CN211529920U - 一种半导体设备的腔室及半导体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半导体设备的腔室及半导体设备，包括：开关门本体，设置于腔室的基板出入口处，用于打开或封闭基板出入口；至少一个信号发射端，设置于基板出入口的一条边缘处，用于发射信号；至少一个信号接收端，设置于基板出入口的另一条边缘处，且与信号发射端相对设置，用于接收信号发射端发出的信号；与信号接收端连接的处理装置，用于检测信号接收端未接收到由信号发射端发射出的信号的时间段，当检测出信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示开关门本体维持打开状态。本实用新型提供的腔室可以自动准确且高效的检测出基板是否宕在基板出入口处，避免开关门本体关闭时损坏基板和传送手臂的现象，降低成本。

Description

一种半导体设备的腔室及半导体设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体设备的腔室及半导体设备。

背景技术

在半导体设备中通常包括有多个腔室(例如刻蚀腔室和清洗腔室等)，每个腔室均具备有出入口，且出入口处设置有开关门，开关门用于打开或关闭出入口。其中，在利用半导体设备处理晶圆时，通常会利用一传送手臂夹持晶圆经过所述出入口将晶圆传送至腔室中，并关闭开关门封闭所述出入口来对晶圆执行对应工艺(例如刻蚀工艺和清洗工艺)。

其中，利用传送手臂传送晶圆时，难免会因为一些原因(例如传送手臂发生故障或者传送过程中因为晶圆背面潮湿或晶圆背面具备颗粒而使得晶圆相对于传送手臂发生位移等原因)而使得传送手臂宕机停止运作。此时，若传送手臂宕在腔室的出入口处，则当后续关闭开关门时，该开关门在关闭过程中会挤压到晶圆和传送手臂而使得晶圆和传送手臂损坏。因此，在对晶圆进行处理时，通常需要检测传送手臂是否宕在腔室的出入口处。

但是，相关技术中，是利用人工监测的方式检测传送手臂是否宕在腔室的出入口处，而人工监测的检测效率较低且极易出现误测的现象，因此极易造成晶圆和传送手臂的损坏，导致损坏成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体设备的腔室及半导体设备，以解决相关技术的半导体设备的腔室的开关门易压坏宕在基板出入口处的基板和传送手臂的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半导体设备的腔室，所述腔室包括有基板出入口、开关门，所述开关门包括：

开关门本体，设置于所述基板出入口处，用于打开或封闭所述基板出入口；

至少一个信号发射端，设置于所述基板出入口的一条边缘处，用于发射信号；

至少一个信号接收端，设置于所述基板出入口的另一条边缘处，且与信号发射端相对设置，用于接收信号发射端发出的信号；

与所述信号接收端连接的处理装置，用于检测信号接收端未接收到由信号发射端发射出的信号的时间段，当检测出所述信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示所述开关门本体维持打开状态。

可选的，所述处理装置包括：

计时单元，用于计时所述信号接收端未接收到信号的时间；

与所述计时单元连接的通信单元，用于实时获取所述计时单元的计时值以确定出所述计时单元的当前计时时间段，当所述当前计时时间段大于所述预设时间段时，指示所述开关门本体维持打开状态。

可选的，所述开关门还包括与所述处理装置连接的控制单元，所述控制单元用于接收所述处理装置发送的第一信号，以基于所述第一信号控制所述开关门本体维持打开状态。

可选的，所述预设时间段大于等于3s，小于等于5s。

可选的，所述开关门还包括与所述处理装置连接的蜂鸣单元，所述蜂鸣单元用于接收所述处理装置在检测出所述信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时所发送的第二信号，以基于所述第二信号蜂鸣报警。

可选的，所述开关门包括多个信号发射端和多个信号接收端；

所述多个信号发射端排列设置在所述基板出入口的一条边缘处；所述多个信号接收端排列设置在所述基板出入口的另一条边缘处。

可选的，所述信号发射端包括光栅发射端；所述信号接收端包括光栅接收端。

可选的，所述信号发射端和所述信号接收端在垂直或水平方向上相对设置。

此外，本实用新型还提供了一种半导体设备，包括至少两个如上所述的腔室；

以及，所述半导体设备用于检测各个腔室的开关门中的信号接收端未接收到由信号发射端发射出的信号的时间段，当检测出开关门中的信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示对应的腔室的开关门本体维持打开状态。

可选的，所述半导体设备还包括传送手臂，所述传送手臂用于夹持基板经过所述基板出入口以将所述基板传送至对应的腔室中。

综上所述，本实用新型提供的半导体设备的腔室及半导体设备中，所述开关门包括有设置于腔室的基板出入口处的开关门本体、设置在基板出入口的一条边缘处的信号发射端、相对于信号发射端设置在基板出入口的另一边缘处的信号接收端、以及处理装置。其中，针对本实用新型提供的腔室而言，当传送手臂夹持基板经过基板出入口时，定然会遮挡信号发射端和信号接收端之间的信号而使得信号接收端无法接收到信号。基于此，若传送手臂和基板宕在基板出入口处，则其会长时间遮挡信号，而使得信号接收端长时间无法接收到信号，此时，所述处理装置即会指示所述开关门维持打开状态，以防止开关门关闭，从而可以避免开关门关闭时损坏宕在基板出入口处的基板和传送手臂。

由此，本实用新型提供的腔室以及半导体设备可以实现对于“传送手臂和基板是否宕在基板出入口处”的自动检测，从而可以提高检测效率和正确率，且稳定可靠，同时本实施例中的结构也较为简易，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种半导体设备的腔室的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种开关门中各个单元之间的连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种半导体设备的结构示意图。

具体实施方式

承如背景技术所述，相关技术中人为监测晶圆是否宕在出入口的方式易出现误测的现象，从而易使得宕在出入口处的晶圆与传送手臂出现损坏的现象。并且，当晶圆或传送手臂被开关门压碎时，会导致半导体设备宕机，再加上人力、工时以及晶圆产能的损失，会使得损失成本极高。基于此，本实用新型主要提出一种半导体的腔室以及半导体设备，其可以自动检测基板是否宕在基板出入口，且检测准确性较高，从而可以在最大程度防止宕在基板出入口的基板和传送手臂损坏，降低损坏成本，并且所述开关门的实现成本也较低。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的半导体设备的腔室及半导体设备作进一步详细说明。根据下面说明书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

图1为本实用新型实施例提供的一种半导体设备的腔室的结构示意图，其中，所述腔室10包括基板出入口11以及开关门，参考图1所示，所述开关门包括：

开关门本体20，所述开关门本体20设置于所述基板出入口11处，用于打开或封闭所述基板出入口11。

至少一个信号发射端30，所述信号发射端30设置于所述基板出入口11的一条边缘处，用于发射信号。

至少一个信号接收端40，所述信号接收端40设置于所述基板出入口11的另一条边缘处，且与信号发射端30相对设置，用于接收信号发射端30发出的信号。

其中，在本实施例中，所述信号发射端30具体可以为任何可以发射出信号的装置，例如可以为光栅发射端，用于发出光线信号。所述信号接收端40也可以为任何可以接收信号的装置，例如可以为光栅接收端，用于接收所述光栅发射端所发出的光线信号。

与所述信号接收端40连接的处理装置50，用于检测信号接收端40是否未接收到由信号发射端30发射出的信号以及计时所述信号接收端40未接收到信号的时间段，当检测出所述信号接收端40未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示所述开关门本体20锁定以维持打开状态。

其中，所述处理装置50具体可以包括：

计时单元(图中未示出)，用于计时所述信号接收端未接收到信号的时间。

与所述计时单元连接的通信单元(图中未示出)，用于实时获取所述计时单元的计时值以确定出所述计时单元的当前计时时间段，当所述当前计时时间段大于所述预设时间段时，指示所述开关门本体维持打开状态。其中，所述通信单元例如可以为单片机。

由此在本实施例中，利用所述处理装置50可以对所述信号接收端40未接收到信号的时间进行计时，以确定出所述信号接收端40未接收到信号的时间段，并会判断信号接收端40未接收到信号的时间段是否大于预设时间段，以便后续基于判断结果进行对应的修正操作。

其中，本实施例中，所述预设时间段具体可以为所述基板正常穿过所述基板出入口的时间段，例如，所述预设时间段可以大于等于3s且小于等于5s。

以及，进一步地，在本实施例中，所述开关门还可以包括：

与所述处理装置连接的控制单元(图中未示出)。其中，当所述处理装置检测出所述信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，所述处理装置用于向所述控制单元发送第一信号，以便所述控制单元基于所述第一信号控制所述开关门本体维持在打开状态。

与所述处理装置连接的蜂鸣单元(图中未示出)。其中，当所述处理装置检测出所述信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，所述处理装置还用于向所述蜂鸣单元发送第二信号，以使得所述蜂鸣单元基于所述第二信号控制所述蜂鸣单元蜂鸣报警。

供电单元(图中未示出)，所述供电单元分别与所述信号发送端、信号接收端、处理装置以及蜂鸣单元连接，用于供电。

以及，图2为本实用新型实施例提供的一种开关门中各个单元之间的连接示意图。其中，信号接收端、信号发射端、计时单元、通信单元、控制单元以及蜂鸣单元之间的连接关系具体可以参考图2。

再进一步地，结合上述内容对本实用新型中的开关门的运作原理进行介绍。

本实施例中，通常会利用传送手臂夹持基板使其通过基板出入口进出腔室，以完成对应工艺。其中，基于所述基板出入口的边缘处相对设置有信号发射端和信号接收端，因此，当基板正常经过基板出入口11或者基板宕在基板出入口11处时，所述基板定然会遮挡信号发射端30与信号接收端40之间的信号，使得信号接收端40无法接收到信号。

并且，基板正常经过所述基板出入口时所述信号接收端无法接收到信号的时间段，与基板宕在所述基板出入口时所述信号接收端无法接收到信号的时间段不相同。具体而言，当基板正常传输至所述基板出入口时，所述基板会正常经过所述基板出入口，其中，基板正常经过基板出入口的时间段一般在预设时间段之内，所述预设时间段较短，介于在3s至5s之间，从而使得所述信号接收端无法接收到信号的时间段也较短。以及，当基板非正常传输至所述基板出入口时，也即是，当基板宕在基板出入口时，所述基板会长时间遮挡住信号发射端和信号接收端之间的信号，从而使得信号接收端未接收到信号的时间段较长，例如大于所述预设时间段。

由此，本实施例中，通过利用处理装置检测信号接收端未接收到信号的时间段是否大于预设时间段，即可确定出所述基板是否宕在所述基板出入口。

具体方式可以如下：利用计时单元计时所述信号接收端未接收到信号的时间，以及利用通信单元实时获取所述计时单元的计时值以确定出所述计时单元的当前计时时间段。其中，当确定出所述当前计时时间段大于所述预设时间段时，说明所述基板和所述传送手臂宕在所述基板出入口处，此时所述通信单元用于向所述控制单元发送第一信号，以使得所述控制单元控制所述开关门本体锁定以维持打开状态，防止开关门本体误操作关闭时损坏宕在基板出入口处的基板。同时，所述通信单元还用于向所述蜂鸣单元发送第二信号，以使得所述蜂鸣单元蜂鸣报警，提醒操作人员所述基板和传送手臂宕在基板出入口处，以便操作人员将移动该基板和传送手臂至正确位置，之后再解除锁定控制所述开关门本体关闭而处于关闭状态，以进行后续操作。

以及，若所述计时单元计时完毕时，其计时时间段一直小于等于所述预设时间段，则可以确定该基板未宕在基板出入口处，而是正常经过了基板出入口，此时，所述通信单元可以向所述控制单元发送第三信号，以使得所述控制单元基于所述第三信号控制所述开关门处于关闭状态。

则由上述内容可知，本实施例所提供的腔室可以自动且准确的检测出基板和传送手臂是否宕在基板出入口处，且当检测出基板和传送手臂宕在基板出入口处时，可以控制所述开关门本体处于打开状态并蜂鸣报警，以提示操作人员移动基板和传送手臂至正确位置，之后，再关闭开关门本体。如此，可以避免出现误判的现象，防止开关门本体关闭时压坏宕在基板出入口处的基板或传送手臂的现象发生，以进一步避免基板和传送手臂损坏而引起的高损坏成本的问题。

此外，应当说明的是，本实施例中实现所述开关门体的检测功能的部件所需的成本较低。其中，通信单元成本为200元、蜂鸣单元成本为20元、信号接收端和信号发射端成本为200元、供电单元成本为150元、计时单元成本为50元、连接各个单元的导线成本约为20元，总成本共计640元，相比于开关门本体压碎基板和传送手臂而带来的损坏成本而言，本实施例中实现所述开关门体的检测功能的部件所需的成本极低。

以及，还需要说明的是，本实施例中，所述信号发射端30和所述信号接收端40可以在垂直或水平方向上相对设置，以及所述开关门中具体可以包括有多个信号发射端30和多个信号接收端40，该多个信号发射端30可以排列设置在所述基板出入口11的一条边缘处，该多个信号接收端40可以排列设置在所述基板出入口11的另一条边缘处。如此，可以确保所述基板出入口11中沿垂直方向或水平方向排列存在有多条信号束(例如光线束)，使得信号束在基板出入口中的覆盖面积较广，从而当所述基板无论是从基板出入口的边缘部分或者中间部分经过所述基板出入口，都可以确保所述基板能够遮挡住部分信号发射端与信号接收端之间的信号，提高检测精确度。

以及，应当认识到，在半导体领域中，所述基板一般都是从基板出入口的中间部分经过基板出入口。基于此，本实施例中应确保至少部分所述信号发射端分布于所述基板出入口的一条边缘的中间部分，以及至少部分所述信号接收端分布于所述基板出入口的另一条边缘的中间部分，以便当基板穿过基板出入口时，所述基板可以成功遮挡住信号发射端和信号接收端之间的信号。同时，在本实施例中，当所述开关门本体在开启或封闭所述基板出入口时，应确保所述开关门本体无法遮挡到所述信号接收端和所述信号发射端之间的信号，以防止该开关门本体影响检测结果。

最后，还应当说明的是，在半导体设备运行过程中，难免会出现开关门本体卡死而导致开关门宕机的情况。其中，当所述开关门宕机且所述蜂鸣单元未蜂鸣报警时，可以确定出所述基板和所述传送手臂未宕在基板出入口处，此时，所述开关门宕机的原因即为所述开关门本体卡死所引起的，则操作人员可以手动点击关闭开关门本体的按钮，使得开关门本体关闭，以使得半导体设备进行后续操作。

综上所述，本实用新型提供的半导体设备的腔室中包括有设置于腔室的基板出入口处的开关门本体、设置在基板出入口的一条边缘处的信号发射端、相对于信号发射端设置在基板出入口的另一边缘处的信号接收端、以及处理装置。其中，针对本实用新型提供的腔室而言，当传送手臂夹持基板经过基板出入口时，定然会遮挡信号发射端和信号接收端之间的信号而使得信号接收端无法接收到信号。基于此，若传送手臂和基板宕在基板出入口处，则其会长时间遮挡信号，而使得信号接收端长时间无法接收到信号，此时，所述处理装置即会指示所述开关门维持打开状态，以防止开关门关闭，从而可以避免开关门关闭时损坏宕在基板出入口处的基板和传送手臂。

由此，本实用新型提供腔室可以实现对于“传送手臂和基板是否宕在基板出入口处”的自动检测，从而可以提高检测效率和正确率，同时本实施例中的结构也较为简易、检测精度高且成本较低。

此外，本实用新型中添加了蜂鸣单元，当检测到基板宕在基板出入口处时，该蜂鸣单元会蜂鸣报警提示操作人员，以便操作人员执行对应的修正操作，如此，相比于人工监测的方式而言，本实施例中无需操作人员实时监控基板是否宕在基板出入口处，操作人员只需在蜂鸣报警时执行修正操作即可，从而降低了操作人员的工作量，节省了人力成本。

此外，本实用新型还提供了一种半导体设备，图3为本实用新型实施例提供的一种半导体设备的结构示意图，如图3所示，所述半导体设备包括至少两个如图1所示的腔室。

其中，参考图3，所述半导体设备中包括有三个腔室，分别为腔室10A、腔室10B以及腔室10C。其中，每一所述腔室均具有基板出入口，在各个基板出入口上均对应设置有如图1所示的开关门。以及，当所述半导体设备检测出某一开关门的信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示对应的腔室的开关门本体维持打开状态。

例如，所述腔室10A具备有基板出入口11A，且在该基板出入口11A处设置有开关门，以及基板出入口11A处设置的开关门中包括有开关门本体20A、信号发射端30A、信号接收端40A和处理装置50A。以及当半导体设备检测出所述信号接收端40A未接收到信号的时间段大于预设时间段时，说明所述基板宕在所述基板出入口11A处，此时指示所述开关门本体20A维持打开状态，并将宕在基板出入口11A处的基板移除后，确保所述基板出入口11A处不存在其他部件时，再使得所述开关门本体20A关闭，如此可以防止开关门20A损坏宕在基板出入口11A处的基板。

可选的，如图3所示，所述半导体设备还包括传送手臂60，所述传送手臂60用于夹持基板并通过基板出入口将所述基板传送至对应的腔室中。其中，应说明的是，所述传送手臂60也位于一腔室中，且该容纳传送手臂60的腔室可以为传送腔室。例如，图3中的腔室10B为传送腔室。

综上所述，本实用新型提供的半导体设备的腔室及半导体设备中，所述开关门包括有设置于腔室的基板出入口处的开关门本体、设置在基板出入口的一条边缘处的信号发射端、相对于信号发射端设置在基板出入口的另一边缘处的信号接收端、以及处理装置。其中，针对本实用新型提供的腔室而言，当传送手臂夹持基板经过基板出入口时，定然会遮挡信号发射端和信号接收端之间的信号而使得信号接收端无法接收到信号。基于此，若传送手臂和基板宕在基板出入口处，则其会长时间遮挡信号，而使得信号接收端长时间无法接收到信号，此时，所述处理装置即会指示所述开关门维持打开状态，以防止开关门关闭，从而可以避免开关门关闭时损坏宕在基板出入口处的基板和传送手臂。

由此，本实用新型提供的腔室以及半导体设备可以实现对于“传送手臂和基板是否宕在基板出入口处”的自动检测，从而可以提高检测效率和正确率，同时本实施例中的结构也较为简易，且成本较低。

最后，需要强调的是，本实用新型中对所用到的信号发射端、信号接收端、计时单元、通信单元、蜂鸣单元、控制单元以及供电单元的材料不进行限制，但是应确保各个单元的材质不易刮伤、不易附着颗粒，从而保证了半导体设备的腔室的洁净度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体设备的腔室，所述腔室包括有基板出入口、开关门，其特征在于，所述开关门包括：

开关门本体，设置于所述基板出入口处，用于打开或封闭所述基板出入口；

至少一个信号发射端，设置于所述基板出入口的一条边缘处，用于发射信号；

至少一个信号接收端，设置于所述基板出入口的另一条边缘处，且与信号发射端相对设置，用于接收信号发射端发出的信号；

与所述信号接收端连接的处理装置，用于检测信号接收端未接收到由信号发射端发射出的信号的时间段，当检测出所述信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示所述开关门本体维持打开状态。

2.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述处理装置包括：

计时单元，用于计时所述信号接收端未接收到信号的时间；

与所述计时单元连接的通信单元，用于实时获取所述计时单元的计时值以确定出所述计时单元的当前计时时间段，当所述当前计时时间段大于所述预设时间段时，指示所述开关门本体维持打开状态。

3.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述开关门还包括与所述处理装置连接的控制单元，所述控制单元用于接收所述处理装置发送的第一信号，以基于所述第一信号控制所述开关门本体维持打开状态。

4.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述预设时间段大于等于3s，小于等于5s。

5.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述开关门还包括与所述处理装置连接的蜂鸣单元，所述蜂鸣单元用于接收所述处理装置在检测出所述信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时所发送的第二信号，以基于所述第二信号蜂鸣报警。

6.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述开关门包括多个信号发射端和多个信号接收端；

所述多个信号发射端排列设置在所述基板出入口的一条边缘处；所述多个信号接收端排列设置在所述基板出入口的另一条边缘处。

7.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述信号发射端包括光栅发射端；所述信号接收端包括光栅接收端。

8.如权利要求1所述的半导体设备的腔室，其特征在于，所述信号发射端和所述信号接收端在垂直或水平方向上相对设置。

9.一种半导体设备，其特征在于，包括至少两个如权利要求1至8任一所述的腔室；

以及，所述半导体设备用于检测各个腔室的开关门中的信号接收端未接收到由信号发射端发射出的信号的时间段，当检测出开关门中的信号接收端未接收到信号的时间段大于预设时间段时，指示对应的腔室的开关门本体维持打开状态。

10.如权利要求9所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括传送手臂，所述传送手臂用于夹持基板经过所述基板出入口以将所述基板传送至对应的腔室中。

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