CN117512544A - Pvd磁控溅射镀膜设备 - Google Patents
Pvd磁控溅射镀膜设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117512544A CN117512544A CN202410016564.8A CN202410016564A CN117512544A CN 117512544 A CN117512544 A CN 117512544A CN 202410016564 A CN202410016564 A CN 202410016564A CN 117512544 A CN117512544 A CN 117512544A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distance measuring
- thimble
- wafer
- cavity
- measuring sensors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 94
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 4
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明提供一种PVD磁控溅射镀膜设备，包括：腔体；溅射部；承载加热部，包含用于对晶圆进行承载并加热的加热盘；顶针部，包含多根顶针以及顶针升降驱动单元；以及形态检测部，用于检测镀膜后的晶圆的形态，包含多个测距传感器、以及位于腔体外的处理器，其中，测距传感器安装在对应的顶针的中心通孔内，用于测量该测距传感器的检测端与晶圆之间的距离，顶针升降驱动单元含有顶针支撑杆、以及安装在该顶针支撑杆的上端部的真空密封连接件，测距传感器的数据连接线依次穿过真空密封连接件、顶针支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，处理器根据多个测距传感器所测得的距离并按照第一预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
Description
技术领域
本发明属于半导体高端装备制造技术领域，具体涉及一种PVD磁控溅射镀膜设备。
背景技术
如图6所示，目前主流的PVD磁控溅射镀膜设备800包括腔体810、溅射部820、承载加热部830以及顶针部840。承载加热部830设置在腔体810内，包含对晶圆700进行承载并加热的加热盘831、以及用于驱动该加热盘831相对于溅射靶材821进行升降的加热盘升降驱动单元832。顶针部840包含三根顶针841、顶针卡箍842以及顶针升降驱动单元843，三根顶针841等间隔地设置在顶针卡箍842上并能够活动穿过加热盘831，顶针升降驱动单元843驱动顶针卡箍842进行升降动作，进而带动其上的顶针841进行升降动作，从而将加热盘831上的晶圆700顶起。
为了防止在沉积过程中靶原子或分子溅射到腔室的四周而不利于清理以及会造成颗粒物增多影响晶圆良率，通常在腔体810内安装可拆卸的遮挡部件850；该遮挡部件850包含陶瓷环851、匹配部件852、第一遮挡件853、第二遮挡件854以及遮蔽环855。虽然遮挡部件850便于腔室的维护和清理，对工艺腔室形成很好的保护，但其缺陷在于：由于其封闭的特性，在溅射过程中无法观察到晶圆的实际状态。若晶圆被顶针顶起后已发生破片，机械手仍会伸入腔室内进行抓取动作，极易造成二次破片，使得腔室内脏污情况更加严重，甚至使机械手污染并损坏。
发明内容
本发明是为了解决上述技术问题而进行的，目的在于提供一种PVD磁控溅射镀膜设备，能够在晶圆被顶针顶起时获得晶圆的形变情况，并在晶圆发生破片、较大翘曲时进行破片、翘曲报警提示，以避免腔体内的晶圆被机械手二次破坏。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
<方案一>
本发明提供一种PVD磁控溅射镀膜设备，具有这样的特征，包括：腔体；溅射部，位于腔体的上部；承载加热部，位于腔体内，包含用于对晶圆进行承载并加热的加热盘；顶针部，用于将镀膜后的晶圆顶起，包含沿着加热盘的周向均匀间隔布置的多根顶针、以及用于同时驱动该多根顶针相对于加热盘进行升降动作的顶针升降驱动单元；以及形变检测部，用于检测镀膜后的晶圆的形变，包含与多根顶针一一对应的多个测距传感器、以及位于腔体外的处理器，其中，顶针设有中心通孔，测距传感器安装在对应的顶针的中心通孔内，用于测量该测距传感器的检测端与晶圆之间的距离，顶针升降驱动单元含有活动穿过腔体的底壁且具有中心通孔的顶针支撑杆、以及安装在该顶针支撑杆的上端部的真空密封连接件，测距传感器的数据连接线依次穿过真空密封连接件、顶针支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，处理器根据多个测距传感器所测得的距离并按照第一预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，测距传感器的数量为三个，第一预设规则为：当三个测距传感器所测得的距离中至少有两者超出第一预定阈值时，判定晶圆破片，进行破片报警提示；当三个测距传感器所测得的距离中至少有两者在第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数时，判定晶圆翘曲，进行翘曲报警提示。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，测距传感器为光纤位移传感器或小型激光同轴位移计，真空密封连接件为高真空光纤馈通法兰。
<方案二>
本发明还提供了一种PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：腔体；溅射部，位于腔体的上部；承载加热部，位于溅射部的下方，包含用于对晶圆进行承载并加热的加热盘、以及用于驱动该加热盘进行升降动作的加热盘升降驱动单元，加热盘设有中心定位通孔；顶针部，用于将镀膜后的晶圆顶起，包含沿着加热盘的周向均匀间隔布置的多根顶针、以及用于同时驱动该多根顶针相对于加热盘进行升降动作的顶针升降驱动单元；以及形变检测部，用于检测镀膜后的晶圆的形变，包含与多根顶针一一对应的多个第一测距传感器、一个第二测距传感器、以及位于腔体外的处理器，其中，顶针设有中心通孔，第一测距传感器安装在对应的顶针的中心通孔内，用于测量该第一测距传感器的检测端与晶圆之间的距离，顶针升降驱动单元含有活动穿过腔体的底壁的顶针支撑杆、以及安装在该顶针支撑杆的上端部的第一真空密封连接件，顶针支撑杆设有中心通孔，第一测距传感器的数据连接线依次穿过第一真空密封连接件、顶针支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，加热盘升降驱动单元含有活动穿过腔体的底壁且具有中心通孔的加热盘支撑杆、以及安装在该加热盘支撑杆的上端部的第二真空密封连接件，第二测距传感器安装在加热盘的中心定位通孔内，用于测量该第二测距传感器与晶圆之间的距离，第二测距传感器的数据连接线依次穿过第二真空密封连接件、加热盘支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，处理器根据多个第一测距传感器和第二测距传感器所测得的距离并按照第二预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，第一测距传感器的数量为三个，第二预设规则为：当三个第一测距传感器所测得的距离中至少有两者超出第一预定阈值、并且第二测距传感器所测得的距离超出第二预定阈值时，判定晶圆破片，进行破片报警提示；当三个第一测距传感器所测得的距离中至少有两者在第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数、并且第二测距传感器所测得的距离在第二预定阈值内且小于该第二预定阈值的中位数时，判定晶圆正翘曲，进行正翘曲报警提示；当三个第一测距传感器所测得的距离中至少有两者在第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数、并且第二测距传感器所测得的距离在第二预定阈值内且大于该第二预定阈值的中位数时，判定晶圆反翘曲，进行反翘曲报警提示。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，第一测距传感器为光纤位移传感器或小型激光同轴位移计，第一真空密封连接件为高真空光纤馈通法兰。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，第二测距传感器为电容式位置传感器，第二真空密封连接件为真空封接法兰馈入连接器。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，顶针采用耐高温陶瓷材料制成。
在本发明提供的PVD磁控溅射镀膜设备中，还可以具有这样的特征：其中，顶针位于加热盘的边缘处。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的PVD磁控溅射镀膜设备，因为具有形变检测部，该形变检测部包含测距传感器以及位于腔体外的处理器，测距传感器安装在对应的顶针支撑杆的中心通孔或加热盘的中心定位通孔内，能够测量该测距传感器的检测端与晶圆之间的距离，测距传感器的数据连接线依次穿过对应的真空密封连接件、顶针支撑杆或加热盘支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，处理器根据所有测距传感器所测得的距离并按照预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示，所以，本发明能够在晶圆被顶针顶起时获得晶圆的形变情况，并在晶圆发生破片、较大翘曲时进行破片、翘曲报警提示，以避免腔体内的晶圆被机械手二次破坏；而且，传感器的数据连接线通过顶针支撑杆或加热盘支撑杆的中心通孔而引出腔体并采用真空密封连接件进行密封，既结构简单，易于加工制造，又避免在腔体上打孔而破坏腔体整体结构性能，也避免了传感器设置在腔体侧壁上而干扰腔室内其他部件的升降运动。
附图说明
图1是本发明的实施例一中PVD磁控溅射镀膜设备的结构示意图；
图2是本发明的实施例一中顶针部和形变检测部的结构示意图；
图3是本发明的实施例一中顶针和小型激光同轴位移计的结构示意图；
图4是本发明的实施例一中顶针和光纤位移传感器的结构示意图；
图5是本发明的实施例二中承载加热部和形变检测部的结构示意图；以及
图6现有PVD磁控溅射镀膜设备的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
实施例一>
图1是本发明的实施例一中PVD磁控溅射镀膜设备的结构示意图。
在本实施例一中，PVD磁控溅射镀膜设备100是在现有的PVD磁控溅射镀膜设备800的基础上改进而成，包括腔体10、溅射部20、承载加热部30、顶针部40、遮挡部件50以及形变检测部60。
如图1所示，腔体10为提供物理气相沉积的密封反应腔，其侧壁上设有进气口11、真空计12，底壁上设有抽气口13。
如图1所示，溅射部20位于腔体10的上部，包含溅射靶材21、磁控组件22、磁控管23以及磁控管旋转机构24。
溅射靶材21位于腔体10的内顶壁上。
磁控组件22位于腔体10顶部的上方，其顶部设有冷却水进水口221。
磁控管23安装在磁控组件22内。
磁控管旋转机构24位于磁控组件22的上方，具有旋转传动轴241，该旋转传动轴241伸入至磁控组件22内并与磁控管23相连接。
如图1所示，承载加热部30位于腔体10内且位于溅射靶材21的下方，包含加热盘31和加热盘升降驱动单元32。
加热盘31用于对晶圆700进行承载并加热，其中央部位设有中心定位通孔（图中未示出）；加热盘31上设有沿着其周向均匀间隔布置的三个通孔311。在本实施例中，通孔311位于加热盘31上约1/2半径的位置处。
加热盘升降驱动单元32用于驱动加热盘31进行上升或下降动作，含有加热盘支撑杆321和加热盘升降驱动部件（图中未示出）。
加热盘支撑杆321的上端与加热盘31底部的中央部位固定连接，下端活动穿过腔体10的底壁而伸出至腔体10的外部。在本实施例一中，加热盘支撑杆321采用现有的上端密封的管状结构。
加热盘升降驱动部件位于腔体10的外部并且与加热盘支撑杆321的下端相连接，用于驱动加热盘支撑杆321进行上升或下降动作，进而带动加热盘31及其上的晶圆700进行上升或下降动作。
图2是本发明的实施例一中顶针部和形变检测部的结构示意图。
如图1和图2所示，顶针部40用于将镀膜后的晶圆700从加热盘31上顶起，包含三根顶针41、顶针卡箍42以及顶针升降驱动单元43。
三根顶针41分别与加热盘31的三个通孔311对应，每根顶针41的上端能够活动穿过对应的通孔311，并且能够相对于加热盘31进行上升或下降动作；当顶针41相对于加热盘31进行上升时，三根顶针41将加热盘31上的镀膜后的晶圆700顶起。在本实施例一中，顶针41采用耐高温陶瓷材料制成；顶针41设有中心通孔411。
顶针卡箍42用于固定安装三根顶针41，每根顶针41的下端可拆卸地固定安装在顶针卡箍42上。在本实施例一中，顶针卡箍42上设有沿着其周向延伸的周向孔（图中未示出）。
顶针升降驱动单元43用于驱动顶针卡箍进行上升或下降动作，进而同时带动三根顶针41相对于加热盘31进行上升或下降动作，含有顶针支撑杆431、顶针升降驱动部件432以及真空密封连接件433。
顶针支撑杆431为两端均开口的管状结构，具有中心通孔431a。顶针支撑杆431的上端通过固定件431b与顶针卡箍42固定连接，下端活动穿过腔体10的底壁而伸出至腔体10的外部。
顶针升降驱动部件432位于腔体10的外部并且与顶针支撑杆431的下端相连接，用于驱动顶针支撑杆431进行上升或下降动作，进而带动顶针卡箍42及其上的顶针41进行上升或下降动作。
真空密封连接件433安装在顶针支撑杆431的上端部。
如图1所示，遮挡部件50包含陶瓷环51、匹配部件52、第一遮挡件53、第二遮挡件54以及遮蔽环55，用于防止在沉积过程中靶原子或分子溅射到腔室四周，从而保护腔体10的内壁不被镀膜。该遮挡部件50为成熟的现有技术，在此不再赘述。
图3是本发明的实施例一中顶针和光纤位移传感器的结构示意图；图4是本发明的实施例一中顶针和小型激光同轴位移计的结构示意图。
如图1至图4所示，形变检测部60用于检测镀膜后的晶圆700的形变，包含三个测距传感器61和处理器62。
三个测距传感器61与多根顶针41一一对应；每个测距传感器61安装在对应的顶针41的中心通孔411内，用于测量该测距传感器61的检测端与晶圆700之间的距离。测距传感器61的数据连接线611从顶针41的中心通孔411的下端伸出后，依次穿过顶针卡箍42的周向孔、真空密封连接件433、顶针支撑杆431的中心通孔431a而伸出至腔体10的外部。
在本实施例一中，如图3所示的测距传感器61为小型激光同轴位移计，如图4所示的测距传感器61为光纤位移传感器；真空密封连接件433采用高真空光纤馈通法兰。
处理器62位于腔体10的外部并且与测距传感器61的数据连接线611的伸出端电连接，用于根据三个测距传感器61所测得的距离并按照第一预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
在本实施例一中，第一预设规则为：当三个测距传感器61所测得的距离中至少有两者超出第一预定阈值时，判定晶圆700破片，进行破片报警提示；当三个测距传感器61所测得的距离中至少有两者在第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数时，判定晶圆700翘曲，进行翘曲报警提示。
实施例一的作用与效果
根据本实施例一所涉及的PVD磁控溅射镀膜设备，因为具有形变检测部，该形变检测部包含与多根顶针一一对应的多个测距传感器以及位于腔体外的处理器，测距传感器安装在对应的顶针的中心通孔内，能够测量该测距传感器的检测端与晶圆之间的距离，测距传感器的数据连接线依次穿过对应的真空密封连接件、顶针支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，处理器根据多个测距传感器所测得的距离并按照第一预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示，所以，本实施例一能够在晶圆被顶针顶起时获得晶圆的形变情况，并在晶圆发生破片、较大翘曲时进行破片、翘曲报警提示，以避免腔体内的晶圆被机械手二次破坏；而且，传感器的数据连接线通过顶针支撑杆的中心通孔而引出腔体并采用真空密封连接件进行密封，既结构简单，易于加工制造，又避免在腔体上打孔而破坏腔体整体结构性能，也避免了传感器设置在腔体侧壁上而干扰腔室内其他部件的升降运动。
实施例二>
本实施例二是实施例一的进一步改进，对于和实施例一中相同的构成要素，给予相同的符号，并省略相同的说明。
图5是本发明的实施例二中承载加热部和形变检测部的结构示意图。
如图5所示，与实施例一相比，本实施例二的区别在于：在实施例二中，形变检测部60还包含一个位于加热盘31的中心定位通孔312内的测距传感器63，用于测量该测距传感器63与晶圆700的中央部位之间的距离；相对应地，承载加热部30中加热盘升降驱动单元32还含有真空密封连接件322，加热盘支撑杆321为两端均开口的管状结构，具有中心通孔321a，加热盘支撑杆321的上端通过固定法兰3211与加热盘31固定连接。
真空密封连接件322安装在加热盘支撑杆321的中心通孔321a的上端部。
测距传感器63的数据连接线从加热盘31的中心定位通孔312伸出后，依次穿过真空密封连接件322、加热盘支撑杆321的中心通孔321a而伸出至腔体10的外部，并与处理器62电连接。
在本实施例二中，测距传感器63为电容式位置传感器，真空密封连接件322为真空封接法兰馈入连接器。
处理器62根据三个测距传感器61和测距传感器63所测得的距离并按照第二预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
在本实施例二中，第二预设规则为：当三个测距传感器61所测得的距离中至少有两者超出第一预定阈值、并且测距传感器测63所测得的距离超出第二预定阈值时，判定晶圆700破片，进行破片报警提示；当三个测距传感器61所测得的距离中至少有两者在第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数、并且测距传感器63所测得的距离在第二预定阈值内且小于该第二预定阈值的中位数时，判定晶圆700正翘曲，进行正翘曲报警提示；当三个测距传感器61所测得的距离中至少有两者在第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数、并且测距传感器63所测得的距离在第二预定阈值内且大于该第二预定阈值的中位数时，判定晶圆700反翘曲，进行反翘曲报警提示。
实施例二的作用与效果
根据本实施例二所涉及的PVD磁控溅射镀膜设备，因为具有形变检测部，该形变检测部包含与多根顶针一一对应的多个测距传感器、一个位于加热盘的中心定位通孔的下方的测距传感器、以及位于腔体外的处理器，测距传感器安装在对应的顶针支撑杆的中心通孔或加热盘的中心定位通孔内，能够测量该测距传感器的检测端与晶圆之间的距离，测距传感器的数据连接线依次穿过对应的真空密封连接件、顶针支撑杆或加热盘支撑杆的中心通孔而伸出至腔体的外部，并与处理器电连接，处理器根据所有测距传感器所测得的距离并按照第二预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示，所以，本实施例二能够在晶圆被顶针顶起时获得晶圆的形变情况，并在晶圆发生破片、较大翘曲时进行破片、翘曲报警提示，以避免腔体内的晶圆被机械手二次破坏；而且，传感器的数据连接线通过顶针支撑杆或加热盘支撑杆的中心通孔而引出腔体并采用真空密封连接件进行密封，既结构简单，易于加工制造，又避免在腔体上打孔而破坏腔体整体结构性能，也避免了传感器设置在腔体侧壁上而干扰腔室内其他部件的升降运动。此外，与实施例一相比，本实施例二判定晶圆破片的精度更好。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
例如，在上述实施方式中，顶针位于加热盘的约1/2半径的位置处。当然，在本发明中，顶针也可以设置在加热盘的边缘处，相适应地，加热盘上供顶针穿过的通孔均开设在加热盘的边缘处，用于固定顶针的顶针卡箍的半径也增大与加热盘的边缘相匹配的尺寸。这种情况下，使得同样翘曲下位于顶针内的测距传感器测得的距离数据更大，相对灵敏度也越高。
Claims (9)
1.一种PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：
腔体；
溅射部，位于所述腔体的上部；
承载加热部，位于所述腔体内，包含用于对晶圆进行承载并加热的加热盘；
顶针部，用于将镀膜后的晶圆顶起，包含沿着所述加热盘的周向均匀间隔布置的多根顶针、以及用于同时驱动该多根顶针相对于所述加热盘进行升降动作的顶针升降驱动单元；以及
形变检测部，用于检测镀膜后的晶圆的形变，包含与所述多根顶针一一对应的多个测距传感器、以及位于所述腔体外的处理器，
其中，所述顶针设有中心通孔，
所述测距传感器安装在对应的所述顶针的中心通孔内，用于测量该测距传感器的检测端与所述晶圆之间的距离，
所述顶针升降驱动单元含有活动穿过所述腔体的底壁且具有中心通孔的顶针支撑杆、以及安装在该顶针支撑杆的上端部的真空密封连接件，
所述测距传感器的数据连接线依次穿过所述真空密封连接件、所述顶针支撑杆的中心通孔而伸出至所述腔体的外部，并与所述处理器电连接，
所述处理器根据所述多个测距传感器所测得的距离并按照第一预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
2.根据权利要求1所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述测距传感器的数量为三个，
所述第一预设规则为：
当三个所述测距传感器所测得的距离中至少有两者超出第一预定阈值时，判定晶圆破片，进行破片报警提示；
当三个所述测距传感器所测得的距离中至少有两者在所述第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数时，判定晶圆翘曲，进行翘曲报警提示。
3.根据权利要求1所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述测距传感器为光纤位移传感器或小型激光同轴位移计，
所述真空密封连接件为高真空光纤馈通法兰。
4.一种PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：
腔体；
溅射部，位于所述腔体的上部；
承载加热部，位于所述溅射部的下方，包含用于对晶圆进行承载并加热的加热盘、以及用于驱动该加热盘进行升降动作的加热盘升降驱动单元，所述加热盘设有中心定位通孔；
顶针部，用于将镀膜后的晶圆顶起，包含沿着所述加热盘的周向均匀间隔布置的多根顶针、以及用于同时驱动该多根顶针相对于所述加热盘进行升降动作的顶针升降驱动单元；以及
形变检测部，用于检测镀膜后的晶圆的形变，包含与所述多根顶针一一对应的多个第一测距传感器、一个第二测距传感器、以及位于所述腔体外的处理器，
其中，所述顶针设有中心通孔，
所述第一测距传感器安装在对应的所述顶针的中心通孔内，用于测量该第一测距传感器的检测端与所述晶圆之间的距离，
所述顶针升降驱动单元含有活动穿过所述腔体的底壁的顶针支撑杆、以及安装在该顶针支撑杆的上端部的第一真空密封连接件，
所述顶针支撑杆设有中心通孔，
所述第一测距传感器的数据连接线依次穿过所述第一真空密封连接件、所述顶针支撑杆的中心通孔而伸出至所述腔体的外部，并与所述处理器电连接，
所述加热盘升降驱动单元含有活动穿过所述腔体的底壁且具有中心通孔的加热盘支撑杆、以及安装在该加热盘支撑杆的上端部的第二真空密封连接件，
所述第二测距传感器安装在所述加热盘的中心定位通孔内，用于测量该第二测距传感器与所述晶圆之间的距离，
所述第二测距传感器的数据连接线依次穿过所述第二真空密封连接件、所述加热盘支撑杆的中心通孔而伸出至所述腔体的外部，并与所述处理器电连接，
所述处理器根据所述多个第一测距传感器和所述第二测距传感器所测得的距离并按照第二预设规则进行破片报警提示和翘曲报警提示。
5.根据权利要求4所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述第一测距传感器的数量为三个，
所述第二预设规则为：
当三个所述第一测距传感器所测得的距离中至少有两者超出第一预定阈值、并且所述第二测距传感器所测得的距离超出第二预定阈值时，判定晶圆破片，进行破片报警提示；
当三个所述第一测距传感器所测得的距离中至少有两者在所述第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数、并且所述第二测距传感器所测得的距离在所述第二预定阈值内且小于该第二预定阈值的中位数时，判定晶圆正翘曲，进行正翘曲报警提示；
当三个所述第一测距传感器所测得的距离中至少有两者在所述第一预定阈值内且大于该第一预定阈值的中位数、并且所述第二测距传感器所测得的距离在所述第二预定阈值内且大于该第二预定阈值的中位数时，判定晶圆反翘曲，进行反翘曲报警提示。
6.根据权利要求4所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述第一测距传感器为光纤位移传感器或小型激光同轴位移计，
所述第一真空密封连接件为高真空光纤馈通法兰。
7.根据权利要求4所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述第二测距传感器为电容式位置传感器，
所述第二真空密封连接件为真空封接法兰馈入连接器。
8.根据权利要求1或4所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述顶针采用耐高温陶瓷材料制成。
9.根据权利要求1或4所述的PVD磁控溅射镀膜设备，其特征在于：
其中，所述顶针位于所述加热盘的边缘处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410016564.8A CN117512544A (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | Pvd磁控溅射镀膜设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410016564.8A CN117512544A (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | Pvd磁控溅射镀膜设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117512544A true CN117512544A (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=89755349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410016564.8A Pending CN117512544A (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | Pvd磁控溅射镀膜设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117512544A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100074345A (ko) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 주식회사 동부하이텍 | 웨이퍼 휨 변형 검지장치 및 그 방법 |
| JP2017069517A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
| CN110670042A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-01-10 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 用于厚膜沉积的物理气相沉积设备 |
| CN113206019A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-08-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种用于检测晶圆的翘曲度的装置及检测方法 |
| US20220130651A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | Tokyo Electron Limited | Processing system and processing method |
| CN114695202A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-01 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置及方法 |
| CN116581059A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-08-11 | 淄博绿能芯创电子科技有限公司 | 腔室内晶圆位置检测装置、机台以及检测方法 |
| CN116815147A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-29 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 溅射工艺反应腔 |
| CN117051367A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-14 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 磁控溅射设备 |
-
2024
- 2024-01-05 CN CN202410016564.8A patent/CN117512544A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100074345A (ko) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 주식회사 동부하이텍 | 웨이퍼 휨 변형 검지장치 및 그 방법 |
| JP2017069517A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
| CN110670042A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-01-10 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 用于厚膜沉积的物理气相沉积设备 |
| US20220130651A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | Tokyo Electron Limited | Processing system and processing method |
| CN113206019A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-08-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种用于检测晶圆的翘曲度的装置及检测方法 |
| CN114695202A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-01 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置及方法 |
| CN116581059A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-08-11 | 淄博绿能芯创电子科技有限公司 | 腔室内晶圆位置检测装置、机台以及检测方法 |
| CN116815147A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-29 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 溅射工艺反应腔 |
| CN117051367A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-14 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 磁控溅射设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6677166B2 (en) | Method for confirming alignment of a substrate support mechanism in a semiconductor processing system | |
| KR101177962B1 (ko) | 히터 소선의 수명 예측 방법, 열처리 장치, 기록 매체,히터 소선의 수명 예측 처리 시스템 | |
| KR20200070113A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 이송 방법 | |
| US10281520B2 (en) | Diagnosing an abnormal state of a substrate-processing apparatus | |
| CN117512544A (zh) | Pvd磁控溅射镀膜设备 | |
| CN110527968A (zh) | 遮挡盘检测装置、磁控溅射腔室及遮挡盘检测方法 | |
| US20090192633A1 (en) | Methods and apparatus for an integral local substrate center finder for i/o and chamber slit valves | |
| CN113013050A (zh) | 晶片翘曲测量装置和方法 | |
| CN116581059A (zh) | 腔室内晶圆位置检测装置、机台以及检测方法 | |
| JP2012186226A (ja) | 真空処理装置および真空処理方法 | |
| JP2008116354A (ja) | 反り測定システム、成膜システム、及び反り測定方法 | |
| TWI795811B (zh) | 晶圓盒裝置、半導體處理機台和晶圓檢測方法 | |
| KR100850063B1 (ko) | 로드락 챔버의 엘리베이터 승강구동장치 | |
| CN210037146U (zh) | 微通道板及荧光屏动态测试装置 | |
| CN113005411B (zh) | 半导体工艺设备 | |
| CN114959609B (zh) | 半导体工艺腔室及其遮挡盘监测方法 | |
| TW571379B (en) | Wafer detecting means and method used for single-wafer machine | |
| JP2000149845A (ja) | 試料の保持方法，試料の保持装置、および荷電粒子線装置 | |
| JP2002060935A (ja) | ターゲットエロージョン計測を可能としたスパッタリング装置 | |
| CN115896738B (zh) | 环形屏蔽件及薄膜沉积设备 | |
| CN115295460B (zh) | 晶圆承载腔体设备及其控制方法 | |
| CN219608255U (zh) | 一种新型窑炉热电偶 | |
| KR102236824B1 (ko) | Plp 패널 뒤틀림 검출장치 및 검출방법 | |
| KR100635221B1 (ko) | 평판 디스플레이 패널 제조 장치 및 그 방법 | |
| CN117832118A (zh) | 工艺腔室 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |