s1：将晶圆装载进入晶圆盒中，或者从晶圆盒抽出时，自所述晶圆盒的腔体内导出待检测气体，经由所述排气孔将所述待检测气体导入所述光学检测管，执行颗粒浓度检测以获取所述发射光束和所述检测光线的光强，以及读取自所述腔体导出气体的气压值；
13、s2：获取用于指示颗粒浓度的数据，包括：基于实时监测的气压值，根据式1基于标准样测试获取标准样测试的颗粒浓度与光学检测管内气压的对应关系，确定颗粒物浓度；
14、-lg(i/ix)＝k*l*c 式1
15、其中,i为入射光强，ix为出射光强，l为透镜间距，单位为cm；k为摩尔吸光系数；c为颗粒物浓度，单位为mol/l；
16、s3：将检测的颗粒浓度与设定阈值进行比较，判断是否对晶圆盒进行清洁；
17、s4：于清洁操作、或者下一次晶圆装载或抽出操作之前，对所述晶圆盒的腔体抽气，用以将所述晶圆盒的腔体内维持在负压状态。
18、可选地，步骤s1处，当所述晶圆盒置于承载台执行晶圆的装载或取出时，可操作以自所述晶圆盒抽出待检测气体并使所述待检测气体流动通过所述光学检测管。
19、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
20、应用本技术实施例提供的颗粒检测装置、晶圆盒及颗粒检测方法，通过设置排气管路以及隔离阀，隔离阀选择性提供晶圆盒的腔体与排气管路流体连通，从晶圆盒抽取内部的环境气体供应至光学检测管，利用光学检测组件对运载有颗粒的环境气体进行光学检测，利用压力计监测排气管路中的气体压力，从而基于光散射法确定晶圆盒内的颗粒浓度水平，可快速、实时检测晶圆盒内的颗粒浓度，及时评估前端环境的洁净度，有效改善产品良率，以及降低设备维护成本。
21、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
1.一种颗粒检测装置，应用于晶圆盒，所述晶圆盒内设置有用于承载晶圆的腔体，所述晶圆盒上设置有排气孔，所述排气孔与所述腔体连通，用于导出所述腔体内的待检测气体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于，还包括：排气管路，所述排气管路的一端连接至所述晶圆盒的排气孔以使所述排气管路与所述晶圆盒的腔体流体连通，并且所述排气管路远离所述晶圆盒的一端连接至排气泵以提供自所述晶圆盒的腔体抽取待检测气体的动力。
3.根据权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于：所述排气管路包括第一气体支路和第二气体支路，所述光学检测管连接于所述第一气体支路上，所述第一气体支路上设置有第一隔离阀以导通或阻断所述待检测气体经由所述第一气体支路向所述光学检测管的流动，所述第二气体支路上设置有第二隔离阀以控制所述第二气体支路的开启或关闭，所述压力计位于所述第二隔离阀的下游。
4.根据权利要求3所述的颗粒检测装置，其特征在于，还包括：所述控制模块与所述第一隔离阀通信以控制所述第一气体支路的开启或关闭，所述控制模块与所述第二隔离阀通信以控制所述第二气体支路的开启或关闭。
5.根据权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于：所述透镜组镶嵌设置于所述光学检测管上，所述透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜面向所述光源设置成准直透镜，用于对所述光源发射的光束进行整形处理，所述第二透镜面向所述光学检测窗口设置成缩束透镜，用于对所述检测光线进行缩束处理。
6.根据权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于：所述信号处理模块包括光探测器，所述光电探测器包括激光传感器和红外传感器中的一种。
7.一种晶圆盒，其特征在于，包括：根据权利要求1至6任意一项所述的颗粒检测装置，所述晶圆盒的内部设置有用于承载晶圆的多层插槽，所述多层插槽设置于所述晶圆盒的内侧壁且沿其高度方向排布，各层插槽内设置有至少一排气孔。
8.根据权利要求7所述的晶圆盒，其特征在于：所述晶圆盒包括壳体，所述壳体界定用于容纳晶圆的腔体，所述晶圆盒的壳体内设置有连接管，用于经由各排气孔收集自相应插槽附近的气流并将收集的气流向所述排气泵输送。
9.一种颗粒检测方法，其特征在于：所述颗粒检测方法执行于根据权利要求1至6任意一项所述的颗粒检测装置中，其包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的颗粒检测方法，其特征在于：步骤s1处，当所述晶圆盒置于承载台执行晶圆的装载或抽出时，可操作以自所述晶圆盒抽出待检测气体并使所述待检测气体流动通过所述光学检测管。
