CN208848868U - 工艺腔室和半导体处理设备 - Google Patents

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董辉
翟晓烨
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Abstract

本实用新型公开了一种工艺腔室和半导体处理设备。该腔室包括腔室本体、工艺载台、驱动所述工艺载台进入所述腔室本体内的驱动机构以及检测所述工艺载台是否到位的第一到位传感器,所述工艺腔室还包括测距仪,所述测距仪位于所述工艺载台前进方向的一侧,所述测距仪能够在预定条件下测量所述工艺载台与所述测距仪之间的距离,以确定所述工艺载台的工艺位置是否正确;所述预定条件包括所述第一到位传感器发出到位信号且所述驱动机构的脉冲计数满足预设脉冲计数。本实用新型的工艺腔室,同时设置有第一到位传感器和测距仪,可以有效确定工艺载台的工艺位置是否正确,提高工艺载台的工艺位置准确度,进而可以提高基片的加工良率。

Description

工艺腔室和半导体处理设备
技术领域
本实用新型涉及微电子加工技术领域,具体涉及一种工艺腔室和一种半导体处理设备。
背景技术
在半导体、太阳能电池、LED、平板显示器以及光纤等领域快速发展的今天,金属有机化合物化学气相淀积(Metal-organicChemical Vapor Deposition,MOCVD)工艺使用范围越来越广泛。基片在工艺腔室内的镀膜质量,直接影响到后续产品的成品率,而影响镀膜工艺最关键的工艺包括基片加热温度的控制、气体均匀性的控制以及气体和基片发生反应的控制等等,而气体均匀性的控制则需要保证基片的工艺位置准确。
传统地,如图1所示,工艺腔室包括腔室本体1、工艺载台2、伺服电机(图中并未示出)、滚轮3、对射光电传感器4、工艺气体喷头5以及加热器(图中并未示出)等,伺服电机控制的滚轮3把载有基片的工艺载台2传输到腔室本体1内,当工艺载台2到达对射光电传感器4时,系统开始记下伺服电机的脉冲数,当脉冲数到达设定的脉冲数时,伺服电机停止。腔室抽真空,到达设定压力后,加热器对工艺载台2上的基片进行加热操作,当基片到达预定温度时,基片上方的工艺气体喷头5(该工艺气体喷头5喷出气体的范围,正好和基片大小一样)开始喷出工艺气体,和基片进行化学反应。
但是,当工艺载台2多次进入腔室本体1内做工艺后,工艺载台2的上下表面会被镀一层薄膜,使工艺载台2和滚轮3之间的摩擦力下降,经常出现在腔室本体1内打滑的情况,打滑后工艺载台2在腔室本体1内位置出现偏差,如图2所示。如果这时在做加热和喷工艺气体在基片上后,就会使气体不能完全喷在基片上,而使一部分工艺气体喷到工艺载台2上,基片有一部分喷不上工艺气体,使基片不能和气体反应,部分基片无法做后续的工艺而报废掉。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种工艺腔室和一种半导体处理设备。
为了实现上述目的,本实用新型的第一方面,提供了一种工艺腔室,包括腔室本体、工艺载台、驱动所述工艺载台进入所述腔室本体内的驱动机构以及检测所述工艺载台是否到位的第一到位传感器,所述工艺腔室还包括测距仪,所述测距仪位于所述工艺载台前进方向的一侧,所述测距仪能够在预定条件下测量所述工艺载台与所述测距仪之间的距离,以确定所述工艺载台的工艺位置是否正确;其中,
所述预定条件包括所述第一到位传感器发出到位信号且所述驱动机构的脉冲计数满足预设脉冲计数。
可选地,所述测距仪为激光测距仪。
可选地,所述测距仪设置在所述腔室本体的内侧壁上;或者,所述测距仪设置在所述腔室本体的外侧壁上,并且,所述腔室本体在对应所述测距仪的位置处透明。
可选地,所述第一到位传感器为对射光电传感器,所述对射光电传感器的发射端和接收端分别设置在所述工艺载台垂直于其前进方向的两侧。
可选地,所述对射光电传感器的发射端和接收端均设置在所述腔室本体的内侧壁上;或,
所述对射光电传感器的发射端和接收端均设置在所述腔室本体的外侧壁上,且所述腔室本体对应所述发射端和接收端的位置透明。
可选地,所述驱动机构包括若干个滚轮以及驱动所述若干个滚轮转动的伺服电机,所述若干个滚轮用于承载所述工艺载台,所述脉冲计数为所述伺服电机的脉冲计数。
可选地,所述工艺腔室还包括计数模块、控制模块和报警模块;其中,
所述计数模块的输入端与所述到位传感器的输出端电连接,
所述控制模块的输入端分别与所述计数模块的输出端以及所述测距仪的输出端电连接;
所述报警模块的输入端与所述控制模块的输出端电连接。
可选地,所述工艺腔室还包括门阀,所述门阀设置在所述腔室本体上,所述门阀的控制端与所述控制模块的输出端电连接。
可选地,所述工艺腔室还包括第二到位传感器和第三到位传感器,所述第二到位传感器与所述门阀对应设置,所述第三到位传感器夹设在所述第二到位传感器和所述第一到位传感器之间;其中,
所述第二到位传感器和所述第三到位传感器的输出端均与所述计数模块的输入端电连接。
本实用新型的第二方面,提供了一种半导体处理设备,包括前文记载的所述的工艺腔室。
本实用新型的工艺腔室和半导体处理设备,其同时设置有第一到位传感器和测距仪,测距仪能够在第一到位传感器发出到位信号且驱动机构的脉冲计数满足预设脉冲计数下测量工艺载台与测距仪之间的距离,从而可以确定工艺载台的工艺位置是否正确,提高工艺载台的工艺位置准确度,进而可以提高基片的加工良率。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
图1为现有技术中工艺腔室的结构示意图;
图2为图1中所示的工艺腔室内工艺载台出现位置偏差的结构示意图;
图3为本实用新型第一实施例中工艺腔室的结构示意图;
图4为图3中所示的工艺腔室的侧视图;
图5为本实用新型第二实施例中工艺腔室的工艺载台传输流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
如图3和图4所示,本实用新型的第一方面,涉及一种工艺腔室100,该工艺腔室100包括腔室本体110、工艺载台120、驱动工艺载台120进入腔室本体110内的驱动机构130、检测工艺载台120是否到位的第一到位传感器140、工艺气体喷头150以及加热器(图中并未示出)。其中,如图3所示,工艺腔室100还包括测距仪160,该测距仪160位于工艺载台120前进方向的一侧,例如,测距仪160可以正对工艺载台120的前进方向,也即图3中的右侧。当然,测距仪160也可以背对工艺载台120的前进方向。测距仪160能够在预定条件下测量工艺载台120与测距仪160之间的距离,以确定工艺载台120的工艺位置是否正确,该预定条件可以是第一到位传感器140发出到位信号且驱动机构130的脉冲计数满足预设脉冲计数。
具体地,如图3和图4所示,驱动机构130驱动工艺载台120从腔室本体110的左侧进入,当工艺载台120抵达第一到位传感器140时,该第一到位传感器140发出到位信号,此时,开始记录驱动机构130的脉冲,并在记录的脉冲计数满足预设脉冲计数时,驱动机构130停止驱动工艺载台120。此时,利用所设置的测距仪160,测定工艺载台120与测距仪160之间的距离,判断两者之间的距离是否满足预设距离,若是,则可以判定工艺载台120的工艺位置正确。此时,可以对腔室本体110内部抽真空,到达设定压力后,加热器对工艺载台120上的基片进行加热操作,当基片到达预定温度时,基片上方的工艺气体喷头150(该工艺气体喷头150喷出气体的范围,正好和基片大小一样)开始喷出工艺气体,和基片进行化学反应。若否,则可以判定工艺载台120的工艺位置出现偏差,此时,应当重新调整工艺载台120的工艺位置,例如,驱动机构130驱动工艺载台120撤出腔室本体110,并由操作人员手动调整后再由驱动机构130重新驱动进入腔室本体110内,之后重复上述流程,直至工艺载台120的工艺位置正确。
本实施例结构的工艺腔室100,其同时设置有第一到位传感器140和测距仪160,测距仪160能够在第一到位传感器140发出到位信号且驱动机构130的脉冲计数满足预设脉冲计数下测量工艺载台120与测距仪160之间的距离,从而可以确定工艺载台120的工艺位置是否正确,提高工艺载台120的工艺位置准确度,进而可以确保工艺气体喷头150所喷出的气体的范围正好与基片大小一致,可以有效提高基片的加工良率。
需要说明的是,对于第一到位传感器140的具体类型并没有作出具体限定,例如,该第一到位传感器140可以是对射光电传感器,或者,该第一到位传感器140也可以是接近开关等等。
进一步需要说明的是,对于测距仪160的具体类型并没有作出具体限定,例如,测距仪160可以为激光测距仪,当然,该测距仪160也可以是超声波测距仪等等。
如图3所示,测距仪160可以设置在腔室本体110的外侧壁上,并且,腔室本体110在对应测距仪160的位置处透明。或者,测距仪160也可以设置在腔室本体110的内侧壁上。当然,优选地是测距仪160设置在腔室本体110的外侧壁上,这样,可以有效避免测距仪160污染腔室本体110内部环境,同时,还可以避免腔室本体110内部环境对测距仪160的使用性能以及使用寿命造成影响。
如图4所示,第一到位传感器140可以为对射光电传感器,对射光电传感器的发射端Tr和接收端Re分别设置在工艺载台120垂直于其前进方向的两侧,如图4所示,对射光电传感器的发射端Tr和接收端Re位于工艺载台120的左右两侧。
具体地,如图4所示,对射光电传感器的发射端Tr和接收端Re均设置在腔室本体110的外侧壁上,且腔室本体110对应发射端Tr和接收端Re的位置透明。此外,对射光电传感器的发射端Tr和接收端Re也可以设置在腔室本体的内侧壁上。当然,优选地是对射光电传感器的发射端Tr和接收端Re均设置在腔室本体110的外侧壁上。
如图3和图4所示,驱动机构130包括若干个滚轮131以及驱动若干个滚轮转动的伺服电机(图中并未示出),若干个滚轮131用于承载工艺载台120,脉冲计数为伺服电机的脉冲计数。
需要说明的是,驱动机构130除了可以是伺服电机和滚轮131的结构以外,还可以是其他一些驱动机构,例如,伺服电机和链轮传动机构、伺服电机和皮带传动机构等等。
为了有效提高工艺载台140的工艺位置准确度,工艺腔室100还包括计数模块(图中并未示出)、控制模块(图中并未示出)和报警模块(图中并未示出)。计数模块的输入端与第一到位传感器140的输出端电连接,控制模块的输入端分别与计数模块的输出端以及测距仪160的输出端电连接。报警模块的输入端与控制模块的输出端电连接。这样,在工艺载台120抵达第一到位传感器140时,第一到位传感器140向计数模块发送到位信号,计数模块在接收到到位信号时,开始统计驱动机构的脉冲,并将所统计的脉冲计数发送至控制模块,控制模块将接收到的脉冲计数与预设脉冲计数进行比较,当两者一致时,控制模块控制驱动机构130停止驱动工艺载台120移动,同时,测距仪160开始测量其与工艺载台120的距离,并将该距离发送至控制模块,控制模块将该距离与预设距离进行比较,当两者一致时,判定工艺载台120的工艺位置正确,当两者不一致时,报警模块输出报警信号。
如图3所示,为了便于在工艺载台120进入腔室本体110之前,腔室门打开,在工艺载台120进入腔室本体110之后,腔室门关闭,工艺腔室100还可以包括门阀170,该门阀170的控制端与控制模块的输出端电连接。这样,在驱动机构130准备驱动工艺载台120进入腔室本体110内时,控制模块控制门阀开启,驱动机构130驱动工艺载台120进入腔室本体110内,当工艺载台120到达第一到位传感器140时,第一到位传感器140发出到位信号,计数模块开始统计驱动机构130的脉冲,并将所统计的脉冲计数发送至控制模块,控制模块将接收到的脉冲计数与预设脉冲计数进行比较,当两者一致时,控制模块控制驱动机构130停止驱动工艺载台120移动,同时,控制模块控制门阀关闭。
如图3所示,工艺腔室100还包括第二到位传感器180和第三到位传感器190,第二到位传感器180与门阀170对应设置,第三到位传感器190夹设在第二到位传感器180和第一到位传感器140之间。第二到位传感器180和第三到位传感器190的输出端均与计数模块的输入端电连接。这样,通过所设置的第二到位传感器180和第三到位传感器190,可以相互校核其是否正常工作并根据校核结果作用于门阀170。
如图3和图5所示,具体地:
S1、门阀170开启,驱动机构130驱动工艺载台120进入腔室本体110。
S2、第二到位传感器180是否发出到位信号,若是,执行S3,若否,执行S4。
S3、计数模块开始统计驱动机构130的脉冲计数。
S4、第三到位传感器190是否发出到位信号,若是,执行S5,若否,执行S6。
S5、第二到位传感器180损坏,执行S13。
S6、脉冲计数是否达到规定的脉冲计数,若是,执行S7,若否,机继续执行S3。
S7、第三到位传感器190是否发出到位信号,若是,执行S8,若是,执行S9。
S8、第三到位传感器190损坏,并执行S13。
S9、计数模块清零,开始重新统计驱动机构130的脉冲计数。
S10、脉冲计数是否达到规定的脉冲计数,若是,执行S11,若否,机械执行S9。
S11、第一到位传感器140是否发出到位信号,若否,执行S12,若是,执行S14。
S12、第一到位传感器140损坏,并执行S13。
S13、门阀170不能关闭。
S14、计数模块清零,开始重新统计驱动机构130的脉冲计数。
S15、脉冲计数是否达到规定的脉冲计数,若否,执行S16,若是,执行S18。
S16、工艺载台120与测距仪160之间的距离是否满足预设距离,若是,执行S17,若否,继续执行S14。
S17、工艺载台120在腔室本体110内工艺位置不准确,输出报警。
S18、工艺载台120与测距仪160之间的距离是否满足预设距离,若否,执行S19,若是,执行S20。
S19、工艺载台120在腔室本体110内的工艺位置不准确,并输出报警。
S20、驱动机构130停止驱动,完成工艺载台120的传输。
本实用新型的第二方面,提供了一种半导体处理设备,包括前文记载的工艺腔室100。
本实施例结构的半导体处理设备,其具有前文记载的工艺腔室100,其同时设置有第一到位传感器140和测距仪160,测距仪160能够在第一到位传感器140发出到位信号且驱动机构130的脉冲计数满足预设脉冲计数下测量工艺载台120与测距仪160之间的距离,从而可以确定工艺载台120的工艺位置是否正确,提高工艺载台120的工艺位置准确度,进而可以提高基片的加工良率。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种工艺腔室,其特征在于,包括腔室本体、工艺载台、驱动所述工艺载台进入所述腔室本体内的驱动机构以及检测所述工艺载台是否到位的第一到位传感器;所述工艺腔室还包括测距仪,所述测距仪位于所述工艺载台前进方向的一侧,所述测距仪能够在预定条件下测量所述工艺载台与所述测距仪之间的距离,以确定所述工艺载台的工艺位置是否正确;其中,
所述预定条件包括所述第一到位传感器发出到位信号且所述驱动机构的脉冲计数满足预设脉冲计数。
2.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,所述测距仪为激光测距仪。
3.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,所述测距仪设置在所述腔室本体的内侧壁上;或者,所述测距仪设置在所述腔室本体的外侧壁上,并且,所述腔室本体在对应所述测距仪的位置处透明。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述第一到位传感器为对射光电传感器,所述对射光电传感器的发射端和接收端分别设置在所述工艺载台垂直于其前进方向的两侧。
5.根据权利要求4所述的工艺腔室,其特征在于,所述对射光电传感器的发射端和接收端均设置在所述腔室本体的内侧壁上;或,
所述对射光电传感器的发射端和接收端均设置在所述腔室本体的外侧壁上,且所述腔室本体对应所述发射端和接收端的位置透明。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述驱动机构包括若干个滚轮以及驱动所述若干个滚轮转动的伺服电机,所述若干个滚轮用于承载所述工艺载台,所述脉冲计数为所述伺服电机的脉冲计数。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括计数模块、控制模块和报警模块;其中,
所述计数模块的输入端与所述第一到位传感器的输出端电连接;
所述控制模块的输入端分别与所述计数模块的输出端以及所述测距仪的输出端电连接;
所述报警模块的输入端与所述控制模块的输出端电连接。
8.根据权利要求7所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括门阀,所述门阀设置在所述腔室本体上,所述门阀的控制端与所述控制模块的输出端电连接。
9.根据权利要求8所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括第二到位传感器和第三到位传感器,所述第二到位传感器与所述门阀对应设置,所述第三到位传感器夹设在所述第二到位传感器和所述第一到位传感器之间;其中,
所述第二到位传感器和所述第三到位传感器的输出端均与所述计数模块的输入端电连接。
10.一种半导体处理设备,其特征在于,包括权利要求1至9中任意一项所述的工艺腔室。
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