CN220065628U - 腔室内晶圆位置检测装置及机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种腔室内晶圆位置检测装置及机台，包括承放盘、多个顶针以及多个传感器；所述承放盘用于放置晶圆；所述顶针共同用于举升晶圆，离开承放盘；所述顶针举升晶圆的端部均连接传感器。当腔室内晶圆位置检测装置在使用时，将晶圆放置在承放盘上，通过顶针共同将晶圆从承放盘上举升，从而离开承放盘，顶针上的传感器接触晶圆，通过多个传感器是否接触晶圆来检测晶圆的位置。

Description

腔室内晶圆位置检测装置及机台

技术领域

本实用新型涉及半导体制造的技术领域，具体地，涉及一种腔室内晶圆位置检测装置及机台，尤其是，优选的涉及一种检测腔室内晶圆位置装置。

背景技术

P5000等机台(包括但不局限P5000机台)中包括腔室、底盘、承放盘、四个顶针以及驱动件(气缸)；承放盘设置在腔室内，顶针设置在底盘上，顶针移动穿设承放盘(顶针能够上下移动且穿过承放盘)，驱动件用于驱动底盘带动顶针移动，由于P5000等机台进行某些刻蚀工艺(例如氧化层刻蚀工艺)的时候，将晶圆放在承放盘上，此时顶针处于承放盘的下方，在LiftPin(顶针)举升Wafer(晶圆)时，顶针移动穿设(穿过)承放盘，举升晶圆，由于Wafer和承放盘之间还存在某些吸力(例如由于Wafer上电荷未完全释放而产生的静电吸力)，因此有可能会产生“跳片”的现象。此“跳片”动作会使得Wafer位置偏移、甚至不能完全搭在4根LiftPin上。

针对上述中的相关技术，发明人认为无法检测晶圆的位置，即无法检测跳片动作是否发生，上述“跳片”动作发生时，此时Robot(机械手)伸进腔室取片就会直接撞击Wafer，导致Wafer大面积划伤或者破片。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种腔室内晶圆位置检测装置及机台。

根据本实用新型提供的一种腔室内晶圆位置检测装置，包括承放盘、多个顶针以及多个传感器；

所述承放盘用于放置晶圆；

所述顶针共同用于举升晶圆，离开承放盘；

所述顶针举升晶圆的端部均连接传感器。

优选的，该检测装置还包括底盘；

所述顶针可拆卸设置在底盘上。

优选的，所述顶针和底盘螺纹连接设置。

优选的，该检测装置还包括用于驱动顶针移动的驱动件。

优选的，所述顶针包括铝合金顶针、不锈钢顶针和陶瓷顶针中的一种或多种。

优选的，所述传感器包括光电传感器、电容传感器或接触传感器。

优选的，所述顶针与传感器一一对应设置。

优选的，该检测装置还包括连接线和主机；

所述连接线的一端连接传感器；

所述连接线的另一端连接主机。

优选的，所述顶针中开设有容纳连接线的穿线孔。

根据本实用新型提供的一种机台，包括腔室内晶圆位置检测装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、当腔室内晶圆位置检测装置在使用时，将晶圆放置在承放盘上，通过顶针共同将晶圆从承放盘上举升，从而离开承放盘，顶针上的传感器接触晶圆，通过多个传感器是否接触晶圆来检测晶圆的位置；

2、本实用新型顶针可拆卸设置在底座上，便于根据不同的晶圆更换不同的传感器，提高本检测装置的适用性；

3、本实用新型通过主机和连接线连接传感器，便于获得传感器的感知状态。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为结构效果图；

图2为剖面结构细节图。

图中示出：

Wafer承放盘1 检测Sensor3 固定螺纹5

Lift Pin2 信号线4

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例公开了一种检测腔室内晶圆位置装置，如图1和图2所示，包括承放盘(Wafer承放盘1)、底盘、连接线、主机、驱动件、多个顶针以及多个传感器(检测Sensor3)。

承放盘用于放置晶圆。

顶针可拆卸设置在底盘上。顶针和底盘螺纹连接设置(固定螺纹5连接)。顶针共同用于举升晶圆，离开承放盘；顶针举升晶圆的端部均连接传感器。顶针包括铝合金顶针、不锈钢顶针和陶瓷顶针中的一种或多种；传感器包括光电传感器、电容传感器或接触传感器。顶针与传感器一一对应设置。

驱动件(气缸)用于驱动底盘带动顶针移动。

连接线的一端连接传感器；连接线的另一端连接主机。

顶针中开设有容纳连接线的穿线孔。

承放盘、底盘、驱动件、顶针均属于机台的一部分。

此装置除担当举升Wafer到Raise(举升)位置和降落Wafer到Process(工艺)位置的功能外，还能通过顶部Sensor(传感器)进行Wafer位置的检测。

LiftPin2通过螺纹固定在底盘上，底盘下面连接气缸，当完成工艺时Wafer在承放盘上，即Process位置，当需要举升Wafer到Raise位置时，由气缸来推动顶针的上下运动。若此时Wafer完全搭在4根LiftPin2上，顶部Sensor全部都能感应到Wafer的存在，传感器直接卡在LiftPin2顶端，LiftPin2中间为中空，并有连接信号线4，信号通过信号线4传送给机台主机，传感器与信号线4的一端接触式连接或者焊接，信号线4的另一端连接主机，接入机台的点位，主机判定可通行才会允许Robot伸进腔室取片；当举升Wafer时，4根LiftPin2未能全部感应到Wafer的存在，此时就会将信号传给机台主机，触发interlock(互锁机制)，Alarm(警报)的同时不允许Robot进行下一部动作，调整晶圆的位置正确，避免因Wafer位置不正而产生划伤或破片。在检测出“跳片”动作后停止机械手，提前防止机械手伸进腔室取片撞击晶圆，起到保护晶圆的作用。在承放盘上有四个通孔，顶针固定在底盘上，底盘由气缸驱动可以穿过通孔上下移动。当在工艺位置时，气缸处在下位，顶针是降下去的，隐藏在孔中。此时晶圆平整的放在承放盘上。当完成工艺时，气缸向上运动，(正常情况下)四个顶针顶起晶圆。

本实用新型通过采用P5000机台腔室内检测Wafer位置的装置，同时检测的Sensor可根据实际的工艺和衬底进行调整(比如碳化硅晶圆的工艺可以使用电容式传感器，其他背面有多晶硅等镀膜的晶圆可以使用光电式传感器)，解决了P5000机台产生跳片导致Wafer位置偏移但Robot仍伸进腔室造成晶圆破碎的问题。

该检测装置应用于半导体制造技术领域，用于P5000机台检测Wafer在腔室内位置是否正确。该装置LiftPin2采用铝合金材质(但不限于铝合金材质、不锈钢材质、陶瓷材质)加顶部光电Sensor(包括但不限于电容Sensor、接触Sensor、光电Sensor)制成，能够在Wafer传出腔室前检测Wafer位置是否正确，从而避免Wafer在传出前因Wafer位置不正导致未能完全搭在LiftPin2上，Robot伸进腔室取片时使Wafer破损。此装置可解决Wafer因在腔室跳片等问题导致取片破损的问题。

该装置为一种置于P5000机台腔室内举升Wafer并检测其位置的装置。本设计可通过LiftPin2顶部Sensor感应此处Wafer位置是否正确来解决Wafer破损的问题。同时可更换不同Sensor来适应不同衬底的Wafer或者工艺。

本实用新型实施例还公开了一种机台，包括腔室内晶圆位置检测装置。

本实用新型实施例还公开了一种检测方法，应用机台，包括如下步骤：

放置步骤：将晶圆放置在承放盘上。

举升步骤：通过顶针将晶圆从承放盘上举升，传感器接触晶圆。

判断步骤：若传感器均感应到晶圆，则判定晶圆位置正确；若有传感器未感应到晶圆，则判定晶圆位置错误。

执行步骤：若判定晶圆位置正确，则机械手伸进腔室取晶圆；若判定晶圆位置错误，触发互锁机制和警报的同时不允许机械手进行动作。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，包括承放盘、多个顶针以及多个传感器；

所述承放盘用于放置晶圆；

所述顶针共同用于举升晶圆，离开承放盘；

所述顶针举升晶圆的端部均连接传感器。

2.根据权利要求1所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，该检测装置还包括底盘；

所述顶针可拆卸设置在底盘上。

3.根据权利要求2所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，所述顶针和底盘螺纹连接设置。

4.根据权利要求1所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，该检测装置还包括用于驱动顶针移动的驱动件。

5.根据权利要求1所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，所述顶针包括铝合金顶针、不锈钢顶针和陶瓷顶针中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，所述传感器包括光电传感器、电容传感器或接触传感器。

7.根据权利要求1所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，所述顶针与传感器一一对应设置。

8.根据权利要求1所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，该检测装置还包括连接线和主机；

所述连接线的一端连接传感器；

所述连接线的另一端连接主机。

9.根据权利要求8所述的腔室内晶圆位置检测装置，其特征在于，所述顶针中开设有容纳连接线的穿线孔。

10.一种机台，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的腔室内晶圆位置检测装置。