CN112063979A - 半导体加工装置及相关磁控溅射装置 - Google Patents

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Abstract

一种半导体加工装置，所述半导体加工装置包括腔室、置于所述腔室内的多根支柱以及用于支撑所述多根支柱的基座，所述多根支柱用于承载工作件，所述半导体加工装置包括检测装置，所述检测装置耦接至所述多根支柱中的至少两根支柱，通过对所述至少两根支柱中任意两根支柱进行侦测，来判断所述工作件的状态。以及一种相关磁控溅射装置。解决了现有技术不能实时检测工作件(如托盘)的状态所产生的问题。

Description

半导体加工装置及相关磁控溅射装置
技术领域
本发明是有关于一种装置，详细来说，是一种半导体加工装置及相关磁控溅射装置。
背景技术
传统上，欲对晶圆进行薄膜沉积的等离子体系统会连同托盘及晶圆同时在反应腔室内部进行等离子体轰击以完成薄膜沉积，然而，托盘并非一次性耗材，在多次的使用后，容易产生破损甚至碎盘的可能，等离子体系统若不具有可以实时检测托盘状态的装置与功能，可能间接导致放置于托盘上的晶圆或等离子体系统内其他配件受损。
发明内容
本发明公开一种半导体加工装置以及相关磁控溅射装置来解决背景技术中的问题，如不能实时检测工作件(如托盘)的状态所产生的问题。
依据本发明的一个实施例，公开一种半导体加工装置，所述半导体加工装置包括腔室、置于所述腔室内的多根支柱以及用于支撑所述多根支柱的基座，所述多根支柱用于承载工作件。所述半导体加工装置包括检测装置，所述检测装置耦接至所述多根支柱中的至少两根支柱，通过对所述至少两根支柱中任意两根支柱进行侦测，来判断所述工作件的状态。
依据本发明的一个实施例，公开一种半导体加工装置，所述半导体加工装置包括腔室以及置于所述腔室内的第一支柱、第二支柱及第三支柱，所述第一支柱、所述第二支柱及所述第三支柱用于承载工作件。所述半导体加工装置包括检测装置，所述检测装置包括侦测电路及处理电路。所述侦测电路与所述第一支柱、所述第二支柱及所述第三支柱连接，其中所述侦测电路用于侦测所述第一支柱与所述第二支柱之间、所述第一支柱与所述第三支柱之间及所述第二支柱与所述第三支柱之间的电性特征；所述处理电路耦接至所述侦测电路，其中所述处理电路用于将所述侦测电路侦测到的所述电性特征通知所述半导体加工装置的用户。
依据本发明的一个实施例，公开一种磁控溅射装置，所述磁控溅射装置包括腔室、置于所述腔室内的基座、置于所述腔室内的多根支柱、靶材、磁控管以及检测装置。所述多根支柱用于支撑工作件；基座用于支撑多根支柱；基座带动多根支柱进行升降运动；所述靶材以及所述磁控管置于所述腔室内，并用于对所述工作件进行薄膜沉积；所述检测装置耦接至所述多根支柱中的至少两根支柱，通过对所述至少两根支柱中任意两根支柱进行侦测，来判断所述工作件的状态。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的半导体加工装置的侧视图。
图2是依据本发明一实施例的支柱立于基座之上的顶视图。
图3是依据本发明一实施例的检测装置的示意图。
图4A至4D是依据本发明一实施例的检测装置检测托盘的示意图。
图5A与5B是依据本发明一实施例的处理电路操作示意图。
图6A至6C是依据本发明一实施例的支柱通过接线连接至侦测电路的示意图。
图7A与7B是依据本发明一实施例的接线连接方式的示意图。
图8A至8F是依据本发明一实施例的接线与支柱连接方式的示意图。
图9是依据本发明另一实施例的半导体加工装置的侧视图。
图10是依据本发明另一实施例的检测装置的示意图。
图11A至11D是依据本发明另一实施例的检测装置检测托盘的示意图。
图12是依据本发明另一实施例的支柱立于基座之上的侧视图。
具体实施方式
以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。
再者，在此处使用空间上相对的词汇，譬如「之下」、「下方」、「低于」、「之上」、「上方」及与其相似者，可能是为了方便说明图中所绘示的一组件或特征相对于另一或多个组件或特征之间的关系。这些空间上相对的词汇其本意除了图中所绘示的方位之外，还涵盖了装置在使用或操作中所处的多种不同方位。可能将所述设备放置于其他方位(如，旋转90度或处于其他方位)，而这些空间上相对的描述词汇就应该做相应的解释。
虽然用以界定本申请较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，「约」通常系指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，「约」一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，视本申请所属技术领域中具有通常知识者的考虑而定。当可理解，除了实验例之外，或除非另有明确的说明，此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其他相似者)均经过「约」的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随申请专利范围所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。在此处，将数值范围表示成由一端点至另一端点或介于二端点之间；除非另有说明，此处所述的数值范围皆包括端点。
对晶圆进行薄膜沉积时，会将晶圆放置在托盘上并以等离子体冲击来完成薄膜沉积，然而托盘并非一次性耗材，经过反复地在高温环境下烘烤、承载晶圆移动、以及承受等离子体冲击后，托盘容易出现破损及碎盘的可能。当工作件(如托盘)破损或破碎后，假若没有适当的检测装置通知系统停止运作，可能造成系统内其他配件被溅射镀膜，或着，机械手臂在取出晶圆时碰撞到破碎的托盘等情形，造成不可逆的损害。本发明公开一种半导体加工装置来实时的检测工作件(如托盘)是否有破损的情况发生。另外，通过本发明所公开的半导体加工装置，可以检测工作件(如托盘)是否正确地放置，避免在没有放置工作件(如托盘)或者工作件(如托盘)倾斜的情况下，系统就开始执行薄膜沉积的操作。
图1是依据本发明一实施例的半导体加工装置1的侧视图。半导体加工装置1可以是一种用于对加工件(如晶圆)进行薄膜沉积的装置，在本实施例中，半导体加工装置1是一种磁控溅射装置。半导体加工装置1包括腔室10、置于腔室10之中的基座11、多根支柱13、14、15、磁控管16、靶材17、隔热环18、盖环19以及检测装置20。如图1所示，多根支柱13、14、15用以支撑工作件12。在本实施例中，工作件12是用于承载加工件(如晶圆)的托盘。当多根支柱13、14、15与基底11同样为导电性材料所组成时，可藉由连接件13'、14'、15'以隔绝多根支柱13、14、15与基座11的电性连接。在一实施例中连接件13'、14'、15'可包括绝缘材料。另外，连接件13'、14'、15'也可以将支柱13、14、15固定立于基座11上。
磁控管16与靶材17用于对放置于工作件(如托盘)12上的加工件(如晶圆)进行加工，举例来说，对加工件(如晶圆)进行薄膜沉积。举例来说，半导体加工装置1采用物理气相沉积的方式对加工件(如晶圆)进行薄膜沉积。盖环19覆盖隔热环18的上表面。检测装置20可以与支柱13、14、15中的至少两个耦接，通过对耦接的至少两个支柱中的任意两支柱进行侦测，来判断托盘12的状态。在本发明中，「耦接」一词代表两物体间接地于物理性上接触，「连接」一词代表两物体间直接地于物理性上接触。另方面，「电性连接」一词代表两物体间具有电性通路，使得功率可于两物体间传递。在图1的实施例中，检测装置20通过支柱13、15内的接线耦接至支柱13、15作为范例说明。关于支柱13、15内的接线的配置以及连接至检测装置20的连接方式将于后续段落中说明。
本技术领域具有通常知识者应能理解半导体加工装置1还包括其他用于对加工件(如晶圆)进行加工的必要组件，然而为求图标简洁，图1仅描绘与本发明精神相关的组件。
当欲对加工件(如晶圆)进行加工时，机械手臂带着工作件(如托盘)12通过腔室10上的传片口传入，并将工作件(如托盘)12放置于支柱13、14、15上，使工作件(如托盘)12与支柱13、14、15接触，检测装置20通过支柱13、15内的接线耦接至支柱13、15。基座11可以具有加热装置(图未示)来对工作件(如托盘)12进行加热。接着，基座11连同支柱13、14、15支撑着工作件(如托盘)12朝磁控管16与靶材17的方向移动，工作件(如托盘)12上升顶开盖环19后，半导体加工装置1对靶材17施加负电压，腔室10内所充入各种反应气体开始对靶材17进行轰击以在工作件(如托盘)12上的工作件进行加工。由于检测装置20通过支柱13、15保持连接至工作件(如托盘)12，因此不论是工作件(如托盘)12放置在支柱13、14、15上时、工作件(如托盘)12承载加工件(如晶圆)朝靶材17方向移动时、或对加工件(如晶圆)进行加工时，检测装置20都可以通过实时检测来判断工作件(如托盘)12的状态。
图2是依据本发明一实施例的支柱13、14、15立于基座11之上的顶视图。在本实施例中，基座11与工作件(如托盘)12的形状大致类似，支柱13、14、15依据基座11的中心散布设置形成一正三角形，并且当机械手臂将工作件(如托盘)12放置于支柱上时，将工作件(如托盘)12的中心对准基座11的中心，如此一来，支柱13、14、15同样依据工作件(如托盘)12的中心支撑着工作件(如托盘)12，达到稳定的效果。需注意的是，虽然图1及图2仅描绘3根支柱以支撑工作件(如托盘)12，然而，支柱的个数、基座与托盘的形状，以及支柱散布的情形并非本发明的一限制。只要能达到稳定支撑工作件(如托盘)12的效果，皆应隶属于本发明的范围。
图3是依据本发明一实施例的检测装置20的示意图。如图3所示，检测装置20包括侦侧电路21及处理电路22。侦测电路21连接于支柱13、15之间，侦测电路21用于侦测支柱13、15之间的电性特征。处理电路22耦接至侦测电路21，处理电路22用于依据侦测电路21所侦侧的电性特征判断工作件(如托盘)12的状态。侦测电路21包括第一侦测端T1和第二侦测端T2，其中第一侦测端T1通过接线L1耦接至支柱13而第二侦侧端T2通过接线L2耦接至支柱15。
图4A至4D是依据本发明一实施例的检测装置20检测工作件(如托盘)12的示意图。如图4A所示，侦侧电路21连接至支柱13、15，当机械手臂将工作件(如托盘)12放置于支柱13、14、15之上时，侦侧电路21通过支柱13、15与工作件(如托盘)12电性连接，当工作件(如托盘)12完整时，支柱13、15之间通过工作件(如托盘)12形成电性通路4，侦侧电路21实时检测支柱13、15之间的电性特征，处理电路22依据侦侧电路21所侦侧的电性特征判断工作件(如托盘)12的状态。所述电性特征可以是电阻或电流。
详细来说，当工作件(如托盘)12完整时，支柱13、15之间通过工作件(如托盘)12形成电性通路4，此时，侦侧电路21检测电性通路4的电阻值，处理电路22依据侦侧电路21所检测的电阻值判断工作件(如托盘)12的状态。一般而言，工作件(如托盘)12的材料为碳化硅，其体积电阻率与温度的关系示于表一中，从下表可得知，碳化硅材质高于摄氏500度时，体积电阻率下降。在某些实施例中，碳化硅材质高于摄氏500度时，体积电阻率可下降至大致为千奥姆，而摄氏500度接近工作件(如托盘)12于高温烘烤下的温度，藉此，当侦侧电路21侦侧到电性通路4的电阻值并非千奥姆级别时，处理电路22可判断工作件(如托盘)12的状态为异常。然而，本发明并不限制工作件(如托盘)12的材料，依据不同的材料，如金属材料钼或钢材制造工作件(如托盘)12时，工作件(如托盘)12的体积电阻率会有不同的变化，本领域具有通常知识者应能轻易理解不同的体积电阻率的变化，处理电路22仍能有效地判断工作件(如托盘)12的状态。
表一
温度 体积电阻率(Ω·cm)
20℃ 10<sup>8</sup>
300℃ 10<sup>4</sup>
500℃ 10<sup>3</sup>
参考图4B，当工作件(如托盘)12破碎时，由于通过工作件(如托盘)12所形成的导电路径断裂导致了电性通路4消失不存在，此时侦测电路21所侦侧到的电阻值将会远大于千奥姆级别，处理电路22依据侦测电路21所侦侧到的电阻值判断工作件(如托盘)12的状态为异常。
参考图4C，当工作件(如托盘)12虽未破碎但未正确地放置在支柱13、14、15上时，例如倾斜放置，也会导致支柱13、15之间的电性通路4不存在，侦侧电路21所侦侧到的电阻值会远大于千奥姆级别，处理电路22依据侦测电路21所侦侧到的电阻值判断工作件(如托盘)12的状态异常。参考图4D，当机械手臂尚未将工作件(如托盘)12自传片口传入或由于机械手臂故障等原因，使得工作件(如托盘)12并未放置在支柱13、14、15上时，由于缺少工作件(如托盘)12形成导电路径，支柱13、15之间的电性通路4不存在，侦侧电路21所侦侧到的电阻值同样会远大于千奥姆级别，处理电路22依据侦测电路21所侦侧到的电阻值判断工作件(如托盘)12的状态异常。总的来说，处理电路22判断工作件(如托盘)12为异常的状态可包括工作件(如托盘)12破碎、倾斜或并未放置。然而，此并非本发明的一限制，若支柱13、15之间的电性通路4不存在时，处理电路21都会判断工作件(如托盘)12的状态异常，进而指示系统。
在其他实施例中，侦侧电路21可以不直接测量电性通路4之间的电阻，变化地，侦测电路21可以侦测电性通路4的电流大小，处理电路22依据侦测电路21所侦测的电流大小来判断工作件(如托盘)12的状态。详细来说，当托盘12完整未破碎时，支柱13、15之间通过工作件(如托盘)12形成电性通路4，此时，侦侧电路21通过接线L1或接线L2中的一接线输出电流至工作件(如托盘)12，并通过接线L1或接线L2中的另一接线自工作件(如托盘)12接收电流，处理电路22依据侦侧电路21所接收的电流来判断工作件(如托盘)12的状态。当工作件(如托盘)12状态如图4B、4C、4D所示时，由于电性通路4不存在，导致侦侧电路21无法自工作件(如托盘)12接收电流，处理电路22据此判断工作件(如托盘)12的状态为异常。
参考图5A，当处理电路22判断工作件(如托盘)12的状态为异常后，处理电路22可以直接发出终止指令通知半导体加工装置1以实时终止半导体加工装置1的运作，待半导体加工装置1的用户排除异常状况，如替换破碎的工作件(如托盘)12或将工作件(如托盘)12正确的放置于支柱13、14、15之上后再重新启动半导体加工装置1，如此可避免半导体加工装置1在工作件(如托盘)12的状态为异常时仍然继续执行加工，造成半导体加工装置1内的其它配件有不可逆的损害。然而，本发明并不限制处理电路22采用主动方式终止半导体加工装置1的运作。参考图5B，当处理电路22判断工作件(如托盘)12的状态为异常后，处理电路22可以将工作件(如托盘)12异常的状态显示于半导体加工装置1的外部显示设备50来通知半导体加工装置1的用户，达到警示作用。显而易见地，处理电路22可以通过其他被动方式，例如以高频声音或闪烁光线等方式达到警示效果来通知使用者工作件(如托盘)12的异常状态。本发明并不限制处理电路22通知工作件(如托盘)12的异常状态的方式。
在先前的实施例中，以侦侧电路21通过支柱13、15内的接线耦接至支柱13、15以检测工作件(如托盘)12的状态作为范例说明，然而，本技术领域具有通常知识者应能轻易理解，侦侧电路21耦接至其他支柱的组合同样可应用上述实施例中检测工作件(如托盘)12的状态的技术手段。参考图6A、6B及6C，在图6A中，侦侧电路21的第一侦侧端T1通过支柱13内的接线耦接至支柱13而第二侦侧端T2通过支柱15内的接线耦接至支柱15；在图6B中，侦侧电路21的第一侦侧端T1通过支柱13内的接线耦接至支柱13而第二侦侧端T2通过支柱14内的接线耦接至支柱14；在图6C中，侦侧电路21的第一侦侧端T1通过支柱14内的接线耦接至支柱14而第二侦侧端T2通过支柱15内的接线耦接至支柱15。在图6A、6B、6C的实施例中，侦侧电路21的第一侦侧端T1与第二侦侧端T2皆分别耦接至支柱内远离基座11的一端，以直接或间接方式碰触工作件(如托盘)12以检测放置于支柱之间的工作件(如托盘)12的电性特征。
在本发明中，支柱内的接线以图7A或图7B实施例所示方式连接至侦测电路21的第一侦侧端T1与第二侦侧端T2。在图7A与图7B中，以侦侧电路21通过支柱13、14内的接线耦接至支柱13、14作为范例说明。需注意的是，在本发明的某些实施例中，支柱内的接线与所对应的支柱为一体成形，然而，在其他实施例中，支柱内的接线与所对应的支柱为分开制造后再将接线埋于支柱内。本发明并不限制接线与支柱的形成方式。参考图7A，埋于支柱13内的接线L1的一端连接至支柱13内远离基座11的一端，以直接或间接方式碰触工作件(如托盘)12，接线L1的另一端穿过基座上表面的孔洞71以及下表面的孔洞72连接至第一侦侧端T1；相似地，埋于支柱14内的接线L2的一端连接至支柱14内远离基座11的一端，以直接或间接方式碰触工作件(如托盘)12，接线L2的另一端穿过基座上表面的孔洞73以及下表面的孔洞74连接至第二侦侧端T2。通过本实施例所揭露的方式连接侦测电路21与支柱，接线将隐藏于基座11内，避免接线暴露于腔室10内，进而造成接线在加工件(如晶圆)的加工过程中受到高温环境影响而受损，导致侦测电路21无法顺利连接至支柱。
参考图7B，埋于支柱13内的接线L1的一端连接至支柱13内远离基座11的一端，以直接或间接方式碰触工作件(如托盘)12，接线L1的另一端穿出连接件13'上的孔洞75连接至第一侦侧端T1；相似地，埋于支柱14内的接线L2的一端连接至支柱14内远离基座11的一端，以直接或间接方式碰触工作件(如托盘)12，接线L2的另一端穿出连接件14'上的孔洞76接至第二侦侧端T2。在图7B的实施例中，孔洞75与76可以以焊锡的方式来固定接线L1与L2。通过本实施例所揭露的方式连接侦测电路21与支柱，接线具有较弹性的设计空间，可通过连接件13’及14’上的任意位置将侦测电路21连接至所对应的支柱13及14。
如前所述，埋于支柱内的接线的一端以直接或间接方式碰触工作件(如托盘)12。图8A至8F分别描绘埋于支柱内的接线碰触工作件(如托盘)12的不同实施例，并且在图8A至8F的实施例中以支柱13作范例说明。参考图8A，在图8A的实施例中，支柱13可导电。可行地，支柱13整体为导电材料组成。埋于支柱13内的接线L1的一端直接连接至支柱13上端的端点81，藉此，侦侧电路21通过接线L1与支柱13间接地与工作件(如托盘)12接触来检测电性特征。参考图8B，在图8B的实施例中，支柱13大部分无法导电，仅上部与工作件(如托盘)12接触的表面或部分表面可导电。可行地，支柱13大部分由绝缘体所组成，仅上部与工作件(如托盘)12接触的表面或部分表面由导电材料组成。在图8B中以虚线表示由导电材料组成的表面。埋于支柱13内的接线L1的一端直接连接至支柱13以导电材料所组成的上部的端点82，藉此，侦侧电路21通过接线L1与支柱13间接地与工作件(如托盘)12接触来检测电性特征。
参考图8C，在图8C的实施例中，支柱13上部与工作件(如托盘)12接触的表面具有一孔洞83，埋于支柱13内的接线L1的一端穿过孔洞83，藉此，侦侧电路21通过接线L1直接地与工作件(如托盘)12接触来检测电性特征。在图8C的实施例中，不限制支柱13的组成材料。参考图8D，在图8D的实施例中，支柱13上部具有孔洞84并且在孔洞84的上方覆盖有导体85，导体85与工作件(如托盘)12接触，埋于支柱13内的接线L1的一端直接连接至导体85，藉此，侦侧电路21通过接线L1与导体85间接地与工作件(如托盘)12接触来检测电性特征。在图8A至图8D的实施例中，接线与支柱的连接可以是焊接，也可以是压接、法兰连接等保证电性连接的方式，本发明并不以此为限。
参考图8E，在图8E的实施例中，支柱13内部包括有温度侦侧组件86。可行地，温度侦侧组件86为热电耦。温度侦侧组件86以接线La与Lb连接至温度侦侧装置(图未示)以侦侧工作件(如托盘)12的温度，在本实施例中，采用接壳式热电耦来侦侧工作件(如托盘)12的温度，据此，温度侦侧组件86与支柱13的上部直接接触，由于温度侦侧组件86本身可导电，因此，温度侦侧组件86的接线La与Lb的其中之一可以作为接线L1连接至侦测电路21来检测电性特征。参考图8F，在图8F的实施例中，支柱13内部包括有温度侦侧组件87。可行地，温度侦侧组件87为热电耦。温度侦侧组件87以接线La'与Lb'连接至温度侦侧装置(图未示)用以侦侧工作件(如托盘)12的温度，在本实施例中，采用非接壳式热电耦来侦侧工作件(如托盘)12的温度，据此，温度侦侧组件87与支柱13的上部并未直接接触，因此，可另外以一条接线作为前述的接线L1来连接支柱13的上部以及侦侧电路21。在本实施例中，可以结合图8A至图8D所示之接线L1直接或间接连接工作件(如托盘)12的实施例，本技术领域具有通常知识者应能轻易理解图8F与图8A至图8D的结合方式，详细说明在此省略以省篇幅。
图9是依据本发明另一实施例的半导体加工装置9的侧视图。类似半导体加工装置1，半导体加工装置9可以是一种用于对加工件(如晶圆)进行薄膜沉积的装置，在本实施例中，半导体加工装置9是一种磁控溅射装置。半导体加工装置9包括腔室90、置于腔室90之中的基座91、多根支柱93、94、95、连接件93'、94'、95'、磁控管96、靶材97、隔热环98、盖环99以及检测装置30。腔室90、基座91、支柱93、94、95、连接件93'、94'、95'、磁控管96、靶材97、隔热环98以及盖环99与图1的实施例中所描述的对应组件相同，详细说明在此省略以省篇幅。半导体加工装置9与半导体加工装置1的差异在于检测装置30通过支柱93、94、95内的接线耦接至支柱93、94、95来判断工作件92的状态。在本实施例中，工作件92是用于承载加工件(如晶圆)的托盘。
图10是依据本发明一实施例的检测装置30的示意图。检测装置30包括侦侧电路31及处理电路32。侦测电路31通过接线组L3、L4、L5分别耦接至支柱93、94、95，其中每一接线组包括有两条接线，例如接线组L3包括接线L3a与L3b，接线组L4包括接线L4a与L4b，接线组L5包括接线L5a与L5b。侦测电路31用于侦测支柱93与支柱94之间、支柱93与支柱95之间、支柱94与支柱95之间的电性特征。处理电路32耦接至侦测电路31，处理电路32用于依据侦测电路31所侦侧的电性特征判断工作件(如托盘)92的状态。侦测电路31包括第一侦测端T1'、第二侦测端T2'以及第三侦侧端T3'，其中第一侦测端T1'通过接线组L3耦接至支柱93、第二侦侧端T2'通过接线组L4耦接至支柱94而第三侦测端T3'通过接线组L5耦接至支柱95。
图11A至11D是依据本发明一实施例的检测装置30检测工作件(如托盘)92的示意图。参考图11A，侦侧电路31通过接线组L3、L4、L5分别连接至支柱93、94、95，当机械手臂将工作件(如托盘)92放置于支柱93、94、95之上时，侦侧电路31通过支柱93、94、95与工作件(如托盘)92电性连接，当工作件(如托盘)92完整时，支柱93与支柱95之间通过托盘92形成电性通路5，支柱93与支柱94之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路6，支柱94与支柱95之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路7。侦侧电路31实时检测支柱93与支柱95之间的电性特征、支柱93与支柱94之间的电性特征、支柱94与支柱95之间的电性特征，处理电路32依据侦侧电路31所侦侧的电性特征判断工作件(如托盘)92的状态。所述电性特征可以是电阻或电流。
详细来说，当工作件(如托盘)92完整时，支柱93、95之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路5，此时，侦侧电路31通过接线L3a与L5a检测电性通路5的电阻值；支柱93、94之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路6，此时，侦侧电路31通过接线L3b与L4a检测电性通路6的电阻值；支柱94、95之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路7，此时，侦侧电路31通过接线L4b与L5b检测电性通路7的电阻值。处理电路32依据侦侧电路31所检测的电阻值判断工作件(如托盘)92的状态。如同图4A的实施例所描述，当工作件(如托盘)92的材料为碳化硅时，若侦侧电路31侦侧到电性通路5、6、7的其中之一的电阻值并非千奥姆级别，处理电路22可判断工作件(如托盘)92的状态为异常。
参考图11B，当工作件(如托盘)92破碎时，虽然支柱93与支柱94之间的电性通路6仍存在，然而支柱93与支柱95之间的电性通路5以及支柱94与支柱95之间的电性通路7因为工作件(如托盘)92破碎的缘故不存在，此时侦测电路31侦侧到电性通路5的电阻值以及电性通路7的电阻值将会远大于千奥姆级别，处理电路32依据侦测电路31所侦侧到的电阻值判断工作件(如托盘)92的状态为异常。参考图11C，当工作件(如托盘)92并未正确地放置在支柱93、94、95上时，例如倾斜放置，导致电性通路5、6、7皆不存在，侦侧电路31侦侧到电性通路5的电阻值、电性通路6的电阻值以及电性通路7的电阻值皆会远大于千奥姆级别，处理电路32依据侦测电路31所侦侧到的电阻值判断工作件(如托盘)92的状态异常。参考图11D，当工作件(如托盘)92并未放置在支柱93、94、95上时，导致电性通路5、6、7皆不存在，侦侧电路21侦侧到电性通路5的电阻值、电性通路6的电阻值以及电性通路7的电阻值同样皆会远大于千奥姆级别，处理电路32依据侦测电路31所侦侧到的电阻值判断工作件(如托盘)92的状态异常。总的来说，处理电路32判断工作件(如托盘)92为异常的状态可包括工作件(如托盘)92破碎、倾斜或并未放置。然而，此并非本发明的一限制，若电性通路5、6、7中的任一不存在时，处理电路31都会判断工作件(如托盘)92的状态异常，进而指示系统。
在其他实施例中，侦侧电路31可以不直接测量电性通路5、6、7之间的电阻，可变化地，侦测电路31可以侦测电性通路5、6、7之间的电流大小，处理电路32依据侦测电路31所侦测的电流大小来判断工作件(如托盘)92的状态。
详细来说，当工作件(如托盘)92完整时，支柱93、95之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路5，此时，侦侧电路31通过接线L3a或接线L5a中的一接线输出电流至工作件(如托盘)92，并通过接线L3a或接线L5a中的另一接线自工作件(如托盘)92接收电流，处理电路32依据侦侧电路31所接收的电流来判断工作件(如托盘)92的状态。当工作件(如托盘)92状态如图11B、11C、11D所示时，由于电性通路5不存在，导致侦侧电路31无法自工作件(如托盘)92接收电流，处理电路32据此判断工作件(如托盘)92的状态为异常。
相似地，当工作件(如托盘)92完整时，支柱93、94之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路6，此时，侦侧电路31通过接线L3b或接线L4a中的一接线输出电流至工作件(如托盘)92，并通过接线L3b或接线L4a中的另一接线自工作件(如托盘)92接收电流，处理电路32依据侦侧电路31所接收的电流来判断工作件(如托盘)92的状态。当工作件(如托盘)92状态如图11B、11C、11D所示时，由于电性通路6不存在，导致侦侧电路31无法自工作件(如托盘)92接收电流，处理电路32据此判断工作件(如托盘)92的状态为异常。
当工作件(如托盘)92完整时，支柱94、95之间通过工作件(如托盘)92形成电性通路7，此时，侦侧电路31自接线L4b或接线L5b中的一接线输出电流至工作件(如托盘)92，并通过接线L4b或接线L5b中的另一接线自工作件(如托盘)92接收电流，处理电路32依据侦侧电路31所接收的电流来判断工作件(如托盘)92的状态。当工作件(如托盘)92状态如图11B、11C、11D所示时，由于电性通路7不存在，导致侦侧电路31无法自工作件(如托盘)92接收电流，处理电路32据此判断工作件(如托盘)92的状态为异常。
类似处理电路21，处理电路31可以依据图5A以及图5B所示的方式通知工作件(如托盘)92的状态异常，详细说明在此省略以省篇幅。另外，类似支柱13、14、15，支柱93、94、95与侦侧电路31的接线方式可以依据图7A、7B以及图8A至8F所示的方式进行连接，详细说明在此省略以省篇幅。
本领域具有通常知识者在阅读完上述实施例后应能轻易理解本发明并不限定半导体加工装置内支柱的个数、样式以及与侦侧电路的连接方式，仅要能通过支柱与工作件(如托盘)的接触来侦侧支柱与支柱之间的电性特征，皆能有效的判断工作件(如托盘)的状态是否异常，进而避免因工作件(如托盘)状态异常造成半导体加工装置内的其它配件有不可逆的损害。
在上述的实施例中，半导体加工装置1或9中的支柱可以是基座11或91上的顶针，具有伸缩机制，可以控制支柱于基座上升降来支撑工作件(如托盘)。然而，本发明并不以此为限，在其他实施例中支柱可以是顶针之外额外设置在基座用以支撑工作件(如托盘)的组件。参考图12，图12中所示的基座51、支柱53、54、55以及工作件(如托盘)52类似于半导体加工装置1与9中的对应组件，差异在于支柱53、54、55作为基座51上的顶针以支撑工作件(如托盘)52，然而，支柱53、54、55中未设置连接于检测装置的接线，相对应地，基座51上另外设置有支撑件56、57、58，支撑件56、57、58中分别设置有接线组L6、L7、L8以连接检测装置，如此一来，检测装置可通过接线组L6、L7、L8来检测支撑件56、57、58之间的电性特征。支撑件56、57、58与基座51之间可具有类似弹簧的弹性结构，以缓冲支撑件56、57、58所承受的压力。然而，此并非本发明的一限制，支撑件56、57、58可以如同前述实施例中的支柱13、14、15或93、94、95通过连接件连接至基座51。关于支撑件56、57、58内的接线组L6、L7、L8的连接方式可参考图7A、7B以及图8A至8F的实施例，本领域具有通常知识者在阅读完上述实施例后，应能轻易理解如何通过检测装置以及支撑件56、57、58来检测电性特征，并且判断工作件(如托盘)52的状态，详细说明在此省略以省篇幅。
简单归纳本发明，通过支柱内的接线直接或间接地连接工作件(如托盘)可以实时的检测支柱之间的电性特征，当电性特征与默认状况差距过大时，本发明所公开的检测装置可据此判断工作件(如托盘)状态为异常，进而主动停止系统运作或被动地告知用户，避免系统内的配件造成不可逆的损害。

Claims (11)

1.一种半导体加工装置，包括腔室、置于所述腔室内的多根支柱以及用于支撑所述多根支柱的基座，所述多根支柱用于承载工作件，其特征在于，所述半导体加工装置还包括检测装置，所述检测装置耦接至所述多根支柱中的至少两根支柱，通过对所述至少两根支柱中任意两根支柱进行侦测，来判断所述工作件的状态。
2.如权利要求1所述的半导体加工装置，其特征在于，所述检测装置包括:
侦测电路，与所述至少两根支柱连接，其中所述侦测电路用于侦测所述至少两根支柱中任意两根支柱之间的电性特征；及
处理电路，耦接至所述侦测电路，其中所述处理电路用于依据所述电性特征判断所述工作件的所述状态。
3.如权利要求2所述的半导体加工装置，其特征在于，所述多根支柱包括第一支柱、第二支柱及第三支柱，所述侦测电路与所述第一支柱、所述第二支柱及所述第三支柱连接，并侦测所述第一支柱与所述第二支柱之间、所述第一支柱与所述第三支柱之间及所述第二支柱与所述第三支柱之间的所述电性特征。
4.如权利要求2或3所述的半导体加工装置，其特征在于，所述电性特征是所述至少两根支柱中的任意两根支柱之间的电阻值。
5.如权利要求2或3所述的半导体加工装置，其特征在于，所述侦测电路自所述任意两根支柱中的一个输出第一电流至所述工作件，并通过所述任意两根支柱中的另一个自所述工作件接收第二电流，且所述电性特征是所述任意两根支柱中的另一个接收到的第二电流的电流值。
6.如权利要求2所述的半导体加工装置，其特征在于，所述侦测电路包括：
至少两个侦测端，所述至少两个侦测端的每一个侦测端分别耦接至所述至少两根支柱中的每个支柱远离所述基座的一端。
7.如权利要求6所述的半导体加工装置，其特征在于，所述侦测端与对应的所述支柱之间的连接线通过所述基座上的一孔洞连接至所述侦测电路。
8.如权利要求1或6所述的半导体加工装置，其特征在于，还包括:
连接件，包括绝缘材料，用于将所述支柱连接于所述基座上以使所述基座与所述支柱之间电绝缘。
9.如权利要求8所述的半导体加工装置，其特征在于，所述侦测端与对应的所述支柱之间的连接线通过所述连接件上的一孔洞连接至所述侦测电路。
10.一种半导体加工装置，包括腔室以及置于所述腔室内的第一支柱、第二支柱及第三支柱，所述第一支柱、所述第二支柱及所述第三支柱用于承载工作件，
其特征在于，所述半导体加工装置包括检测装置，所述检测装置包括:
侦测电路，与所述第一支柱、所述第二支柱及所述第三支柱连接，其中所述侦测电路用于侦测所述第一支柱与所述第二支柱之间、所述第一支柱与所述第三支柱之间及所述第二支柱与所述第三支柱之间的电性特征；及
处理电路，耦接至所述侦测电路，其中所述处理电路用于将所述侦测电路侦测到的所述电性特征通知所述半导体加工装置的用户。
11.一种磁控溅射装置，其特征在于，包括:
腔室；
多根支柱，置于所述腔室内，用于支撑工作件；
基座，置于所述腔室内，用于支撑所述多根支柱；所述基座带动所述多根支柱进行升降运动；
靶材以及磁控管，置于所述腔室内，其中所述靶材及所述磁控管用于对所述工作件进行薄膜沉积；及
检测装置，所述检测装置耦接至所述多根支柱中的至少两根支柱，通过对所述至少两根支柱中任意两根支柱进行侦测，来判断所述工作件的状态。
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