CN109904101B - 一种晶圆转移及测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传输设备技术领域，涉及一种晶圆转移装置及测量方法。包括大气传输装置、晶圆装载腔室、真空传输装置、晶圆处理腔室，所述晶圆装载腔室和晶圆处理腔室包含腔体主体，透明窗，传动装置，及晶圆位置检测设备，该系统是将晶圆放置于晶圆装载腔室和晶圆处理腔室内时进行检测；本发明采用在晶圆放置于装载腔和处理腔室内时进行检测，检测结果更加真实准确，避免了因放置过程中晶圆与支座相对滑动而产生的偏差。

Description

一种晶圆转移及测量系统

技术领域

本发明涉及传输设备技术领域，具体而言，涉及一种晶圆转移装置及转移方法。

背景技术

用于晶圆处理的半导体设备，通常包括大气传输装置、晶圆装载腔室、真空传输装置、晶圆处理腔室等。在晶圆的传输过程中，晶圆会发生偏移，导致传入晶圆处理腔室的晶圆不能放置在正确的处理位置，而发生晶圆处理缺陷甚至晶圆报废。

为保证晶圆由晶圆的放置盒传入处理腔室的整个传输过程，晶圆位置准确，通常的做法是通过结构设计保证晶圆在传输过程中偏移量小于设计值，这种方法的缺点是：整个传输路径较长，涉及的传输零部件较多，对每个部件的设计和加工要求都过高，明显提升了设备的设计和制造成本；另一种做法是通过传输手臂在传输过程中，检测晶圆的偏移值，在放置前进行校正，以保证晶圆的位置，这种方法对传输部件的设计和加工要求较低，但其明显的缺点是：仅是在传输中进行检测晶圆位置，而忽略了晶圆在放置时滑动而产生的偏差；通常为提升半导体设备的生产效率，机械手臂的移动速度都较快，而较快的移动速度会常常导致晶圆在放置时相对支撑部件发生滑动；因此，晶圆在放置后的位置就必须要进行检测，以保证晶圆的处理结果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明了提出了一种能够用来校正位置和定位晶片的方法和系统；包括如下技术方案：

一种晶圆转移及测量系统，包括大气传输装置、晶圆装载腔室、真空传输装置、晶圆处理腔室，所述晶圆装载腔室和晶圆处理腔室包含腔体主体，透明窗，传动装置，及晶圆位置检测设备，该系统是将晶圆放置于晶圆装载腔室和晶圆处理腔室内时进行检测。

所述每个晶圆装载腔室和处理腔室，配置一组2个检测设备。

一种晶圆转移及测量系统对晶圆位置检测的应用方法，包括如下步骤：

(1)晶圆放置在腔室内的工作台上，传动装置带动晶圆位置检测设备由初始位置运动至结束位置；

(2)晶圆位置检测设备透过透明窗进行检测，当发射信号扫描通过晶圆时，接收反馈信号；

(3)检测系统通过接收检测设备接收到的反馈信号，计算出传动装置的运动距离，从而计算出晶圆在腔室内工作台上的实际位置；

(4)然后与理论正确的放置位置对比，反馈晶圆偏移量。

一种晶圆转移及测量系统对晶圆位置校正的应用方法，包括如下步骤：

(1)将第一晶圆和第二晶圆分别放置在装载腔内的第一工作台与第二工作台上，检测系统检测第一晶圆和第二晶圆的位置信息，将第一晶圆和第二晶圆的偏移值反馈给真空传输装置内的机械手臂；

(2)操作机械手臂根据反馈的偏移值调整拾取第一晶圆的位置；

(3)操作机械手臂之第一端从第一工作台拾取第一晶圆；

(4)操作机械手臂根据反馈的偏移值调整拾取第二晶圆的位置，

(5)操作机械手臂之第二端从第二工作台拾取第二晶圆；

(6)根据标定路径，操作机械手臂移动到晶圆移交位置；

(7)操作机械手臂将第一晶圆和第二晶圆同时放置在处理腔室移交位置对应的第一晶圆支撑件和第二晶圆支撑件上。

进一步地，处理腔室的检测设备再次检测第一晶圆和第二晶圆的位置，作为校核，反馈第一晶圆和第二晶圆的位置：

(1)当偏移值小于或者等于设定值时，晶圆转移结束；

(2)当偏移值大于设定值时，操作机械手臂根据反馈的测量值调整位置重新拾取第一晶圆，再调整位置拾取第二晶圆，用来二次校正，然后操作机械手臂将第一晶圆和第二晶圆同时放置在处理腔室移交位置对应的第一晶圆支撑件和第二晶圆支撑件上。

本发明的有益效果：

利用检测系统和检测设备检测和调整晶圆的位置，以保证晶圆的处理效果，避免了因晶圆在处理腔室内的位置偏移而造成的处理失败，以及因晶圆位置偏移而导致的在传输过程中的滑落碎裂；

不同于现有的在晶圆传输过程中的检测，本专利采用在晶圆放置于装载腔和处理腔室内时进行检测，检测结果更加真实准确，避免了因放置过程中晶圆与支座相对滑动而产生的偏差。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种晶圆转移及测量系统的整体结构示意图；

图2是本发明所述装载腔室和晶圆处理腔室的结构示意图；

图3是本发明所述晶圆位置检测的原理示意图；

图4是本发明所述晶圆位置检测和校正的方法示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种晶圆转移及测量系统，包括大气传输装置3、晶圆装载腔室1、真空传输装置4、晶圆处理腔室2，所述大气传输装置3与晶圆装载腔室1连接，晶圆装载腔室1与真空传输装置4连接，真空传输装置4与晶圆处理腔室2连接；

如图2所示，所述晶圆装载腔室1和晶圆处理腔室2包含腔体主体11，透明窗12，传动装置13，及晶圆位置检测设备14，该系统是将晶圆放置于晶圆装载腔室1和晶圆处理腔室2内时进行检测。

如图3所示，晶圆位置检测的原理如下：

(1)晶圆放置在晶圆装载腔室1内后，传动装置13带动晶圆位置检测设备14由初始位置15运动至结束位置16；

(2)晶圆位置检测设备透过透明窗12进行检测，当发射信号扫描通过晶圆时，接收反馈信号；

(3)每个晶圆装载腔室1和处理腔室2，配置一组2个检测设备；

(4)检测系统通过接收检测设备接收到的反馈信号，计算出传动装置的运动距离，从而计算出晶圆在腔室内的实际位置；

(5)然后与理论正确的放置位置对比，反馈晶圆偏移量。

如图4所示，晶圆位置检测和校正具体包括如下步骤：

(1)晶圆放置在晶圆装载腔室1内，晶圆位置检测设备检测晶圆位置，反馈给机械手臂晶圆的偏移值；

(2)机械手臂根据反馈的偏移值调整拾取晶圆的位置，然后从晶圆装载腔室内取出晶圆：

(3)机械手臂旋转；

(4)机械手臂将晶圆放置在晶圆处理腔室2的晶圆支撑件上，处理腔室的检测设备再次检测晶圆位置，作为校核，反馈调整后晶圆的位置，当偏移值大于设定值时，机械手臂根据反馈的测量值将晶圆重新拾取，然后依据偏移值再次调整后，将晶圆放置在正确的位置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种晶圆转移及测量系统的应用方法，其特征在于，所述晶圆转移及测量系统，包括大气传输装置、晶圆装载腔室、真空传输装置、晶圆处理腔室，所述晶圆装载腔室和晶圆处理腔室包含腔体主体，透明窗，传动装置，及晶圆位置检测设备，该系统是将晶圆放置于晶圆装载腔室和晶圆处理腔室内时进行检测；

每个晶圆装载腔室和处理腔室，配置一组2个检测设备；

所述晶圆转移及测量系统的应用方法，其中，晶圆位置检测包括如下步骤：

（1）晶圆放置在腔室内后，传动装置带动晶圆位置检测设备由初始位置运动至结束位置；

（2）晶圆位置检测设备透过透明窗进行检测，当发射信号扫描通过晶圆时，接收反馈信号；

（3）检测系统通过接收检测设备接收到的反馈信号，计算出传动装置的运动距离，从而计算出晶圆在腔室内的实际位置；

（4）然后与理论正确的放置位置对比，反馈晶圆偏移量。

2.一种应用晶圆转移及测量系统对晶圆位置校正的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）晶圆放置在装置腔内，检测系统检测晶圆位置，将晶圆的偏移值反馈给真空传输装置内的机械手臂；

（2）机械手臂根据反馈的偏移值调整拾取晶圆的位置，然后从装载腔室取出晶圆；

（3）机械手臂将晶圆放置在处理腔室的晶圆支撑件上，处理腔室的检测设备再次检测晶圆位置，作为校核，反馈调整后晶圆的位置，当偏移值大于设定值时，机械手臂根据反馈的测量值将晶圆重新拾取，然后依据偏移值再次调整后，将晶圆放置在正确的位置。

3.根据权利要求 2 所述的一种应用晶圆转移及测量系统对晶圆位置校正的应用方法，其特征在于，处理腔室的检测设备再次检测第一晶圆和第二晶圆的位置，作为校核，反馈第一晶圆和第二晶圆的位置：

（1）当偏移值小于或者等于设定值时，晶圆转移结束；

（2）当偏移值大于设定值时，操作机械手臂根据反馈的测量值调整位置重新拾取第一晶圆，再调整位置拾取第二晶圆，用来二次校正，然后操作机械手臂将第一晶圆和第二晶圆同时放置在处理腔室移交位置对应的第一晶圆支撑件和第二晶圆支撑件上。

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