CN107976453B - 一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，包括可升降的托架，所述托架包括：托架柱，垂直的设置，所述托架柱的顶部设置有用以承托晶圆的承托部，以及所述托架柱设置有轴向通孔；托环，水平设置，并连接所述托架柱底部；升降装置，连接所述托环，用以控制所述托环连同所述升降装置升降；分光镜，倾斜的设置于对应的所述托架柱底部；与所述分光镜对应的光源，用以通过所述分光镜向所述托架柱的通孔中射入光线；与所述分光镜对应的接收器。当晶圆发生破片时，因晶圆无法被托架柱顶起来，从而导致接收器无法接收到反射光相应的光强。通过晶圆反射回来的光感强度进而确认晶圆是否破片。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体设备，尤其涉及一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置。
背景技术
目前物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)工艺腔体没有侦测晶圆是否碎片的功能。当工艺腔体内晶圆发生碎片时，因腔体内没有侦测晶圆是否碎片的功能，夹具进来抓取晶圆时存在发生碰撞的风险，最终导致夹具破损。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题提出了一种简单方便，操作流程少，结构简单的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，包括可升降的托架，所述托架包括：
复数条托架柱，垂直的设置，所述托架柱的顶部设置有用以承托晶圆的承托部，以及所述托架柱设置有轴向通孔；
一托环，水平设置，并连接所述托架柱底部；
一升降装置，连接所述托环，用以控制所述托环连同所述升降装置升降；
至少一个分光镜，倾斜的设置于对应的所述托架柱底部；
与所述分光镜对应的光源，用以通过所述分光镜向所述托架柱的通孔中射入光线；
与所述分光镜对应的接收器，用已接收所述光源射出并经由所述托架柱承托的所述晶圆反射后由所述分光镜二次反射的所述光线。
为了进一步优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施为：
优选的，还包括一加热片，水平设置，并设置于所述承托部下降到的对应最低位置。
更优选的，所述加热片设置有用以让所述托架柱穿过的加热片通孔。
优选的，所述分光镜的反射镜面的倾斜角度为45°。
更优选的，所述分光镜与角度调整装置连接。
优选的，所述接收器与角度调整装置连接。
优选的，所述接收器为光学接收器。
优选的，所述托架柱为三个。
优选的，所述加热片为水平圆形加热片。
优选的，所述升降装置为滑块升降器。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明将托架柱设计成中空结构，当晶圆在托架柱顶端位置，光源通过分光镜和托架柱向晶圆背面发射光束。当晶圆完整时，因托架柱顶端被晶圆背面覆盖，到达晶圆背面的光会发生反射。反射回来的光通过托架柱和分光镜到达接收器，接收器可以接收到相应强度的光强。当晶圆发生破片时，因晶圆无法被托架柱顶起来，从而导致接收器无法接收到反射光相应的光强。通过晶圆反射回来的光感强度进而确认晶圆是否破片。
附图说明
图1为本发明的一种优选实施例的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置；
图2为本发明的一种优选实施例的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置；
附图标记为：
1托架；2加热片；3分光镜；4光源；5接收器；11托架柱；12托环；13通孔；14承托部；21加热片通孔。
具体实施方式
本发明提供了一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
图1为本发明的一种优选实施例的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置；
图2为本发明的一种优选实施例的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置。
实施例一
如图1所示，本实施例的一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，包括可升降的托架1，所述托架1包括：
复数条托架柱11，垂直的设置，所述托架柱11的顶部设置有用以承托晶圆的承托部14，以及所述托架柱11设置有轴向通孔13；
一托环12，水平设置，并连接所述托架柱11底部；
一升降装置，连接所述托环12，用以控制所述托环12连同所述升降柱升降；
至少一个分光镜3，倾斜的设置于对应的所述托架柱11底部；
与所述分光镜3对应的光源4，用以通过所述分光镜3向所述托架柱11的通孔13中射入光线；
与所述分光镜3对应的接收器5，用已接收所述光源4射出并经由所述托架柱11承托的所述晶圆反射后由所述分光镜3二次反射的所述光线。
进一步的，在一种较佳的实施例中，还包括一加热片2，水平设置，并设置于所述承托部14下降到的对应最低位置；所述加热片2设置有用以让所述托架柱11穿过的加热片通孔21；
再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述分光镜3的反射镜面的倾斜角度为45°；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5为光学接收器5；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述托架柱11为三个；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述加热片2为水平圆形加热片2；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述升降装置为滑块升降器；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述滑块升降器控制托环12竖直向升降；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5与控制器连接；
所述滑块升降器、加热片2、托环12与托架1均为现有物理气相沉积装置。
本实施例的具体操作流程为：
在晶圆还没有放入物理气相沉积工艺腔体内时，先将光源4打开，此时光源4的光穿过分光镜3竖直射入托架柱通孔13，此时并没有晶圆在托架柱11的承托部14，承托部14为水平设置，此时并没有反射光的产生，表示没有晶圆在腔体内；此时滑块升降器将托架1往上升到固定的位置停住后，夹具夹住晶圆，将晶圆放在升起的托架柱11的承托部14上，此时晶圆将托架柱通孔13的顶端完全盖住，光源4的光被晶圆垂直反射回分光镜3，分光镜3将反射光反射到接收器5上，接收器5接收到反射光，将信号传输回控制器，以表示晶圆水平放置于托架柱11上，然后托架1开始下降，一直下降到承托部14与加热片2的上表面同一水平面或略低于加热片2的上表面，然后停住，此时晶圆完全放置于加热片2上，再对晶圆进行物理气相沉积的工艺操作，整个工艺流程中均保持光源4有持续的光射到晶圆的底面，以进行持续的侦测；当晶圆加工完成后，托架1再次升起，托架柱11托起晶圆后；此时进行检测，看接收器5接收到的反射光光强是否在合适的光强范围，若不在合适的光强范围即代表晶圆破损，此时夹具停止夹取晶圆的操作，若在合适的光强范围即代表晶圆完好，夹具再进行夹取晶圆的操作，将晶圆夹取出物理气相沉积后，关掉光源4，完成整个操作流程。
实施例二
如图1所示，本实施例的一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，包括可升降的托架1，所述托架1包括：
复数条托架柱11，垂直的设置，所述托架柱11的顶部设置有用以承托晶圆的承托部14，以及所述托架柱11设置有轴向通孔13；
一托环12，水平设置，并连接所述托架柱11底部；
一升降装置，连接所述托环12，用以控制所述托环12连同所述升降柱升降；
至少一个分光镜3，倾斜的设置于对应的所述托架柱11底部；
与所述分光镜3对应的光源4，用以通过所述分光镜3向所述托架柱11的通孔13中射入光线；
与所述分光镜3对应的接收器5，用已接收所述光源4射出并经由所述托架柱11承托的所述晶圆反射后由所述分光镜3二次反射的所述光线。
进一步的，在一种较佳的实施例中，还包括一加热片2，水平设置，并设置于所述承托部14下降到的对应最低位置；所述加热片2设置有用以让所述托架柱11穿过的加热片通孔21；
再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述分光镜3的反射镜面的倾斜角度为45°；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述分光镜3与角度调整装置连接；所述角度调整装置将分光镜3在0-180°的角度范围内转动；所述角度调整装置为旋转电机或与分光镜3连接的转动轴等转动装置。
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5与角度调整装置连接；所述角度调整装置将接收器5在0-180°的角度范围内转动；所述角度调整装置为旋转电机或与接收器5连接的转动轴等转动装置。
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5为光学接收器5；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述托架柱11为三个；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述加热片2为水平圆形加热片2；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述升降装置为滑块升降器；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述滑块升降器控制托环12竖直向升降；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5与控制器连接；
所述滑块升降器、加热片2、托环12与托架1均为现有物理气相沉积装置。
本实施例的具体操作流程为：
在晶圆还没有放入物理气相沉积工艺腔体内时，先将光源4打开，此时光源4的光穿过分光镜3竖直射入托架柱通孔13，此时并没有晶圆在托架柱11的顶端，此时并没有反射光的产生，表示没有晶圆在腔体内；此时可将分光镜3的角度进行0-180°的旋转，并在对应的反射光位置设置接收器5，接收器5的角度也可调整；以方便在腔体内设置的接收器5准确接受反射光；此时滑块升降器将托架1往上升，夹具夹住晶圆，将晶圆放在升起的托架柱11上，此时晶圆将托架柱通孔13的顶端完全盖住，光源4的光被晶圆垂直反射回分光镜3，分光镜3将反射光反射到接收器5上，接收器5接收到反射光，将信号传输回控制器，以表示晶圆水平放置于托架柱11上，此时托架1开始下降，一直下降到托架柱通孔13的顶端与加热片2的上表面同一水平面或略低于加热片上表面，然后停住，此时晶圆完全放置于加热片2上，再对晶圆进行物理气相沉积的工艺操作，整个工艺流程中均保持光源4有持续的光射到晶圆的底面，以进行持续的侦测；当晶圆加工完成后，托架1再次升起，托架柱11托起晶圆后；此时进行检测，看接收器5接收到的反射光光强是否在合适的光强范围，若不在合适的光强范围即代表晶圆破损，此时夹具停止夹取晶圆的操作，若在合适的光强范围即代表晶圆完好，夹具再进行夹取晶圆的操作，将晶圆夹取出物理气相沉积后，关掉光源4，完成整个操作流程。
实施例三
如图2所示，本实施例的一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，包括可升降的托架1，所述托架1包括：
复数条托架柱11，垂直的设置，所述托架柱11的顶部设置有用以承托晶圆的承托部14，以及所述托架柱11设置有轴向通孔13；
一托环12，水平设置，并连接所述托架柱11底部；
一升降装置，连接所述托环12，用以控制所述托环12连同所述升降柱升降；
至少一个分光镜3，倾斜的设置于对应的所述托架柱11底部；
与所述分光镜3对应的光源4，用以通过所述分光镜3向所述托架柱11的通孔13中射入光线；
与所述分光镜3对应的接收器5，用已接收所述光源4射出并经由所述托架柱11承托的所述晶圆反射后由所述分光镜3二次反射的所述光线。
进一步的，在一种较佳的实施例中，还包括一加热片2，水平设置，并设置于所述承托部14下降到的对应最低位置；所述加热片2设置有用以让所述托架柱11穿过的加热片通孔21；
再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述分光镜3的反射镜面的倾斜角度为45°；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述分光镜3与角度调整装置连接；所述角度调整装置将分光镜3在0-180°的角度范围内转动；所述角度调整装置为旋转电机或与分光镜3连接的转动轴等转动装置。
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5与角度调整装置连接；所述角度调整装置将接收器5在0-180°的角度范围内转动；所述角度调整装置为旋转电机或与接收器5连接的转动轴等转动装置。
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5为光学接收器5；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述托架柱11为三个；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述加热片2为水平圆形加热片2；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述升降装置为滑块升降器；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述滑块升降器控制托环12竖直向升降；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述光源4为激光；
更进一步的，在一种较佳的实施例中，所述接收器5与控制器连接；
所述滑块升降器、加热片2、托环12与托架1均为现有物理气相沉积装置。
本实施例的具体操作流程为：
在晶圆还没有放入物理气相沉积工艺腔体内时，先将光源4打开，此时光源4的光穿过分光镜3竖直射入托架柱通孔13，此时并没有晶圆在托架柱11的顶端，此时并没有反射光的产生，表示没有晶圆在腔体内；此时可将分光镜3的反射面的角度进行0-180°的转动，并在对应的反射光位置设置接收器5，接收器5的角度也可调整；以方便在腔体内设置的接收器5准确接受反射光；光源4、分光镜3和接收器5与托架1可连接设置也可不连接设置；此时滑块升降器将托架1往上升，夹具夹住晶圆，将晶圆放在升起的托架柱11上，此时晶圆将托架柱通孔13的顶端完全盖住，光源4的激光被晶圆垂直反射回分光镜3，分光镜3将反射光反射到接收器5上，接收器5接收到反射光，将信号传输回控制器，以表示晶圆水平放置于托架柱11上，此时托架1开始下降，一直下降到托架柱通孔13的顶端与加热片2的上表面同一水平面或略低于加热片上表面，然后停住，此时晶圆完全放置于加热片2上，再对晶圆进行物理气相沉积的工艺操作，整个工艺流程中均保持光源4有持续的光射到晶圆的底面，以进行持续的侦测；当晶圆加工完成后，托架1再次升起，托架柱11托起晶圆后；此时进行检测，看接收器5接收到的反射光光强是否在合适的光强范围，若不在合适的光强范围即代表晶圆破损，此时夹具停止夹取晶圆的操作，若在合适的光强范围即代表晶圆完好，夹具再进行夹取晶圆的操作，将晶圆夹取出物理气相沉积后，关掉光源4，完成整个操作流程。
综上所述，本发明将托架柱设计成中空结构，当晶圆在托架柱顶端位置，光源通过分光镜和托架柱向晶圆背面发射光束。当晶圆完整时，因托架柱顶端被晶圆背面覆盖，到达晶圆背面的光会发生反射。反射回来的光通过托架柱和分光镜到达接收器，接收器可以接收到相应强度的光强。分光镜、光源和接收器可与托架分离设置，能调整角度和入射角度以适应不同的物理气相沉积工艺腔体的设置。当晶圆发生破片时，因晶圆无法被托架柱顶起来，从而导致接收器无法接收到反射光相应的光强。通过晶圆反射回来的光感强度进而确认晶圆是否破片。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，包括可升降的托架，其特征在于：所述托架包括：
复数条托架柱，垂直的设置，所述托架柱的顶部设置有用以承托晶圆的承托部，以及所述托架柱设置有轴向通孔；
一托环，水平设置，并连接所述托架柱底部；
一升降装置，连接所述托环，用以控制所述托环连同所述升降装置升降；
至少一个分光镜，倾斜的设置于对应的所述托架柱底部；
与所述分光镜对应的光源，用以通过所述分光镜向所述托架柱的通孔中射入光线；
与所述分光镜对应的接收器，用以 接收所述光源射出并经由所述托架柱承托的所述晶圆反射后由所述分光镜二次反射的所述光线。
2.根据权利要求1所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：还包括一加热片，水平设置，并设置于所述承托部下降到的对应最低位置。
3.根据权利要求2所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述加热片设置有用以让所述托架柱穿过的加热片通孔。
4.根据权利要求1所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述分光镜的反射镜面的倾斜角度为45°。
5.根据权利要求1所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述分光镜与角度调整装置连接。
6.根据权利要求1所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述接收器与角度调整装置连接。
7.根据权利要求6所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述接收器为光学接收器。
8.根据权利要求1所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述托架柱为三个。
9.根据权利要求2所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述加热片为水平圆形加热片。
10.根据权利要求1所述的侦测物理气相沉积工艺腔体内晶圆碎片的装置，其特征在于：所述升降装置为滑块升降器。
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