CN112331584A - 立式晶舟位置的检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种立式晶舟位置的检测系统，涉及半导体制造领域。该立式晶舟位置的检测方法包括调试立式晶舟位置的检测系统，令立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配；开启激光发射器，激光发射器发射激光；通过信号处理器检测光电传感器是否发送电信号；若检测到光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置未发生偏移；若未检测到光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置发生偏移；立式晶舟位置的检测系统包括设置在立式晶舟顶部的至少三个挡板、反射板、激光发射器、光电传感器、信号处理器；解决了目前监控立式晶舟的位置耗时长的问题；达到了快速检查立式晶舟位置，不影响机台内部环境的效果。

Description

立式晶舟位置的检测系统及检测方法

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种立式晶舟位置的检测系统及检测方法。

背景技术

立式炉管机台是半导体生产线前道工序的重要设备之一，用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等产品的扩散、氧化、退火及合金等。

在利用立式炉管机台对晶圆进行处理时，需要利用立式晶舟承载晶圆，立式晶舟在传输装置的带动下垂直移动，进出立式炉管机台的反应腔。立式晶舟包括用于支撑杆和支撑脚，支撑脚均匀设置在支撑杆内侧，多片晶圆通过支撑脚水平地排列在晶舟内。立式晶舟在往复地上下运动过程中，会发生位置偏移，当晶舟位置偏置过多，立式晶舟内的晶圆边缘容易与支撑杆发生刮蹭，从而导致产品出现缺陷。

目前，对立式晶舟的位置监控采用人为开门检查校正位置的方式，检查校正位置后还需要运行testrun来见证晶舟内部环境颗粒状况，严重影响立式炉管机台的运行时间。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种立式晶舟位置的检测系统及检测方法。该技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种立式晶舟位置的检测系统，包括设置在立式晶舟顶部的至少三个挡板、反射板、激光发射器、光电传感器、信号处理器；

反射板用于反射激光；

信号处理器与光电传感器连接，信号处理器用于接收光电传感器发送的信号；

所有挡板设置在立式晶舟的顶部，每个挡板上开设有1个透光孔，所有挡板上的透光孔确定的平面与立式晶舟的顶部平行；

当立式晶舟位于传输装置上的预定晶舟位置且激光发射器发射激光时，第一组挡板上的透光孔位于激光的入射光路上，激光被反射板反射，第二组挡板上的透光孔和光电传感器位于激光的反射光路上；

其中，激光的入射光路和反射光路不重合。

可选的，激光发射器、光电传感器、反射板位于立式晶舟顶部的外侧。

可选的，挡板垂直设置在立式晶舟的顶部。

可选的，挡板的数量为3。

第二方面，本申请实施例提供了一种立式晶舟位置的检测方法，应用于上述第一方面所示的立式晶舟位置的检测系统中，该方法包括：

调试立式晶舟位置的检测系统，令立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配；

开启激光发射器，激光发射器发射激光；

通过信号处理器检测光电传感器是否发送电信号；

若检测到光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置未发生偏移；

若未检测到光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置发生偏移。

可选的，调试立式晶舟位置的检测系统，令立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配，包括：

在立式晶舟顶部设置至少三个挡板，每个挡板上开设有一个透光孔，所有挡板上的透光孔确定的平面与立式晶舟的顶部平行；

将立式晶舟安装在传输装置上的预定晶舟位置；

在立式晶舟顶部的一侧设置激光发射器和光电传感器，在立式晶舟顶部的另一侧设置反射板，将光电传感器与信号处理器连接；

调整激光发射器、反射板、光电传感器的位置，令激光发射器发射激光时，激光穿过第一组挡板上的透光孔，并到达反射板，激光经反射板反射后穿过第二组挡板上的透光孔，并被光电传感器接收；

固定激光发射器、反射板、光电传感器的位置。

可选的，在立式晶舟顶部设置至少三个挡板，包括：

在立式晶舟顶部垂直设置至少三个挡板。

可选的，光电传感器与信号处理器无线连接或有线连接。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

设置立式晶舟的位置检测系统，利用立式晶舟顶部设置的带有透光孔的挡板将立式晶舟的位置确定，再发射单向性良好的激光，通过光电传感器接收反射激光的光信号，在每次点检时只需要打开激光器，判断光电传感器是否发送电信号，就可以判断立式晶舟在传输装置上是否发生偏移，不需要开门检查；解决了目前监控立式晶舟的位置耗时长的问题；达到了快速检查立式晶舟位置，不影响机台内部环境的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的立式晶舟位置的检测系统检测立式晶舟位置的示意图；

图2是本申请另一实施例提供的立式晶舟位置的检测系统检测立式晶舟位置的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种立式晶舟位置的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例提供了一种立式晶舟位置的检测系统，包括设置在立式晶舟顶部的至少三个挡板、反射板、激光发射器、光电传感器、信号处理器。

反射板用于反射激光；激光发射器在工作时发射激光。

光电传感器与信号处理器连接，光电传感器在接收到激光光线时，将光信号转换为电信号，并将电信号发送至信号处理器，信号处理器用于接收光电传感器发送的信号。

可选的，光电传感器与信号接收器通过有线方式连接或通过无线方式连接。

所有挡板设置在立式晶舟的顶部，每个挡板上开设有1个透光孔；所有挡板上开设的透光孔距离立式晶舟顶部的高度相同，即所有挡板上开设的透光孔位于同一个平面；所有挡板上的透光孔确定的平面与立式晶舟的顶部平行。

激光无法穿过挡板上除透光孔以外的区域。透光孔的孔径根据激光光线确定。

所有挡板可以分为2组，当立式晶舟位于传输装置上的预定晶舟位置且激光发射器发射激光时，第一组挡板上的透光孔位于激光的入射光路上，穿过第一组上的透光孔的激光被反射板反射，生成反射光线，第二组挡板上的透光孔和光电传感器位于激光的反射光路上。

激光的入射光路和反射光路不重合。即当激光发射器发射激光且立式晶舟位于预定晶舟位置时，激光的入射光路与反射板之间的夹角不等于90°。

为了不影响立式晶舟上下移动，激光发射器、光电传感器、反射板位于立式晶舟顶部的外侧。

可选的，挡板垂直设置在立式晶舟的顶部。

可选的，挡板倾斜设置在立式晶舟的顶部。

无论挡板是垂直设置在立式晶舟的顶部，还是倾斜设置在立式晶舟的顶部，每个挡板上设置的透光孔距离立式晶舟顶部的高度都相同。

在一个例子中，挡板的数量为3。3个挡板上共计3个透光孔可以确定一个平面，该3个透光孔确定的平面与立式晶舟的顶部平行。

如图1所示，激光发射器11、光电传感器12、反射板13设置在立式晶舟10顶部的外侧，3个挡板上的透光孔所在的位置由圆圈14、15、16示出，图中未示出挡板；在图1中，第一组挡板有2个，第二组挡板有1个，需要说明是，第一组挡板的数量也可以为1个，第二组挡板的数量为2个，本申请实施例中挡板分组的方式不作限定。

在立式晶舟位于传输装置上的预定晶舟位置时，激光发射器11发射激光，激光的入射光17穿过挡板1上的透光孔(位置14)、挡板2上的透光孔(位置15)，激光到达反射板13并被反射板13反射，激光的反射光18穿过挡板3上的透光孔(位置16)后，激光被光电传感器12接收；光电传感器12将接收到的光信号转换为电信号，然后将电信号发送至信号处理器。

根据信号处理器上的数据可以判断光电传感器是否接收到反射激光。

若光电传感器接收到反射激光，则确定立式晶舟位于传输装置上的预定晶舟位置；若光电传感器未接收到反射激光，则确定立式晶舟在传输装置上发生偏移，立式晶舟不在传输装置上的预定晶舟位置。

在一个例子中，挡板的数量为3，立式晶舟在传输装置上，但立式晶舟不在传输装置上的预定晶舟位置；如图2所示，激光发射器11发射激光时，激光的入射光17虽然穿过挡板1上的透光孔(位置14)、挡板2上的透光孔(位置15)，到达反射板13并被反射板13反射，但激光的反射光18无法穿过挡板3上的透光孔(位置16)，反射激光被挡板3阻挡，光电传感器12接收不到反射激光。

请参考图3，其示出了本申请实施例提供的一种立式晶舟位置的检测方法的流程图，该方法应用于上述立式晶舟的检测系统中，该方法至少包括如下步骤：

步骤301，调试立式晶舟位置的检测系统，令立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配。

传输装置上的预定晶舟位置是立式晶舟在生产过程中为了避免晶舟内部摆放的晶圆与支撑杆(boat rod)发生刮蹭，在传输装置上放置的特定位置。

令立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配，可以检测出立式晶舟在传输装置上的位置是否偏移预定晶舟位置。

步骤302，开启激光发射器，激光发射器发射激光。

立式晶舟的检测系统包括激光发射器、光电传感器、信号处理器、至少3个挡板，每个挡板上设置有1个透光孔，所有挡板上的透光孔位于同一个平面，且该平面与立式晶舟的顶部平行。

当立式晶舟在传输装置上安装调试完成后，开启激光发射器，当立式晶舟位于传输装置上的预定晶舟位置时，光电传感器可以接收到光信号，信号处理器可以接收到光电传感器发送的电信号。

步骤303，通过信号处理器检测光电传感器是否发送电信号。

若检测到光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置未发生偏移，立式晶舟在传输装置上仍位于预定晶舟位置。

若检测到光电传感器未发生电信号，则确定立式晶舟位置发生偏移，立式晶舟在传输装置上偏移预定晶舟位置；此时若仍令立式晶舟上下运动，晶舟内的晶圆会与立式晶舟的支撑杆发生刮蹭，导致产品缺陷；因此，在发现立式晶舟位置发生偏移时，调整立式晶舟的位置。

综上所述，本申请实施例提供的立式晶舟位置的检测方法，通过设置立式晶舟的位置检测系统，在每次点检时只需要打开激光器，判断光电传感器是否发生送电信号，就可以判断立式晶舟在传输装置上是否发生偏移，不需要开门检查；解决了目前监控立式晶舟的位置耗时长的问题；达到了快速检查立式晶舟位置，不影响机台内部环境的效果。

需要说明的是，在步骤301完成之后，可以多次执行步骤302至步骤303来检测立式晶舟的位置是否发生偏移。

在基于图3所示实施例的可选实施例中，上述步骤301，即“调试立式晶舟位置的检测系统，令立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配”，可以由如下方式实现：

步骤3011，在立式晶舟顶部设置至少三个挡板，每个挡板上开设有一个透光孔，所有挡板上的透光孔确定的平面与所述立式晶舟的顶部平行。

可选的，在立式晶舟顶部垂直设置至少三个挡板；或，挡板倾斜设置在立式晶舟的顶部。

无论挡板是垂直设置在立式晶舟的顶部，还是倾斜设置在立式晶舟的顶部，每个挡板上设置的透光孔距离立式晶舟顶部的高度都相同。

在一个例子中，挡板的数量为3，3个挡板上共计3个透光孔。

步骤3012，将立式晶舟安装在传输装置上的预定晶舟位置。

步骤3013，在立式晶舟顶部的一侧设置激光发射器和光电传感器，在立式晶舟顶部的另一侧设置反射板，将光电传感器与信号处理器连接。

光电传感器与信号处理器无线连接或有线连接。

步骤3014，调整激光发射器、反射板、光电传感器的位置，令激光发射器发射激光时，激光穿过第一组挡板上的透光孔，并到达反射板，激光经反射板反射后穿过第二组挡板上的透光孔，并被光电传感器接收。

步骤3015，固定激光发射器、反射板、光电传感器的位置。立式晶舟位置的检测系统调试完成后，可以多次检测相同型号的晶舟在传输装置上的位置是否发生偏移。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种立式晶舟位置的检测系统，其特征在于，包括设置在立式晶舟顶部的至少三个挡板、反射板、激光发射器、光电传感器、信号处理器；

所述反射板用于反射激光；

所述信号处理器与所述光电传感器连接，所述信号处理器用于接收所述光电传感器发送的信号；

所有挡板设置在立式晶舟的顶部，每个挡板上开设有1个透光孔，所有挡板上的透光孔确定的平面与所述立式晶舟的顶部平行；

当所述立式晶舟位于传输装置上的预定晶舟位置且所述激光发射器发射激光时，第一组挡板上的透光孔位于所述激光的入射光路上，所述激光被所述反射板反射，第二组挡板上的透光孔和所述光电传感器位于所述激光的反射光路上；

其中，激光的入射光路和反射光路不重合。

2.根据权利要求1所述的立式晶舟位置的检测系统，其特征在于，所述激光发射器、所述光电传感器、所述反射板位于所述立式晶舟顶部的外侧。

3.根据权利要求1所述的立式晶舟位置的检测系统，其特征在于，所述挡板垂直设置在所述立式晶舟的顶部。

4.根据权利要求1所述的立式晶舟位置的检测系统，其特征在于，所述挡板的数量为3。

5.一种立式晶舟位置的检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一所述的立式晶舟位置的检测系统中，所述方法包括：

调试立式晶舟位置的检测系统，令所述立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配；

开启激光发射器，所述激光发射器发射激光；

通过信号处理器检测光电传感器是否发送电信号；

若检测到所述光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置未发生偏移；

若未检测到所述光电传感器发送电信号，则确定立式晶舟位置发生偏移。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调试立式晶舟位置的检测系统，令所述立式晶舟位置的检测系统与传输装置上的预定晶舟位置匹配，包括：

在立式晶舟顶部设置至少三个挡板，每个挡板上开设有一个透光孔，所有挡板上的透光孔确定的平面与所述立式晶舟的顶部平行；

将所述立式晶舟安装在传输装置上的预定晶舟位置；

在所述立式晶舟顶部的一侧设置激光发射器和光电传感器，在所述立式晶舟顶部的另一侧设置反射板，将所述光电传感器与信号处理器连接；

调整所述激光发射器、所述反射板、所述光电传感器的位置，令所述激光发射器发射激光时，所述激光穿过第一组挡板上的透光孔，并到达反射板，所述激光经所述反射板反射后穿过第二组挡板上的透光孔，并被所述光电传感器接收；

固定所述激光发射器、所述反射板、所述光电传感器的位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在立式晶舟顶部设置至少三个挡板，包括：

在所述立式晶舟顶部垂直设置至少三个挡板。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光电传感器与所述信号处理器无线连接或有线连接。

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