CN113161275A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体装置，包括腔体和控制装置，腔顶部设有腔顶凹槽，所述腔顶凹槽具有若干顶通孔；腔底部设有对应所述腔顶凹槽的腔底凹槽，所述腔底凹槽具有若干对应所述顶通孔的底通孔；所述顶通孔内设有顶传感件，所述顶传感件具有可拆卸连接的顶传感部和顶传感连接部，所述顶传感连接部可拆卸连接所述腔顶凹槽；所述底通孔内设有底传感件，所述底传感件具有可拆卸连接的底传感部和底传感连接部，所述底传感连接部可拆卸连接所述腔底凹槽；所述顶传感件和所述底传感件提升了安装和拆卸效率，且避免了不必要的触碰导致的位置偏移。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种半导体装置。
背景技术
在半导体的生产制造过程中，各腔室之间或工位之间通常使用机械手来完成晶圆(晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆)的传送。在晶圆传输系统中，为避免取放时偏位或晶圆破损等客观因素的发生，提高晶圆取放的准确度，需要设计并使用AWC(Active Wafer Centering)功能来进行检测与校正。
AWC功能针对机械手传输晶圆过程中实际中心与示教中心的偏位情况，在机械手的运动过程中进行自动纠正，确保了晶圆被准确运送到指定位置。图1示出了现有技术的半导体装置的俯视示意图，如图1所示，现有技术的AWC传感器101和102分别安装于相应设备的外侧，极易由于作业人员误操作而触碰到传感器，造成位置漂移而传感器报错。此外，AWC功能使用一组(2个)传感器，分别放置于需要检测的工位方向(运动的径向直线和晶圆边缘之间)，并保证两传感器之间的连线与工位径向垂直。现有技术的AWC传感器101和102分开设置，需单独进行安装以及调整，导致设备停机时间较长，严重影响运行效率；而且，由于设备空间有限，可供作业人员活动空间有限，安装及调试较为困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种半导体装置。
为实现上述目的，本发明提供一种半导体装置，包括腔体和控制装置，所述腔体具有相对设置的腔顶部和腔底部，所述控制装置连接机械手，控制所述机械手沿传送路径自所述腔顶部与所述腔底部之间传送晶圆，所述腔顶部设有腔顶凹槽，所述腔顶凹槽具有若干顶通孔，所述腔顶凹槽自所述腔顶部的外表面垂直延伸至所述腔顶部内，所述顶通孔自所述腔顶凹槽的底部贯穿所述腔顶部；所述腔底部设有对应所述腔顶凹槽的腔底凹槽，所述腔底凹槽具有若干对应所述顶通孔的底通孔，所述腔底凹槽自所述腔底部的外表面垂直延伸至所述腔底部内，所述底通孔自所述腔底凹槽的底部贯穿所述腔底部；所述顶通孔内设有顶传感件，所述顶传感件具有可拆卸连接的顶传感部和顶传感连接部，所述顶传感连接部可拆卸连接所述腔顶凹槽；所述底通孔内设有底传感件，所述底传感件具有可拆卸连接的底传感部和底传感连接部，所述底传感连接部可拆卸连接所述腔底凹槽；所述顶传感部和所述底传感部沿所述传送路径相对设置，且分别面向所述晶圆的正面和底面并连接所述控制装置。
优选地，所述顶通孔和所述底通孔的数量分别均为2个，所述顶传感部包括分设于所述顶通孔内的第一顶传感端和第二顶传感端，所述底传感部包括分设于底通孔内的第一底传感端和第二底传感端，所述第一底传感端对应所述第一顶传感端，所述第二底传感端对应所述第二顶传感端。
优选地，所述第一顶传感端与所述第一底传感端之间具有第一连线，所述第二顶传感端与所述第二底传感端之间具有第二连线；所述机械手传送所述晶圆，所述晶圆垂直穿过所述第一连线和所述第二连线。
优选地，所述第一连线和所述第二连线分别位于所述晶圆的圆心的两侧。
优选地，所述第一顶传感端和所述第二顶传感端之间的第三连线垂直于所述运动轨迹，且所述第三连线的长度大于零，且小于所述晶圆的直径。
优选地，所述晶圆的直径为300mm，所述第三连线的长度为200mm。
优选地，所述第一顶传感端和所述第一底传感端形成第一光学传感组件，所述晶圆垂直穿过所述第一连线，所述晶圆的第一边缘点和相对的第二边缘点分别穿过所述第一连线生成第一位置信息和第二位置信息。
优选地，所述第二顶传感端和所述第二底传感端形成第二光学传感组件，所述晶圆垂直穿过所述第二连线，所述晶圆的第三边缘点和相对的第四边缘点分别穿过所述第二连线生成第三位置信息和第四位置信息。
优选地，根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息和第四位置信息生成所述晶圆的圆心位置信息。
优选地，所述第一光学传感组件和所述第二光学传感组件分别包括反射式光学传感组件和透射式光学传感组件。
从上述技术方案可以看出，本发明通过在相对的腔顶部和腔底部内分别设置具有顶通孔的腔顶凹槽和具有底通孔的腔底凹槽，在所述腔顶凹槽和所述腔底凹槽分别设置相对对应的第一底传感端和所述第一顶传感端、相对对应的第二底传感端和所述第二顶传感端，各传感端通过对应的传感连接部可拆卸连接腔体，从而提升了安装和拆卸效率，且避免了不必要的触碰导致的位置偏移。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有技术的半导体装置的俯视示意图；
图2示出了本发明实施例的一种半导体装置的局部区域的俯视示意图；
图3示出了本发明实施例的一种半导体装置的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请结合参考图2和图3，图2示出了本发明实施例的一种半导体装置的局部区域的俯视示意图，图3示出了本发明实施例的一种半导体装置的剖面示意图。本发明的一种半导体装置包括腔体和控制装置，所述腔体具有相对设置的腔顶部和腔底部，所述控制装置连接机械手，控制所述机械手沿传送路径自所述腔顶部与所述腔底部之间传送晶圆。
本实施例中，所述晶圆为12英寸的硅片，所述晶圆的直径为300mm。在其他实施例中，所述晶圆还可以是8英寸的硅片或18英寸的硅片，所述晶圆的尺寸以实际设备和工艺而定，在此不做限定。
所述腔顶部设有腔顶凹槽，所述腔顶凹槽具有若干顶通孔，所述腔顶凹槽自所述腔顶部的外表面垂直延伸至所述腔顶部内，所述顶通孔自所述腔顶凹槽的底部贯穿所述腔顶部。
如图2所示，本实施例中，所述腔顶部还设有对应所述腔顶凹槽的顶板203，所述顶板可拆卸连接所述腔顶部，所述顶板203位于所述腔顶凹槽的外端，且覆盖所述腔顶凹槽的顶部。在一实施例中，所述腔顶凹槽的顶部还设有一顶板凹槽，所述顶板凹槽自所述腔顶部的外表面垂直延伸至所述腔顶部内，所述顶板凹槽在垂直于所述腔顶部的投影面积大于所述腔顶凹槽的投影面积，所述腔顶凹槽自所述顶板凹槽的底部垂直延伸至所述腔顶部内。在另一实施例中，所述顶板203与所述腔顶部之间形成可拆卸的密封连接。
所述顶通孔内设有顶传感件，所述顶传感件具有可拆卸连接的顶传感部和顶传感连接部，所述顶传感连接部可拆卸连接所述腔顶凹槽。
在本实施例中，所述顶通孔的数量为2个，所述顶通孔内分设各有一顶传感件，所述顶传感部包括分设于所述顶通孔内的第一顶传感端和第二顶传感端，所述第一顶传感端和所述第二顶传感端通过共用一顶传感连接部可拆卸连接对应的顶传感部，从而节省了顶传感件的安装和拆卸时间。
在另一实施例中，所述第一顶传感端和所述第二顶传感端分别可拆卸连接对应的顶传感连接部，从而避免了一个顶传感件损坏而同时拆卸另一个顶传感件而影响设备稼动率。所述腔顶凹槽内还可设有对应所述顶传感件的限位块，从而缩短了所述顶传感件的安装时间，提高设备的运行效率。
所述腔底部设有对应所述腔顶凹槽的腔底凹槽，所述腔底凹槽具有若干对应所述顶通孔的底通孔，所述腔底凹槽自所述腔底部的外表面垂直延伸至所述腔底部内，所述底通孔自所述腔底凹槽的底部贯穿所述腔底部。
如图3所示，本实施例中，所述腔底部还设有对应所述腔底凹槽305的底板303，所述底板303可拆卸连接所述腔底部，所述底板303位于所述腔底凹槽305的外端，且覆盖所述腔底凹槽305的顶部。在一实施例中，所述腔底凹槽305的顶部还设有一底板凹槽，所述底板凹槽自所述腔底部的外表面垂直延伸至所述腔底部内，所述顶底凹槽305在垂直于所述腔底部的投影面积大于所述腔底凹槽的投影面积，所述腔底凹槽305自所述底板凹槽的底部垂直延伸至所述腔底部内。在另一实施例中，所述底板303与所述腔底部之间形成可拆卸的密封连接。
所述底通孔内设有底传感件304，所述底传感件304具有可拆卸连接的底传感部和底传感连接部，所述底传感连接部可拆卸连接所述腔底凹槽。
在本实施例中，所述底通孔的数量为2个，所述底通孔内分设各有一底传感件，所述底传感部包括分设于底通孔内的第一底传感端和第二底传感端，所述第一底传感端对应所述第一顶传感端，所述第二底传感端对应所述第二顶传感端，所述第一底传感端和所述第二底传感端之间通过共用一底传感连接部可拆卸连接对应的底传感部，从而节省了底传感件的安装和拆卸时间。
在另一实施例中，所述第一底传感端和所述第二底传感端分别可拆卸连接对应的底传感连接部，从而避免了一个底传感件损坏而同时拆卸另一个底传感件而影响设备稼动率。所述腔底凹槽内还可设有对应所述底传感件的限位块，从而缩短了所述底传感件的安装时间，提高设备的运行效率。
所述机械手沿传送路径自所述腔顶部与所述腔底部之间传送晶圆，所述顶传感部和所述底传感部沿所述传送路径相对设置，且分别面向所述晶圆的正面和底面并分别连接所述控制装置。
所述第一顶传感端和所述第一底传感端形成第一光学传感组件，所述第一顶传感端与所述第一底传感端之间具有第一连线，所述晶圆垂直穿过所述第一连线，所述晶圆的第一边缘点和相对的第二边缘点分别穿过所述第一连线生成第一位置信息和第二位置信息，根据所述第一位置信息和第二位置信息可以确定穿过所述第一边缘点和所述第二边缘点的第一线段，以及垂直于所述第一线段的中点的第二线段。
所述第二顶传感端和所述第二底传感端形成第二光学传感组件，所述第二顶传感端与所述第二底传感端之间具有第二连线，所述晶圆垂直穿过所述第二连线，所述晶圆的第三边缘点和相对的第四边缘点分别穿过所述第二连线生成第三位置信息和第四位置信息，根据所述第三位置信息和第四位置信息可以确定穿过所述第三边缘点和所述第四边缘点的第三线段，以及垂直于所述第三线段的中点的第四线段。
根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息和第四位置信息生成所述晶圆的圆心位置信息。
具体地，所述第二线段和所述第四线段的交点即为所述圆心位置，所述机械手传送所述晶圆，所述晶圆垂直穿过所述第一连线和所述第二连线，所述控制装置根据所述圆心位置生成对应的圆心位置信息，并根据所述圆心位置信息对应调整所述机械手。
所述第一光学传感组件和所述第二光学传感组件分别包括反射式光学传感组件和透射式光学传感组件。在本实施例中，所述第一光学传感组件和所述第二光学传感组件均为反射式光学传感组件，在一实施例中，所述第一光学传感组件和所述第二光学传感组件还可以分别是一组光学图像传感器，所述第一光学传感组件和所述第二光学传感组件的类型以实际应用场合为主，在此不做限定。
在本实施例中，所述第一连线和所述第二连线分别位于所述晶圆的圆心的两侧。在另一实施例中，所述第一连线和所述第二连线还可以位于所述晶圆的圆心的同侧，所述第一连线和所述第二连线的位置以所述顶通孔和所述底通孔的位置而定，具体视所述腔体的安装空间而定，在此不做限定。
所述第一顶传感端和所述第二顶传感端之间的第三连线垂直于所述运动轨迹，且所述第三连线的长度大于零，且小于所述晶圆的直径。在本实施例中，所述晶圆的直径为300mm，所述第三连线的长度为200mm。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种半导体装置，包括腔体和控制装置，所述腔体具有相对设置的腔顶部和腔底部，所述控制装置连接机械手，控制所述机械手沿传送路径自所述腔顶部与所述腔底部之间传送晶圆，其特征在于，
所述腔顶部设有腔顶凹槽，所述腔顶凹槽具有若干顶通孔，所述腔顶凹槽自所述腔顶部的外表面垂直延伸至所述腔顶部内，所述顶通孔自所述腔顶凹槽的底部贯穿所述腔顶部；
所述腔底部设有对应所述腔顶凹槽的腔底凹槽，所述腔底凹槽具有若干对应所述顶通孔的底通孔，所述腔底凹槽自所述腔底部的外表面垂直延伸至所述腔底部内，所述底通孔自所述腔底凹槽的底部贯穿所述腔底部；
所述顶通孔内设有顶传感件，所述顶传感件具有可拆卸连接的顶传感部和顶传感连接部，所述顶传感连接部可拆卸连接所述腔顶凹槽；所述底通孔内设有底传感件，所述底传感件具有可拆卸连接的底传感部和底传感连接部，所述底传感连接部可拆卸连接所述腔底凹槽；所述顶传感部和所述底传感部沿所述传送路径相对设置，且分别面向所述晶圆的正面和底面并连接所述控制装置。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述顶通孔和所述底通孔的数量分别均为2个，所述顶传感部包括分设于所述顶通孔内的第一顶传感端和第二顶传感端，所述底传感部包括分设于底通孔内的第一底传感端和第二底传感端，所述第一底传感端对应所述第一顶传感端，所述第二底传感端对应所述第二顶传感端。
3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一顶传感端与所述第一底传感端之间具有第一连线，所述第二顶传感端与所述第二底传感端之间具有第二连线；所述机械手传送所述晶圆，所述晶圆垂直穿过所述第一连线和所述第二连线。
4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述第一连线和所述第二连线分别位于所述晶圆的圆心的两侧。
5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，所述第一顶传感端和所述第二顶传感端之间的第三连线垂直于所述运动轨迹，且所述第三连线的长度大于零，且小于所述晶圆的直径。
6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述晶圆的直径为300mm，所述第三连线的长度为200mm。
7.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一顶传感端和所述第一底传感端形成第一光学传感组件，所述晶圆垂直穿过所述第一连线，所述晶圆的第一边缘点和相对的第二边缘点分别穿过所述第一连线生成第一位置信息和第二位置信息。
8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第二顶传感端和所述第二底传感端形成第二光学传感组件，所述晶圆垂直穿过所述第二连线，所述晶圆的第三边缘点和相对的第四边缘点分别穿过所述第二连线生成第三位置信息和第四位置信息。
9.如权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息和第四位置信息生成所述晶圆的圆心位置信息。
10.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一光学传感组件和所述第二光学传感组件分别包括反射式光学传感组件和透射式光学传感组件。
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