CN103887208B - 一种防止晶片碎裂的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止晶片碎裂的检测装置,用于具有多处理腔的半导体设备中;该半导体设备包含传输腔,以及呈星型设置在传输腔周围的若干处理腔;传输腔包含晶片传输缓冲腔和晶片存储腔;该检测装置是设置在晶片存储腔内的,用于检测放置在晶片存储腔内的晶片位置是否存在偏差;该检测装置包含第一传感器,接收该第一传感器发出的检测信号的第一接收器;第二传感器,以及接收该第二传感器发出的检测信号的第二接收器。本发明能够有效检测晶片在晶片存储腔中的放置位置是否存在偏差,避免晶片与晶片存储腔的内壁发生摩擦碰撞致使其碎裂报废的情况发生,能有效提高半导体设备的生产效率。
Description
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域,涉及一种应用于半导体设备的检测设备,具体是指一种应用于具有多处理腔的半导体设备中的防止晶片碎裂的检测装置。
背景技术
现有技术中,适用于多处理腔的真空半导体制程设备大多用来对晶片表面进行化学气相沉积处理,如图1所示,其包含传输腔1,以及呈星型设置在所述传输腔1周围的若干处理腔2。每个处理腔2分别通过一隔离阀与所述传输腔1连接,且每个处理腔2中分别设置有载片台3,用于对晶片进行处理时承载并定位晶片。
目前使用较为普遍的单晶片、多处理腔的真空半导体制程设备是P5000半导体设备,其具有绝佳的半导体制程整合、量产制造等优点,并在保持真空的状况下,最多具有四个相同或不相同的制程处理腔(反应室)同时对晶片进行处理和生产,更富有整合能力。一般情况下,P5000半导体设备能够容纳并处理5寸或6寸大小的晶片。但目前也有越来越多的P5000半导体设备开始对8寸大小的晶片进行处理。
如图2所示,所述传输腔1包含晶片传输缓冲腔11(Buffer)和晶片存储腔12,且所述晶片存储腔12的顶部高于晶片传输缓冲腔11。在所述晶片传输缓冲腔11的底面中央设置有传输机械手111,在所述晶片存储腔12内设置具有若干层的晶片承载台121(Storage),其可垂直放置若干片晶片,该晶片承载台121的底部设置有升降装置122,用于支撑该晶片承载台121上下升降。
所述真空半导体制程设备工作时,首先利用升降装置122升高晶片承载台121,并从外部片匣4中向所述晶片承载台121上依次垂直放置晶片,随后下降升降装置122并带动晶片承载台121下降至晶片存储腔12底部。所述晶片传输缓冲腔11内的传输机械手111拾取晶片承载台121最顶层晶片,将其传输至其中一个处理腔2中,并放置在该处理腔2中的载片台3上,传输机械手111退出该处理腔并关闭隔离阀,可对该晶片进行表面沉积处理。随后升降装置122将晶片承载台121升高一层,传输机械手111拿取晶片承载台121第二层的晶片,并进行相应处理,即将晶片传输至另外一个处理腔2中进行处理。因此,该真空半导体制程设备可同时批量处理4片晶片,大大提高晶片处理效率。
处理腔2完成对各自其中的晶片的处理后,由传输机械手111依次将晶片放回晶片承载台121上,直至该晶片承载台121上的所有晶片都完成处理,由晶片承载台121将晶片送回外部片匣4。
在上述对晶片的处理过程中,必须保证传输机械手111能够准确的由晶片承载台121上拾取晶片,并准确将晶片放置在各处理腔2中的载片台3上,同时在晶片完成处理后,又能准确的由各处理腔2中的载片台3上拾取晶片,并准确将晶片放回晶片承载台121上。但是现有技术中,P5000半导体设备在晶片存储腔12中并没有设置任何例如传感器等检测设备来检测晶片在承载台121上的放置位置是否存在伸出或凸起的偏差情况。这是P5000半导体设备目前所存在的一个较为严重的疏漏。
尤其当该P5000的半导体设备在处理8寸大小的晶片时,由于晶片尺寸较大,使得晶片承载台121与晶片存储腔12的内壁之间的间隙非常小(大约只有5mm左右)。一旦发生晶片在承载台121上的放置位置存在偏差的情况,而又没有任何检测设备对其进行检测的话,当降升降装置122带动晶片承载台121上升或下降时,即会导致晶片与晶片存储腔12的内壁发生摩擦碰撞而碎裂,从而意味着之前的晶片处理制程全部白费。因此,能够准确的检测晶片在承载台121上的放置位置,从而保证晶片传输的准确性和安全性,是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止晶片碎裂的检测装置,适用于具有多处理腔的半导体设备中,能够有效检测晶片在晶片存储腔中的放置位置是否存在偏差,避免晶片与晶片存储腔的内壁发生摩擦碰撞致使其碎裂报废的情况发生,能有效提高半导体设备的生产效率。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供一种防止晶片碎裂的检测装置,用于具有多处理腔的半导体设备中;其中,所述半导体设备包含传输腔,以及呈星型设置在所述传输腔周围的若干处理腔;所述传输腔包含晶片传输缓冲腔和晶片存储腔;所述的检测装置是设置在晶片存储腔内的,用于检测放置在晶片存储腔内的晶片位置是否存在伸出或凸起的偏差;该检测装置包含第一传感器,接收该第一传感器发出的检测信号的第一接收器;第二传感器,以及接收该第二传感器发出的检测信号的第二接收器。
其中,所述第一传感器设置在晶片存储腔的顶盖上,且位于晶片存储腔与晶片传输缓冲腔的连接侧的中间位置。
所述的第一传感器紧贴晶片存储腔的内壁设置。
所述第一接收器设置在晶片存储腔的底部,且位于所述第一传感器的垂直下方位置;所述第一传感器发出的检测信号通过晶片与晶片存储腔内壁之间的间隙传输至第一接收器。
所述第二传感器设置在晶片存储腔的顶盖上,且位于晶片存储腔与外部片匣的连接侧的中间位置,其与所述第一传感器水平相对设置。
所述的第二传感器紧贴晶片存储腔的内壁设置。
所述第二接收器设置在晶片存储腔的底部,且位于所述第二传感器的垂直下方位置;所述第二传感器发出的检测信号通过晶片与晶片存储腔内壁之间的间隙传输至第二接收器。
在所述晶片存储腔的顶盖上设置有两个安装支架,所述的第一传感器和第二传感器是分别通过这两个安装支架固定设置在晶片存储腔的顶盖上。
综上所述,本发明所提供的防止晶片碎裂的检测装置,适用于具有多处理腔的半导体设备中,能够有效检测晶片在晶片存储腔中的放置位置是否存在偏差,避免晶片与晶片存储腔的内壁发生摩擦碰撞致使其碎裂报废的情况发生,能有效提高半导体设备的生产效率。
附图说明
图1是现有技术中具有多处理腔的半导体设备的结构示意图;
图2是现有技术中用于具有多处理腔的半导体设备的传输腔的剖面结构示意图;
图3是本发明中的防止晶片碎裂的检测装置的安装俯视图;
图4是本发明中的防止晶片碎裂的检测装置的安装剖面图。
具体实施方式
以下结合图3和图4,以P5000半导体设备为例,详细描述本发明的具体实施方式。
如图3所示,所述P5000半导体设备是具有多处理腔的半导体设备,能够容纳并处理5寸或6寸或8寸大小的晶片。其包含传输腔1,以及呈星型设置在所述传输腔1周围的4个处理腔2。每个处理腔2分别通过一隔离阀与所述传输腔1连接,且每个处理腔2中分别设置有载片台3,用于对晶片进行处理时承载并定位晶片。
如图3和4所示,所述传输腔1包含晶片传输缓冲腔11和晶片存储腔12,且所述晶片存储腔12的顶部高于晶片传输缓冲腔11。在所述晶片传输缓冲腔11的底面中央设置有传输机械手111,在所述晶片存储腔12内设置具有若干层的晶片承载台121,其可垂直放置若干片晶片,该晶片承载台121的底部设置有升降装置122,用于支撑该晶片承载台121上下升降。
如图3和4所示,本发明所提供的防止晶片碎裂的检测装置,是设置在晶片存储腔12内的,用于检测晶片放置在晶片承载台121上的位置是否存在伸出或凸起的偏差。该检测装置包含第一传感器51,接收该第一传感器51所发出的检测信号的第一接收器61;第二传感器52,以及接收该第二传感器52所发出的检测信号的第二接收器62。
其中,所述第一传感器51设置在晶片存储腔12的顶盖上,且位于晶片存储腔12与晶片传输缓冲腔11的连接侧的中间位置。所述第一接收器61设置在晶片存储腔12的底部,且位于所述第一传感器51的垂直下方位置。所述第二传感器52设置在晶片存储腔12的顶盖上,且位于晶片存储腔12与外部片匣4的连接侧的中间位置,其与所述第一传感器51水平相对设置。所述第二接收器62设置在晶片存储腔12的底部,且位于所述第二传感器52的垂直下方位置。
进一步,所述的第一传感器51和第二传感器52均是紧贴晶片存储腔12的内壁设置的,该第一传感器51和第二传感器52发出的检测信号通过晶片与晶片存储腔12内壁之间的间隙传输至第一接收器61和第二接收器62。
在所述晶片存储腔12的顶盖上设置有两个安装支架,所述的第一传感器51和第二传感器52是分别通过这两个安装支架固定设置在晶片存储腔12的顶盖上。
当本实施例中所述的P5000半导体设备工作时,首先由外部片匣4中拾取若干晶片并放置在晶片承载台121上。传输机械手111拾取晶片承载台121最顶层晶片,将其传输至其中一个处理腔2中并放置在载片台3上,随后对该晶片进行表面沉积处理等。之后,升降装置122将晶片承载台121升高一层,传输机械手111拾取晶片承载台121第二层的晶片,并按照上述步骤处理晶片。因此,该P5000半导体设备可同时批量处理4片晶片。当每个处理腔2均完成对各自其中的晶片处理后,由传输机械手111依次将晶片放回晶片承载台121上,直至该晶片承载台121上的所有晶片都完成处理,由晶片承载台121将晶片送回外部片匣4。
在上述对晶片的处理过程中,当晶片从外部片匣4中被拾取并放置在晶片承载台121上时,以及当晶片完成处理后,由传输机械手111从各处理腔2中拾取并放回晶片承载台121上时,本发明都将对晶片的放置位置进行检测。此时,所述第一传感器51和第二传感器52均垂直向下发出检测信号,通过晶片与晶片存储腔12内壁之间的间隙传输至第一接收器61和第二接收器62。因此,如果第一接收器61和第二接收器62都能分别接收到检测信号,则说明此时晶片存储腔12中晶片承载台121上的晶片都放置妥当,并未存在晶片放置伸出或凸起等偏差情况,于是即可由降升降装置122带动晶片承载台121上升或下降,进行后续操作流程。而如果当第一传感器51和第二传感器52均垂直向下发出检测信号时,第一接收器61和第二接收器62中任何一个,甚至两个接收器都不能接收到检测信号,则说明此时晶片存储腔12中晶片承载台121上的晶片一定存在放置伸出或凸起等偏差情况,此时未收到检测信号的接收器会发出报警信号,暂停P5000半导体设备,待打开晶片存储腔12的顶盖,将晶片位置调整妥当,并且同时校正传输机械手111相对载片台3和晶片承载台121的位置,以确保晶片传输的准确性和安全性,再启动P5000半导体设备的运行。从而能够有效避免当降升降装置122带动晶片承载台121上升或下降时,晶片与晶片存储腔12的内壁发生摩擦碰撞而碎裂的情况发生,有效提高半导体设备的生产效率。
综上所述,使用本发明所提供的防止晶片碎裂的检测装置,在P5000半导体设备对晶片进行处理的制程中,能够有效检测晶片在晶片存储腔中的放置位置是否存在偏差,避免晶片与晶片存储腔的内壁发生摩擦碰撞致使其碎裂报废的情况发生,能有效提高半导体设备的生产效率。
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。因此,本发明不仅能够应用于P5000的半导体设备,其可应用于其他任何半导体设备,尤其是具有多处理腔的半导体设备。本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (4)
1.一种防止晶片碎裂的检测装置,用于具有多处理腔的半导体设备中;其中,所述半导体设备包含传输腔(1),以及呈星型设置在所述传输腔周围的多个处理腔(2);所述传输腔(1)包含晶片传输缓冲腔(11)和晶片存储腔(12);其特征在于,
所述的检测装置是设置在晶片存储腔(12)内的,用于检测晶片在晶片存储腔(12)内的放置位置是否存在偏差;
所述的检测装置包含第一传感器(51);接收该第一传感器(51)发出的检测信号的第一接收器(61);第二传感器(52);以及接收该第二传感器(52)发出的检测信号的第二接收器(62);
所述第一传感器(51)设置在晶片存储腔(12)的顶盖上,且位于晶片存储腔(12)与晶片传输缓冲腔(11)的连接侧的中间位置;
所述第一接收器(61)设置在晶片存储腔(12)的底部,且位于所述第一传感器(51)的垂直下方位置;所述第一传感器(51)发出的检测信号通过晶片与晶片存储腔(12)内壁之间的间隙传输至第一接收器(61);
所述第二传感器(52)设置在晶片存储腔(12)的顶盖上,且位于晶片存储腔(12)与外部片匣(4)的连接侧的中间位置,其与所述第一传感器(51)水平相对设置;
所述第二接收器(62)设置在晶片存储腔(12)的底部,且位于所述第二传感器(52)的垂直下方位置;所述第二传感器(52)发出的检测信号通过晶片与晶片存储腔(12)内壁之间的间隙传输至第二接收器(62)。
2.如权利要求1所述的防止晶片碎裂的检测装置,其特征在于,所述的第一传感器(51)紧贴晶片存储腔(12)的内壁设置。
3.如权利要求2所述的防止晶片碎裂的检测装置,其特征在于,所述的第二传感器(52)紧贴晶片存储腔(12)的内壁设置。
4.如权利要求3所述的防止晶片碎裂的检测装置,其特征在于,在所述晶片存储腔(12)的顶盖上设置有两个安装支架,所述的第一传感器(51)和第二传感器(52)分别通过这两个安装支架固定设置在晶片存储腔(12)的顶盖上。
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