CN111725116B - 半导体设备中的装载腔与晶圆分布状态检测方法 - Google Patents

半导体设备中的装载腔与晶圆分布状态检测方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开一种半导体设备中的装载腔、晶圆分布状态检测方法，该装载腔包括：传感器，用于发射检测光线和接收检测光线的反射光线；反光镜组部分位于片槽内，且在片槽的目标槽位上装载有晶圆时，晶圆能够遮挡检测光线或反射光线，目标槽位是指对应于传感器的槽位；反光镜组，用于在目标槽位上不存在晶圆时，对检测光线进行反射，且将检测光线的反射光线反射回传感器。该技术方案中，通过传感器是否接收到检测光线的反射光线来确定目标槽位的晶圆分布状态，实现方式简单，且由于该实施例中的传感器不会发生偏移，因而不存在因传感器位置发生偏移而无法接收到反射光线的情况，保证了检测结果的准确性。

Description

半导体设备中的装载腔与晶圆分布状态检测方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体设备中的装载腔与应用于半导体设备的晶圆分布状态检测方法。
背景技术
在半导体行业常用的PVD(物理气相沉积，Physical Vapour Deposition)设备中，一个片槽(cassette)通常装载有多片晶圆(Wafer)。PVD设备在通过机械手对片槽中的晶圆进行取放操作前，需要检测各个槽位的晶圆分布状态。
现有技术中，在装载腔中的升降装置(VCE,Vertical Cassette Elevator)带动片槽上下运动时，通过设置于PVD设备的装载腔(loadlock)外侧的对射型传感器的光线接收端能否收到光线发射端发射的光线，来检测装载腔内片槽中各个槽位的晶圆分布状态。然而，由于对射型传感器的光线发射端安装在可移动的门板上，因而存在光线发射端位置发生偏移导致的检测结果不准确的问题。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种半导体设备中的装载腔与应用于半导体设备的晶圆分布状态检测方法，用以解决检测片槽中的各个槽位的晶圆分布状态不准确的问题。
为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种半导体设备中的装载腔，包括传感器、片槽、带动片槽升降的升降装置和反光镜组，其中：
传感器，用于发射检测光线和接收检测光线的反射光线；
反光镜组部分位于片槽内，且在片槽的目标槽位上装载有晶圆时，晶圆能够遮挡检测光线或反射光线，目标槽位是指对应于传感器的槽位；
反光镜组，用于在目标槽位上不存在晶圆时，对检测光线进行反射，且将检测光线的反射光线反射回传感器。
第二方面，本申请实施例提供一种应用于半导体设备的晶圆分布状态检测方法，半导体设备包括如第一方面所述的半导体设备中的装载腔，晶圆分布状态检测方法包括：
在升降装置垂直移动的过程中，获取传感器的光线接收结果与升降装置的预设位置的实时高度信息，光线接收结果包括接收到光线与未接收到光线；
根据光线接收结果与预设位置的实时高度信息，确定光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围和光线接收结果为接收到光线的第二高度范围；
根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，以及根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果。
本发明实施例中，半导体设备中的装载腔包括：传感器，用于发射检测光线和接收检测光线的反射光线；反光镜组部分位于片槽内，且在片槽的目标槽位上装载有晶圆时，晶圆能够遮挡检测光线或反射光线，目标槽位是指对应于传感器的槽位；反光镜组，用于在目标槽位上不存在晶圆时，对检测光线进行反射，且将检测光线的反射光线反射回传感器。该技术方案中，通过传感器是否接收到检测光线的反射光线来确定目标槽位的晶圆分布状态，实现方式简单，且由于该实施例中的传感器不会发生偏移，因而不存在因传感器位置发生偏移而无法接收到反射光线的情况，保证了检测结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种半导体设备中的装载腔的侧视图与俯视图；
图2为本发明另一实施例提供的一种半导体设备中的装载腔的侧视图与俯视图；
图3为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法的示意性流程图；
图4为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法的应用场景的实物示意图；
图5为本发明另一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法的应用场景的俯视图；
图6为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法中未变形的晶圆遮挡激光的示意图；
图7为本发明另一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法中发生翘曲变形的晶圆遮挡激光的示意图。
图8为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种半导体设备中的装载腔和应用于半导体设备的晶圆分布状态检测方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
本说明书中出现的“左”指的是面向纸面时的左手侧方向，“右”指的是面向纸面时的右手侧方向。
图1为本发明一实施例提供的一种半导体设备中的装载腔的侧视图与俯视图。参照图1所示，该半导体设备的装载腔100包括：传感器102、片槽104、带动片槽104升降的升降装置106和反光镜组108。
在示例实施例中，传感器102，用于发射检测光线和接收检测光线的反射光线。
可选的，传感器102可以是回归反射型传感器，检测光线的直径可以是0.5mm，也可以是其他预设直径。检测光线与反射光线的方向相反。传感器102的光线发射端用于发射检测光线，传感器的光线接收端用于接收检测光线的反射光线。
在示例实施例中，反光镜组108部分位于片槽104内，且在片槽104的目标槽位110上装载有晶圆112时，晶圆112能够遮挡检测光线或反射光线，目标槽位110是指对应于传感器102的槽位。
可选的，反光镜组108包括两个反光镜、两个安装支架。片槽104包括多个垂直排列的槽位，其中，对应于传感器102的槽位为目标槽位。晶圆112能够遮挡检测光线或反射光线，实质上是，晶圆112能够遮挡两个反光镜之间的光线。
在示例实施例中，反光镜组108，用于在目标槽位110上不存在晶圆112时，对检测光线进行反射，且将检测光线的反射光线反射回传感器102。
目标槽位110上不存在晶圆112时，目标槽位110本身不会遮挡检测光线或反射光线，故反光镜组能够对检测光线进行反射，且将反射光线反射回传感器102的光线接收端。
采用图1所示实施例中的技术方案，通过传感器是否接收到检测光线的反射光线来确定目标槽位的晶圆分布状态，实现方式简单，且由于该实施例中的传感器不会发生偏移，因而不存在因传感器位置发生偏移而无法接收到反射光线的情况，保证了检测结果的准确性。
图2为本发明另一实施例提供的一种半导体设备中的装载腔的侧视图与俯视图。参照图2所示，该半导体设备的装载腔200包括：传感器204、反光镜组(包括安装支架214、安装支架216、反光镜210、反光镜220)、片槽206以及带动片槽206升降的升降装置212。下面对图2的示例实施例中的半导体设备中的装载腔进行详细的说明。
在示例实施例中，传感器204，用于发射检测光线和接收检测光线的反射光线。
可选地，传感器204可以是回归反射型光纤传感器。传感器204发射检测光线的直径可以是0.5mm，也可以是其他预设直径。传感器204的光线发射端发出的检测光线可以垂直于侧壁202。
在示例实施例中，反光镜组部分位于片槽206内，且在片槽206的目标槽位218上装载有晶圆220时，晶圆220能够遮挡检测光线或反射光线，目标槽位218是指对应于传感器204的槽位。
在示例实施例中，反光镜组，用于在目标槽位上不存在晶圆时，对检测光线进行反射，且将检测光线的反射光线反射回传感器。
在一实施例中，装载腔200的侧壁202上开设有孔洞，传感器204设置于孔洞内。传感器204发射的检测光线可以照射到装载腔200内。
侧壁202开设有孔洞，该孔洞贯穿整个侧壁，而不是仅设置于侧壁202的内侧或外侧。
在另一实施例中，传感器204设置于装载腔200的内侧壁上。
传感器204设置于内侧壁上，即侧壁202的内部。
在又一实施例中，装载腔200的侧壁202上开设有窗口，传感器204设置于装载腔200外侧且与窗口相对应，传感器204，用于通过窗口发射检测光线和接收检测光线的反射光线。
侧壁202上开设有窗口，该窗口贯穿整个侧壁，而不是仅设置于侧壁202的内侧或外侧。
需要注意的是，本说明书中的各个实施例中，内侧壁均指的是侧壁内部。例如，本实施例中出现的内侧壁均为侧壁202内部。
传感器204设置于装载腔200外侧且与窗口相对应，指的是传感器204的光线发射端和光线接收端与窗口相对。窗口设置有玻璃窗，传感器204发射的检测光线与接收的检测光线的反射光线均可以穿过该玻璃窗。
可选地，升降装置212的一部分设置于装载腔200底部，另一部分在装载腔200外部。片槽206设置于装载腔200内且位于升降装置212正上方，片槽206包括多个垂直排列的用于装载晶圆的槽位208。如图2所示，反光镜组中的反光镜210与反光镜220位于片槽206内。目标槽位218上装载的晶圆220能够遮挡检测光线或反射光线。
晶圆220能够遮挡检测光线或反射光线，实质上指的是，晶圆220能够遮挡反光镜210与与反光镜220之间的光线。
在示例实施例中，反光镜组包括两个反光镜和两个安装支架，两个反光镜分别设置在两个安装支架上且位于片槽206内，两个安装支架分别设置于装载腔200的目标内侧壁上，目标内侧壁是指传感器204所在的内侧壁或窗口所在的内侧壁。
如图2所示，两个反光镜分别为反光镜210、反光镜220，两个安装支架分别为安装支架214、安装支架216。此处，目标内侧壁与前述内侧壁意义相同，目标内侧壁即侧壁202的内部。
反光镜210的形状可以是方形，可以是长方形，还可以是圆形，反光镜210的大小可以是5mm*5mm，也可以是3mm*7mm，本发明不对反光镜210的大小和形状进行特殊限定。反光镜220的形状可以是方形，可以是长方形，还可以是圆形，反光镜220的大小可以是5mm*5mm，也可以是3mm*7mm，本发明不对反光镜220的大小和形状进行特殊限定。
在示例实施例中，两个安装支架的底座分别固定设置于目标内侧壁上，且孔洞或窗口位于两个安装支架的底座之间。
如图2所示，安装支架214与安装支架216的底座分别固定设置于内侧壁，且孔洞位于安装支架214与安装支架216的底座之间。
如图2所示，安装支架214的底座固定设置于内侧壁上的孔洞左侧，安装支架216的底座固定设置于内侧壁上的孔洞右侧。安装支架214与安装支架216可以使用螺钉固定在内侧壁上，也可以使用其他固定方式。传感器204的光线发射端发射的检测光线分别平行于安装支架214与安装支架216。
如图2所示，安装支架214位于孔洞左侧，距离孔洞较近，安装支架216位于孔洞右侧，距离孔洞较远。
在另一实施例中，安装支架214位于孔洞右侧，距离孔洞较近，安装支架216位于孔洞左侧，距离孔洞较远。
在示例实施例中，两个安装支架垂直设置于目标内侧壁上。
如图2所示，安装支架214与安装支架216垂直于内侧壁。
在示例实施例中，两个反光镜的镜面与目标内侧壁的夹角分别为45度和90度。
如图2所示，反光镜210与内侧壁的夹角为45度，反光镜220与内侧壁的夹角为90度。
需要注意的是，两个反光镜的镜面与目标内侧壁的夹角也可以是其他预设角度，只需要能够实现如下步骤：传感器204的光线发射端发射的检测光线通过窗口照射到反光镜210，反光镜210将检测光线反射到反光镜220，反光镜220将接收到的光线原路反射回反光镜210，反光镜210再将接收到的光线通过窗口反射回传感器204的光线接收端。
例如，传感器204的光线发射端发射的检测光线垂直于内侧壁，即检测光线与内侧壁的夹角为90度。该检测光线通过孔洞照射到反光镜210的中心位置，经过反光镜210反射出第一反射光线。又反光镜210的镜面与内侧壁的夹角为45度，故第一反射光线与内侧壁的夹角为0度，即该第一反射光线平行于内侧壁。第一反射光线到达反光镜220的中心位置，由于反光镜220的反射面与内侧壁的夹角为90度，故反光镜220反射回第二反射光线到反光镜210上，第二反射光线与内侧壁的夹角为0度，即该第二反射光线平行于内侧壁。第一反射光线与第二反射光线可视为在同一路径的相反方向的光线。第二反射光线到达反光镜210的中心位置，反射出第三反射光线，该第三反射光线与内侧壁的夹角为90度，第三反射光线穿过窗口到达传感器204的光线接收端。第三反射光线与传感器204的光线发射端发射的检测光线可视为同一路径的相反方向的光线。
检测光线可以是激光光线，也可以是其他类型的光线。可以通过机械加工保证传感器204发射的光线水平，且能够打在反光镜210和反光镜220的正中心。
槽位208装载的晶圆220随着升降装置212上下运动，切割并遮挡检测光线或检测光线的反射光线，传感器204的光线接收端接收的信号会由0变为1，或由1变0，例如，当检测光线或反射光线未被晶圆220遮挡时，光线接收端接收到的信号为0，当检测光线或反射光线被晶圆220遮挡时，光线接收端接收到的信号为1。
升降装置212上下运动，可理解为，在升降装置212底部位置不变的情况下，升降装置212的顶部位置上升或下降，以使升降装置212的顶部正上方的片槽206上下运动。片槽206中的槽位208上装载的晶圆的直径可以是8寸，也可以是其他预设尺寸。
图3为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法的示意性流程图，该晶圆分布状态检测方法应用于半导体设备，半导体设备包括如图1或图2所示的装载腔。参照图3所示，该晶圆分布状态检测方法包括：
步骤S302，在升降装置垂直移动的过程中，获取传感器的光线接收结果与升降装置的预设位置的实时高度信息，光线接收结果包括接收到光线与未接收到光线。
在本实施例中，片槽中的多个槽位中，对应于传感器的目标槽位装载有晶圆时，晶圆会切割并遮挡两个反光镜之间的光线，导致传感器的光线接收端的光线接收结果为未接收到光线，例如，光线接收端接收到的信号为1。
当目标槽位不存在晶圆，或不存在对应于传感器的目标槽位时，传感器的光线接收端的光线接收结果为接收到光线，例如，光线接收端接收到的信号为0。
在升降装置垂直移动的过程中，采集传感器的光线接收端的光线接收结果与对应的升降装置的预设位置的实时高度信息，例如，在升降装置的预设位置的高度为500mm时，传感器的光线接收端的接收到的信号为0，则该光线接收端的反射光线接收结果为接收到光线；在升降装置的预设位置的高度为550mm时，传感器的光线接收端的接收到的信号为1，则该光线接收端的反射光线接收结果为未接收到光线。升降装置的预设位置可以是升降装置的顶部。
需要注意的是，若晶圆厚度小于传感器的光线发射端发出的检测光线的直径，则理论上该晶圆无法遮挡传感器发射的检测光线和接收的检测光线的反射光线。但实际情况中，晶圆在受重力作用下会发生翘曲变形，通过调整片槽与装载腔的内侧壁之间的距离，能够使翘曲变形后的晶圆遮挡传感器发射的检测光线和接收的检测光线的反射光线，参照图7所示。
步骤S304，根据光线接收结果与预设位置的实时高度信息，确定光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围和光线接收结果为接收到光线的第二高度范围。
例如，在升降装置上下运动的过程中，当升降装置的顶部高度在549.75mm-550.50mm之间，或升降装置的顶部高度在540.00mm-540.75mm之间时，光线接收结果为未接收到光线，且当升降装置的顶部高度540.75mm与549.75mm之间时，光线接收结果为接收到光线，则确定549.75mm-550.50mm为一个光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围,确定540.00mm-540.75mm为另一个光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围，确定540.75mm-549.75mm为一个光线接收结果为接收到光线的第二高度范围。
步骤S306，根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，以及根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果。
在示例实施例中，根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第一高度范围对应的目标槽位高度范围；根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；根据预设的叠片示警高度，确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果。
预设的槽位对应的槽位高度范围可以是当各个槽位可被传感器发射的检测光线检测时对应的升降装置的预设位置的高度范围。且可以预先记录各个槽位的槽位标识与该槽位高度范围的对应关系。例如，4号槽位对应的槽位高度范围为549.00mm-551.00mm。
根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第一高度范围对应的目标槽位高度范围，例如，步骤S302中确定的一个第一高度范围为549.75mm-550.50mm，预设的槽位对应的槽位高度范围中4号槽位对应的槽位高度范围为549.00mm-551.00mm，则第一高度范围549.75mm-550.50mm显然在槽位高度范围549.00mm-551.00mm之内，故第一高度范围549.75mm-550.50mm对应的目标槽位高度范围为549.00mm-551.00mm。
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识，例如，预设的槽位对应的槽位高度范围中4号槽位对应的槽位高度范围为549.00mm-551.00mm，目标槽位高度范围为549.00mm-551.00mm，故目标槽位高度范围549.00mm-551.00mm对应的目标槽位标识为4号槽位的槽位标识。
根据预设的叠片示警高度，确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果，具体流程如下：首先，可确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果存在晶圆，但片槽中存在的晶圆的分为两种类型，一种是单片晶圆，另一种是叠片晶圆。进一步地，根据目标槽位对应的第一高度范围，确定目标槽位对应的至少一个第一高度；针对各第一高度，若第一高度大于叠片示警高度，则确定目标槽位中存在的晶圆的晶圆类型为叠片晶圆；若第一高度小于等于叠片示警高度且大于零，则确定目标槽位中存在的晶圆的晶圆类型为单片晶圆。第一高度可以是第一高度范围的最大值与最小值之差。
例如，确定目标槽位标识，即4号槽位对应的槽位的晶圆分布状态检测结果为存在晶圆，根据目标槽位对应的第一高度范围549.75mm-550.50mm确定目标槽位对应的至少一个第一高度0.75mm，即550.50mm与549.75mm之差。比较第一高度0.75mm与预设的叠片示警高度0.80mm，可知第一高度小于等于叠片示警高度且大于零，则确定目标槽位中存在的晶圆的晶圆类型为单片晶圆。
在示例实施例中，根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第二高度范围对应的目标槽位高度范围；根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果为不存在晶圆。
例如，步骤S302中确定的一个第二高度范围为540.75mm-549.75mm，预设的槽位对应的槽位高度范围中0号槽位对应的槽位高度范围为541.00mm-543.00mm，1号槽位对应的槽位高度范围为543.00mm-545.00mm，2号槽位对应的槽位高度范围为545.00mm-547.00mm,3号槽位对应的槽位高度范围为547.00mm-549.00mm则第二高度范围为540.75mm-549.75mm对应的目标槽位高度范围为541.00mm-543.00mm、543.00mm-545.00mm、545.00mm-547.00mm以及547.00mm-549.00mm。
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识，例如，目标槽位高度范围为541.00mm-543.00mm、543.00mm-545.00mm、545.00mm-547.00mm以及547.00mm-549.00mm，可推知目标槽位高度范围对应的目标槽位标识为0号、1号、2号、3号槽位的槽位标识。进而可确定0号、1号、2号、3号槽位对应的槽位的晶圆分布状态检测结果为不存在晶圆。
图3中的晶圆分布状态检测方法可以实现前述的半导体设备中的装载腔的实施例中的各个过程，并达到相同的效果和功能，这里不再赘述。
综上，已经对本发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。
以上为本发明一实施例提供的晶圆分布状态检测方法，基于同样的思路，本申请实施例还提供一种晶圆分布状态检测方法的应用场景的实物示意图。
图4为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法的应用场景的实物示意图。
参照图4所示，装载腔的侧壁上设置有孔洞402，孔洞402处设置有窗口，光线可穿过该窗口。安装支架404与安装支架406设置于装载腔的内侧壁，且安装支架404底座设置于孔洞402左侧，安装支架406底座设置于孔洞402的右侧。反光镜408设置于安装支架404的远离内侧壁的一端，反光镜408的镜面与内侧壁的夹角为45度；反光镜410设置于安装支架406的远离内侧壁的一端，反光镜410的镜面与内侧壁的夹角为90度。
在示例实施例中，传感器的光线发射端发出的检测光线通过孔洞402照射到反光镜408，反光镜408将检测光线反射到反光镜410，反光镜410将接收到的光线原路反射回反光镜408，反光镜408再将接收到的光线通过孔洞402反射回传感器的光线接收端。晶圆412遮挡反光镜408与反光镜410之间的光线。
在示例实施例中，由于采用回归反射型光纤传感器，传感器的光线发射端发射的检测光线与光线接收端收到的检测光线的反射光线方向相反，且反光镜408与反光镜410之间存在两条相反方向的光线。只要任意一条光线被晶圆412遮挡，传感器的光线接收端就无法收到检测光线的反射光线，保证了接收信号的正确率。
图4中的晶圆分布状态检测方法能够实现前述的应用于包括装载腔的半导体设备的晶圆分布状态检测方法的实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
图5为本发明另一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法的应用场景的俯视图。
参照图5所示，装载腔的侧壁504上设置有孔洞，孔洞处设置有窗口，光线可穿过该窗口。安装支架506与安装支架508设置于内侧壁，且安装支架506底座设置于孔洞左侧，安装支架508底座设置于孔洞右侧。反光镜510设置于安装支架506的远离内侧壁的一端，反光镜510的镜面与内侧壁的夹角为45度；反光镜512设置于安装支架508的远离内侧壁的一端，反光镜512的镜面与内侧壁的夹角为90度。
在示例实施例中，传感器502设置于装载腔的侧壁504外部，且传感器410的光线发射端和光线接收端与孔洞相对。传感器502的光线发射端发出的检测光线通过窗口照射到反光镜510，反光镜510将检测光线反射到反光镜512，反光镜512将接收到的光线原路反射回反光镜510，反光镜510再将接收到的光线通过窗口反射回传感器502的光线接收端。晶圆514遮挡反光镜510与反光镜512之间的光线。
图5中的晶圆分布状态检测方法能够实现前述的应用于包括装载腔的半导体设备的晶圆分布状态检测方法的实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
图6为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法中未变形的晶圆遮挡激光的示意图。
参照图6所示，晶圆602为未发生变形的晶圆，其厚度为0.75mm，激光604的直径为传感器发射的检测光线的最小直径0.5mm，晶圆602的厚度大于激光604的直径，故晶圆602将激光604完全遮挡住。
通常情况下，厚度为0.75mm的晶圆在重力作用下不会发生翘曲变形，或变形的幅度非常轻微，对晶圆分布状态检测方法几乎没有任何影响，被视为未发生变形。
图6中的晶圆分布状态检测方法能够实现前述的应用于包括装载腔的半导体设备的晶圆分布状态检测方法的实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
图7是本发明另一实施例提供的一种晶圆分布状态检测方法中发生翘曲变形的晶圆遮挡激光的示意图。
参照图7所示，晶圆702为在重力作用下发生翘曲变形的薄片晶圆，其厚度为0.35mm，该晶圆702原本呈平面状，受重力影响，晶圆的中间部分下凹。激光704的直径为传感器发射的检测光线的最小直径0.5mm。虽然晶圆702的厚度小于激光704的直径，但晶圆702发生翘曲变形，变形后晶圆边缘与晶圆中心的垂直距离可能高于激光704的直径。
晶圆702在重力作用下发生翘曲变形，使得通过晶圆702遮挡检测光线或检测光线的反射光线确定的光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围对应的第一高度为0.5mm，能够完全遮挡住传感器706发出的激光704的光线，如图7所示。传感器706的光线接收端未接收到反射光线。同时，通过晶圆702遮挡检测光线或检测光线的反射光线确定的光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围对应的第一高度小于等于预设的叠片示警高度，不会造成系统误报该槽位晶圆叠片错误。
例如，厚度小于0.5mm的薄片晶圆受重力作用发生翘曲变形，使得通过薄片晶圆遮挡激光光线确定的光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围对应的第一高度为0.5mm，则薄片晶圆能够遮挡住该激光光线。
图7中的晶圆分布状态检测方法能够实现前述的应用于包括装载腔的半导体设备的晶圆分布状态检测方法的实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
进一步地，本发明一个实施例还提供了一种晶圆分布状态检测设备，图8为本发明一实施例提供的一种晶圆分布状态检测设备的结构示意图。如图8所示，该设备包括：存储器801、处理器802、总线803和通信接口804。存储器801、处理器802和通信接口804通过总线803进行通信，通信接口804可以包括输入输出接口，输入输出接口包括但不限于键盘、鼠标、显示器、麦克风、扩音器等。
图8中，存储器801上存储有可在处理器802上运行的计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器802执行时实现以下流程：
在升降装置垂直移动的过程中，获取传感器的光线接收结果与升降装置的预设位置的实时高度信息，光线接收结果包括接收到光线与未接收到光线；
根据光线接收结果与预设位置的实时高度信息，确定光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围和光线接收结果为接收到光线的第二高度范围；
根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，以及根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果。
可选地，计算机可执行指令被处理器802执行时，根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：
根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第一高度范围对应的目标槽位高度范围；
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；
根据预设的叠片示警高度，确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果；
根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：
根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第二高度范围对应的目标槽位高度范围；
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；
确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果为不存在晶圆。
需要说明的是，本实施例中的晶圆分布状态检测设备能够实现前述的应用于包括装载腔的半导体设备的晶圆分布状态检测方法的实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
进一步地，本说明书另一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器802执行时实现以下流程：
在升降装置垂直移动的过程中，获取传感器的光线接收结果与升降装置的预设位置的实时高度信息，光线接收结果包括接收到光线与未接收到光线；
根据光线接收结果与预设位置的实时高度信息，确定光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围和光线接收结果为接收到光线的第二高度范围；
根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，以及根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果。
可选地，计算机可执行指令被处理器802执行时，根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：
根据第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第一高度范围对应的目标槽位高度范围；
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；
根据预设的叠片示警高度，确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果；
根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：
根据第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定第二高度范围对应的目标槽位高度范围；
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；
确定目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果为不存在晶圆。
需要说明的是，本实施例中的存储介质能够实现前述的应用于包括装载腔的半导体设备的晶圆分布状态检测方法的实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
其中，计算机可读存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体设备中的装载腔，其特征在于，包括传感器、片槽、带动所述片槽升降的升降装置和反光镜组，其中：
所述传感器，用于发射检测光线和接收所述检测光线的反射光线；
所述反光镜组部分位于所述片槽内，且在所述片槽的目标槽位上装载有晶圆时，所述晶圆能够遮挡所述检测光线或所述反射光线，所述目标槽位是指对应于所述传感器的槽位；
所述反光镜组，用于在所述目标槽位上不存在所述晶圆时，对所述检测光线进行反射，且将所述检测光线的所述反射光线反射回所述传感器；
所述传感器和所述反光镜组固定设置于所述装载腔的同一内侧壁；
所述反光镜组包括两个反光镜和两个安装支架，两个所述反光镜分别设置在两个所述安装支架上且位于所述片槽内，两个所述安装支架的底座分别设置于所述装载腔的目标内侧壁上，所述目标内侧壁是指所述传感器所在的内侧壁；所述传感器设置于两个所述安装支架的底座之间。
2.根据权利要求1所述的半导体设备中的装载腔，其特征在于，所述装载腔的侧壁上开设有孔洞，所述传感器设置于所述孔洞内。
3.根据权利要求1所述的半导体设备中的装载腔，其特征在于，两个所述反光镜的镜面与所述目标内侧壁的夹角分别为45度和90度。
4.根据权利要求1所述的半导体设备中的装载腔，其特征在于，两个所述安装支架垂直设置于所述目标内侧壁上。
5.根据权利要求2所述的半导体设备中的装载腔，其特征在于，所述孔洞位于两个所述安装支架的底座之间。
6.一种半导体设备中的装载腔，其特征在于，包括传感器、片槽、带动所述片槽升降的升降装置和反光镜组，其中：
所述传感器，用于发射检测光线和接收所述检测光线的反射光线；
所述反光镜组部分位于所述片槽内，且在所述片槽的目标槽位上装载有晶圆时，所述晶圆能够遮挡所述检测光线或所述反射光线，所述目标槽位是指对应于所述传感器的槽位；
所述反光镜组，用于在所述目标槽位上不存在所述晶圆时，对所述检测光线进行反射，且将所述检测光线的所述反射光线反射回所述传感器；
所述装载腔的侧壁上开设有窗口，所述传感器固定设置于所述装载腔外侧且与所述窗口相对应，所述传感器，用于通过所述窗口发射所述检测光线和接收所述检测光线的所述反射光线；
所述反光镜组包括两个反光镜和两个安装支架，两个所述反光镜分别设置在两个所述安装支架上且位于所述片槽内，两个所述安装支架分别设置于所述装载腔的目标内侧壁上，所述目标内侧壁是指所述窗口所在的内侧壁；
两个所述安装支架的底座分别固定设置于所述目标内侧壁上，且所述窗口位于两个所述安装支架的底座之间。
7.根据权利要求6所述的半导体设备中的装载腔，其特征在于，两个所述反光镜的镜面与所述目标内侧壁的夹角分别为45度和90度。
8.根据权利要求6所述的半导体设备中的装载腔，其特征在于，两个所述安装支架垂直设置于所述目标内侧壁上。
9.一种应用于半导体设备的晶圆分布状态检测方法，其特征在于，所述半导体设备包括如权利要求1-8任一项所述的装载腔，所述晶圆分布状态检测方法包括：
在所述升降装置垂直移动的过程中，获取所述传感器的光线接收结果与所述升降装置的预设位置的实时高度信息，所述光线接收结果包括接收到光线与未接收到光线；
根据所述光线接收结果与所述预设位置的实时高度信息，确定所述光线接收结果为未接收到光线的第一高度范围和所述光线接收结果为接收到光线的第二高度范围；
根据所述第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定所述光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，以及根据所述第二高度范围以及预设的所述槽位对应的槽位高度范围，确定所述光线接收结果为接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果。
10.根据权利要求9所述的晶圆分布状态检测方法，其特征在于，所述根据所述第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定所述光线接收结果为未接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：
根据所述第一高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定所述第一高度范围对应的目标槽位高度范围；
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定所述目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；
根据预设的叠片示警高度，确定所述目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果；
所述根据所述第二高度范围以及预设的所述槽位对应的槽位高度范围，确定接收到光线的槽位的晶圆分布状态检测结果，包括：
根据所述第二高度范围以及预设的槽位对应的槽位高度范围，确定所述第二高度范围对应的目标槽位高度范围；
根据预设的槽位高度范围与槽位标识之间的对应关系，确定所述目标槽位高度范围对应的目标槽位标识；
确定所述目标槽位标识对应的槽位的晶圆分布状态检测结果为不存在晶圆。
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