CN103839852A

CN103839852A - 用于灰化机台的晶圆检测装置及方法

Info

Publication number: CN103839852A
Application number: CN201210470893.7A
Authority: CN
Inventors: 吴红帅; 吴敏
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明涉及用于灰化机台的晶圆检测装置及方法，是在使用真空臂传送反应腔内处理完毕的晶圆之前，对晶圆是否破碎进行检测；先由发射器向晶圆表面发射红外线，如果接收器能够收到由晶圆反射回来的红外线，说明晶圆没有破碎，则控制真空臂伸出到反应腔内来替换晶圆；如果接收器接收不到红外线的，说明晶圆已经破碎，则立即停止真空臂继续伸出。本发明简单可靠，能够在传送晶圆之前方便地检测其状态，从而在发现晶圆破损后能够立即停止向反应腔伸出真空臂，以此减少晶圆报废的数量，保护真空臂和反应腔内的顶针，延长机台的使用寿命。

Description

用于灰化机台的晶圆检测装置及方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种用于灰化机台的晶圆检测装置及方法。

背景技术

如图1所示，以KEM公司进行光刻胶灰化工艺的一种机台为例。

配合参见图3所示，在反应腔10内的若干个顶针11（lift pin）沿圆周均匀分布，用以配合真空臂20（vacuum arm）对两个晶圆30和30’进行替换。这些顶针11在竖直方向上有四个工作位置，分别是：底部A1、低位A2、中位A3、高位A4。真空臂20进一步包含一个上臂21和一个下臂22，上臂21和下臂22在竖直方向的位置不变，只是沿水平方向移动来进出反应腔10。真空臂20上臂21的竖直位置，在顶针11的高位A4与中位A3之间；下臂22的竖直位置，在顶针11的中位A3与低位A2之间。

具体的换片过程为：（1），顶针11先升到高位A4，将处理完毕的晶圆30抬升后，控制真空臂20进入腔室。（2），顶针11降到中位A3，就使晶圆30降到了上臂21上面，然后控制真空臂20退出腔室。（3），将顶针11降到低位A2，控制真空臂20伸进腔室后，使顶针11再升到中位A3，此时就将原先在下臂22上等待处理的新晶圆30’留在了顶针11上面。最后真空臂20退出腔室，控制顶针11降到底部A1，从而将晶圆30’放在了反应腔10内的底部基座上，至此完成了一次腔室的晶圆交换过程。后续在对晶圆30’的处理过程中，顶针11都处在底部A1，位于反应腔10的底部基座内。

然而，上述的灰化机台一般不会在伸出真空臂20之前，对反应腔10内处理完毕的晶圆30状态进行检测。如果该晶圆30已经在反应腔10内产生破损的，则会增加晶圆报废的数量，甚至将真空臂20和顶针11损坏，减少了灰化工具的正常运行时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于灰化机台的晶圆检测装置及方法，可以在反应腔内的晶圆进行传送之前就检测晶圆的状态，从而在发现晶圆破损后能够立即停止伸出真空臂，以此保护机台的相关设备。

1. 本发明的技术方案之一是提供一种用于灰化机台的晶圆检测装置，在使用真空臂传送反应腔内处理完毕的晶圆之前，用所述晶圆检测装置对晶圆是否破碎进行检测，所述晶圆检测装置包含至少一组检测单元，所述检测单元包含：

一个发射器，能够向反应腔内的晶圆表面发射红外线；

一个接收器，能够对应接收由晶圆表面所反射回来的红外线，并给出控制灰化机台的真空臂伸出到反应腔内来替换晶圆的命令；所述接收器还能够在没有接收到所反射的红外线时，立即给出阻止真空臂继续伸出的命令。

本发明的另一个技术方案是提供一种用于灰化机台的晶圆检测方法，使用上述的晶圆检测装置实现；所述晶圆检测方法，是在使用真空臂传送反应腔内处理完毕的晶圆之前，用以对晶圆是否破碎进行检测；

在进行晶圆检测时，使用发射器向反应腔内的晶圆表面发射红外线；

如果红外线能够经过晶圆表面正常反射到达接收器的，说明晶圆没有破碎，则由接收器给出控制所述真空臂伸出到反应腔内来替换晶圆的命令；

如果接收器接收不到红外线的，说明晶圆已经破碎，则由接收器给出停止所述真空臂继续伸出的命令。

优选的，是在反应腔内的顶针将晶圆提升至等待传送的高度位置后，开始进行所述的晶圆检测方法。

也就是说，在反应腔内的顶针升至高位时，开始进行所述的晶圆检测方法；此时，被顶针抬升的晶圆的位置，高于移入反应腔后真空臂上臂所处的高度位置。

本发明所述用于灰化机台的晶圆检测装置及方法，简单可靠，能够在传送晶圆之前方便地检测其状态，从而在发现晶圆破损后能够立即停止向反应腔伸出真空臂，以此减少晶圆报废的数量，保护真空臂和反应腔内的顶针，延长机台的使用寿命。

附图说明

图1是现有灰化机台的结构示意图；

图2是本发明中设置有晶圆检测装置的灰化机台的结构示意图；

图3是本发明中顶针与真空臂之间位置关系的示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明所述用于灰化机台的晶圆检测装置，在传送反应腔10内处理完毕的晶圆30之前，用来对该晶圆30的状态进行检测。

所述晶圆检测装置包含一个红外线的发射器41和对应的一个接收器42，其分别设置在反应腔10内的顶部，位于晶圆30的上方；那么，如果由发射器41产生的红外线，能够经过晶圆30表面正常反射到达接收器42，说明晶圆30是完整的，就可以控制真空臂20伸出至反应腔10内以拿取该晶圆30。

如果反应腔10内的晶圆30已经破损的，则可能是使发射出来的红外线不能到达晶圆30表面，或者可能是晶圆30对红外线反射后的角度会发生改变，总之使得红外线不能正常地被接收器42所接收，则真空臂20会立即收到停止命令，而不会继续向反应腔10内伸出。

参见图3所示，优选的，是在当顶针11升至高位A4时，也就是，抬升处理完毕的晶圆30至传送位置，即高于真空臂20上臂21（尚未伸入反应腔10内）预定所处的高度位置时，才控制上述晶圆检测装置对该晶圆30的表面进行检测，以判断其是否完整无破碎。确定晶圆30完整后，才能够驱动真空臂20带着待处理的新的晶圆30’进入反应腔10内，以既定程序进行两个晶圆30和30’的交换步骤。当然，在其他的实施例中，如果将要传送处理完毕的晶圆30时，顶针11是提升至其他位置，例如是中位A3而不是高位A4的，则就是在中位A3时进行本发明所述的晶圆检测。即是说，晶圆检测是在顶针11抬升晶圆30至等待传送的高度位置时才进行的。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。比方说，将上述的对应的一个发射器41和一个接收器42称为一组检测单元，则反应腔10内至少设置了一组检测单元（见图2）；不过在其他的实施例中（图中未示出），还可以在反应腔10内的不同位置设置更多组的检测单元，来检测晶圆30表面的不同位置，发现任意一组中有接收器不能正常接收到反射信号的就停止真空臂20的后续动作，以提高检测准确性。

并且，只要在正常情况下，能够使得红外线发射到晶圆30表面，且完整的晶圆30能够将红外线反射到接收器的，那么不限定将发射器和接收器安装在反应腔10内的顶部，也可以选择将其设置在反应腔10的腔壁内侧或其他位置。例如，可以将一些检测单元设置在反应腔10内的顶部，另一些设置在腔壁上。又或者，设置一个发射器能够向晶圆30表面的不同位置分别发射红外线，而多个接收器能够对应接收这些红外线来进行检测，则例如是将该发射器设置在反应腔10的顶部，各个接收器均匀分布在腔壁上，等等。又例如，反射器和接收器42是通过与红外线作用类似的其他射线来进行晶圆30的状态检测。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种用于灰化机台的晶圆检测装置，在使用真空臂传送反应腔内处理完毕的晶圆之前，用所述晶圆检测装置对晶圆是否破碎进行检测，其特征在于，所述晶圆检测装置包含至少一组检测单元，所述检测单元包含：

一个发射器，能够向反应腔内的晶圆表面发射红外线；

2.一种用于灰化机台的晶圆检测方法，使用权利要求1所述的晶圆检测装置实现，其特征在于，所述晶圆检测方法，是在使用真空臂传送反应腔内处理完毕的晶圆之前，用以对晶圆是否破碎进行检测；

3.如权利要求2所述用于灰化机台的晶圆检测方法，其特征在于，在反应腔内的顶针将晶圆提升至等待传送的高度位置后，开始进行所述的晶圆检测方法。

4.如权利要求3所述用于灰化机台的晶圆检测方法，其特征在于，在反应腔内的顶针升至高位时，开始进行所述的晶圆检测方法；此时，被顶针抬升的晶圆的位置，高于移入反应腔后真空臂上臂所处的高度位置。