TW202326072A - 水平檢測裝置及水平檢測方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種水平檢測裝置及水平檢測方法，該水平檢測裝置用於檢測在矽片處於半導體處理腔室中時矽片的表面的水平度，其包括：電子陀螺儀；以及承載件，其固定地承載電子陀螺儀並在檢測時置於矽片的表面上，其中，承載有電子陀螺儀的承載件在竪向方向上的尺寸構造成使得水平檢測裝置在檢測時與半導體處理腔室不發生干涉。

Description

水平檢測裝置及水平檢測方法
本發明是有關於一種半導體製造技術領域，具體是屬於一種水平檢測裝置和水平檢測方法。
在於氣相沉積腔室例如常用的化學氣相沉積（Chemical Vapor Deposition，CVD）腔室中進行的矽片鍍膜過程中，需要確保矽片始終處於水平位置，以使矽片的表面能夠被全部覆蓋地且均勻地鍍膜。
通常，水平度的測量是利用水平尺來進行的。然而，對於例如CVD腔室的氣相沉積腔室而言，其內部空間的高度有限，一般在10mm左右，導致當矽片位於腔室中時，其上方空間的高度難以容許普通尺寸的水平尺放置在矽片的表面上，即無法利用水平尺來檢測矽片表面的水平度。
此外，在矽片上放置水平尺也可能導致在矽片表面上引入雜質從而造成污染，而且水平尺本身還可能對矽片表面造成損傷。如果將水平尺置於放置矽片的托盤上來進行測量，則測量結果又無法直接和準確地反映矽片表面的實際水平度情况。另外，由於測量時水平尺處於腔室內，因此也難以通過觀察來獲取當時所測得的結果。
本部分提供了本發明的總體概要，而不是對本發明的全部範圍或所有特徵的全面公開。
本發明的一個目的在於提供一種能夠檢測內部空間的高度有限的半導體處理腔室中的矽片的表面的水平度的水平檢測裝置。
本發明的另一目的在於提供一種能夠不對矽片表面造成污染和損傷的水平檢測裝置。
本發明的又一目的在於提供一種能夠直接和準確地檢測矽片表面的實際水平度的水平檢測裝置。
本發明的再一目的在於提供一種能夠容易且準確地獲取當時所測得的結果的水平檢測裝置。
為了實現上述目的中的一個或更多個，根據本發明的一方面，提供了一種水平檢測裝置，其用於檢測在矽片處於半導體處理腔室中時矽片的表面的水平度，其包括：電子陀螺儀；以及承載件，其固定地承載電子陀螺儀並在檢測時置於矽片的表面上，
其中，承載有電子陀螺儀的承載件在竪向方向上的尺寸構造成使得水平檢測裝置在檢測時與半導體處理腔室不發生干涉。
在上述水平檢測裝置中，承載件可以由碳化矽或二氧化矽製成。
在上述水平檢測裝置中，承載件的用於承載電子陀螺儀的上表面和用於置於矽片的表面上的下表面可以均為水平平面。
在上述水平檢測裝置中，電子陀螺儀可以包括多個電子陀螺儀。
在上述水平檢測裝置中，承載件可以具有與矽片相同的形狀和尺寸。
在上述水平檢測裝置中，電子陀螺儀可以包括四個電子陀螺儀，其中，該四個電子陀螺儀沿承載件的周向方向均勻地固定於承載件。
在上述水平檢測裝置中，承載件可以呈正三角形形狀，並且電子陀螺儀包括三個電子陀螺儀，其中，承載件的正三角形形狀的每個角部均固定地承載有一個電子陀螺儀。
在上述水平檢測裝置中，電子陀螺儀可以固定在承載件的上表面上或者可以以嵌入方式固定在承載件中。
在上述水平檢測裝置中，還可以包括顯示裝置，其配置成與電子陀螺儀通信以即時顯示檢測到的水平度。
根據本發明的另一方面，提供了一種水平檢測方法，其用於檢測在矽片處於半導體處理腔室中時矽片的表面的水平度，該水平檢測方法利用根據前述段落中任一個所述的水平檢測裝置來進行。
根據本發明，通過設置電子陀螺儀和固定地承載其的承載件，並通過將承載有電子陀螺儀的承載件在竪向方向上的尺寸構造成使得水平檢測裝置在檢測時與半導體處理腔室不發生干涉，可以允許水平檢測裝置在檢測時能夠隨矽片經過半導體處理腔室以檢測矽片表面的水平度，並允許容易且準確地獲取由水平檢測裝置測得的結果數據。此外，通過使用碳化矽或二氧化矽來製成承載件，可以避免在矽片表面上造成污染和損傷。而且，通過將承載件放置於矽片表面上，所測得的結果能夠直接和準確地反映矽片表面的實際水平度情况。
通過以下結合圖式對本發明的示例性實施方式的詳細說明，本發明的上述特徵和優點以及其他特徵和優點將更加清楚。
下面參照圖式、借助於示例性實施方式對本發明進行詳細描述。要注意的是，對本發明的以下詳細描述僅僅是出於說明目的，而絕不是對本發明的限制。
根據本發明的實施方式，如圖1至圖3中所示，提供了一種水平檢測裝置1，其用於檢測在矽片2處於半導體處理腔室3中時矽片2的表面21的水平度。
該水平檢測裝置1包括電子陀螺儀11和承載件12，承載件12固定地承載電子陀螺儀11並在檢測時置於矽片2的表面21上，其中，承載有電子陀螺儀11的承載件12在竪向方向上的尺寸構造成使得水平檢測裝置1在檢測時與半導體處理腔室3不發生干涉。
具體而言，電子陀螺儀11可以用於檢測其所放置於的物體分別繞X軸、Y軸和Z軸旋轉的角度，即，繞X軸旋轉的俯仰角，繞Y軸旋轉的翻滾角和繞Z軸旋轉的橫擺角（關於X軸、Y軸和Z軸，參見圖1中所示）。就此而言，可以利用電子陀螺儀11至少基於繞X軸旋轉的俯仰角和繞Y軸旋轉的翻滾角來檢測或說反映其所放置於的物體的傾斜程度，即可以反映該物體的水平度。
基於此，在本發明中，通過使電子陀螺儀11相對於矽片2的表面21固定來利用電子陀螺儀11檢測矽片表面的水平度情况。
在本發明的實施方式中，使電子陀螺儀11相對於矽片2的表面21固定通過將電子陀螺儀11固定地承載於承載件12來實現。承載件12在矽片待進入半導體處理腔室3中以進行處理時會被置於矽片2的表面21上以便允許水平檢測裝置1在矽片2進入半導體處理腔室3後進行檢測，由此，電子陀螺儀11借助於放置於矽片表面的承載件12而相對於矽片的表面固定，從而可以檢測矽片表面的水平度。
已知的是，普通的電子陀螺儀的厚度為若干毫米，例如通常為2mm左右。因此，具有如此尺寸的電子陀螺儀的使用可以允許在內部空間的高度有限的半導體處理腔室3中檢測矽片表面的水平度。在這種情况下，可以將承載有電子陀螺儀11的承載件12在竪向方向上的尺寸構造成使得水平檢測裝置1在檢測時與半導體處理腔室3不發生干涉，也就是說，在矽片2於承載其的托盤4上被例如通過傳送裝置如傳送帶傳送進入半導體處理腔室3、在半導體處理腔室3中行進、以及離開半導體處理腔室3的整個過程中，水平檢測裝置1在竪向方向上與半導體處理腔室3不發生干涉，可以隨矽片2在半導體處理腔室3中正常通過，以便正常進行檢測工作。
此外，由於水平檢測裝置1的承載件12直接置於矽片2的表面21上，因此，所檢測的結果能夠直接反映矽片表面的實際水平度情况。而且，電子陀螺儀11可以將檢測到的矽片表面的水平度結果形成數據，由此可以容易且準確地反映實際的水平度情况，消除了因處於半導體處理腔室3中而導致的觀察不便、觀察結果不準確以及不易記錄等問題。
可以理解的是，在本發明中，半導體處理腔室可以是在其中對半導體進行處理的各種腔室，例如CVD腔室、原子層沉積腔室、或其他需要半導體如矽片的表面在處理中處於水平位置的腔室。
需要說明的是，利用該水平檢測裝置1進行的檢測過程與對矽片進行處理例如進行CVD鍍膜的過程是兩個單獨的過程。也就是說，鍍膜過程和上述檢測過程是分開進行的，可以在鍍膜之前進行上述檢測過程。另外，可以理解的是，對矽片表面的水平度進行檢測實際上也反映了檢測傳送矽片的傳動裝置如傳送帶的水平度，從而可以根據實際的檢測結果對傳送裝置的水平情况進行調整。因此，對於該檢測過程，可以先將水平檢測裝置1置於要檢測的矽片的表面上，在不進行鍍膜的情况下，即在關閉沉積腔室的噴嘴、加熱器等部件的情况下，僅使放置有水平檢測裝置1的矽片2被傳送經過該沉積腔室，由此檢測矽片2的表面的水平度，並根據所測得的結果對傳送裝置的水平情况進行調整，以使矽片2的表面能夠處於水平位置，便於進行鍍膜時獲得更好的鍍膜效果，即在矽片表面上全部覆蓋地且均勻地鍍膜。
在本發明的實施方式中，承載件12可以由碳化矽或二氧化矽製成。
由此，當承載件12置於矽片2的表面21上時，其不會在矽片表面上引入雜質從而造成污染。另一方面，由於電子陀螺儀11被承載在由上述材料製成的承載件12上，也避免了將電子陀螺儀11直接放置於矽片2的表面21上時可能在矽片表面上引入雜質從而造成污染的問題。另外，上述材料在置於矽片表面上時也不會對矽片表面造成損傷。
可以設想的是，還可以採用其他類型的不會在矽片表面上引入雜質並造成損傷的材料來製造承載件。
在本發明的實施方式中，承載件12的用於承載電子陀螺儀11的上表面121和用於置於矽片2的表面21上的下表面122可以均為水平平面。
在這種情况下，直接承載在承載件12的上表面121上的電子陀螺儀11可以是相對於承載件12所放置於的矽片2的表面21垂直的，由此，其檢測結果可以直接且準確地反映矽片表面的水平度。
可以理解的是，承載件12的上表面121和下表面122也可以不是水平平面的，這時，可以在開始檢測之前對電子陀螺儀11進行歸零校正，或者直接根據檢測之前與檢測時的檢測數據差來獲得實際的水平度結果。
在本發明的實施方式中，電子陀螺儀11可以包括一個或更多個電子陀螺儀。
可以設置多個電子陀螺儀，以用於分別對矽片2的表面21的多個不同位置的水平度進行檢測，由此，可以更全面和準確地反映出矽片2的整個表面上的不同位置處的實際水平度，以綜合評估矽片2表面21的水平情况。
可以設想的是，承載件12可以具有與矽片2相同的形狀和尺寸。也就是說，承載件12可以具有與矽片2的形狀相同的形狀即圓形，並具有與該圓形的尺寸相同的尺寸。
在這種情况下，可以通過在承載件12的多個不同位置處均固定地承載一個電子陀螺儀來實現對矽片2的整個表面21的水平度的更準確檢測。
例如，參見圖1和圖2中，承載件12與矽片2的形狀和尺寸相同，且電子陀螺儀11包括四個電子陀螺儀，其中，四個電子陀螺儀沿承載件12的周向方向均勻地固定於承載件12。由此，可以更準確地反映矽片2的表面21的實際水平度情况。
作為本發明的另一實施方式，如圖4和圖5中所示，承載件12可以呈正三角形形狀，並且電子陀螺儀11可以包括三個電子陀螺儀，其中，承載件12的正三角形形狀的每個角部均固定地承載有一個電子陀螺儀。由此，可以通過矽片2的表面21上的三個不同位置處的水平度來更準確地判斷矽片2的表面21的實際水平度。
在本發明的實施方式中，電子陀螺儀11可以固定在承載件12的上表面121上，如圖1和圖2以及圖4和圖5中所示；或者電子陀螺儀11可以以嵌入方式固定在承載件12中，如圖6中所示。
可以設想的是，電子陀螺儀11可以通過膠水黏貼的方式固定在承載件12的上表面121上，或者可以通過錫焊的方式固定在承載件12的上表面121上，或者可以通過其他任何已知的方式固定在承載件12的上表面上。
另外，可以理解的是，電子陀螺儀11也可以以嵌入方式固定在承載件12中，例如可以嵌入地固定在設置在承載件12的上表面121處的孔中，由此，不僅可以使電子陀螺儀11因嵌入安裝而受到一定保護，降低例如因碰撞導致的損壞風險，還可進一步減小承載有電子陀螺儀11的承載件12在竪向方向上的尺寸。
在本發明的實施方式中，水平檢測裝置1還可以包括顯示裝置（未示出），該顯示裝置配置成與電子陀螺儀11通信以即時顯示檢測到的水平度。
通過這種方式，可以在顯示裝置上直觀地觀察到矽片2在其經過半導體處理腔室3的整個過程中的表面水平度的變化情况。由此，可以根據觀察到的情况，對傳送矽片的傳送裝置或承載矽片的承載裝置的水平情况進行調整，使得矽片的表面處於水平位置，以允許進行更好地處理。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的通常知識者在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以該申請專利範圍的保護範圍為準。
1:水平檢測裝置 2:矽片 11:電子陀螺儀 12:承載件 121:上表面 122:下表面 21:表面 3:半導體處理腔室 4:托盤
參照下面結合圖式對本發明的示例性實施方式的詳細說明，可以更加容易地理解本發明的以上和其他目的、特點和優點。在所有圖式中，相同的或對應的技術特徵或組成部分將採用相同或對應的圖式標記來表示。在圖式中：
圖1以俯視圖示意性地示出了根據本發明的實施方式的水平檢測裝置，其中，該水平檢測裝置被置於要檢測的矽片的表面上；
圖2以側視圖示意性地示出了圖1中所示的水平檢測裝置；
圖3以側視圖示意性地示出了處於半導體處理腔室中的圖1中所示的水平檢測裝置；
圖4以俯視圖示意性地示出了根據本發明的另一實施方式的水平檢測裝置，其中，該水平檢測裝置被置於要檢測的矽片的表面上；
圖5以側視圖示意性地示出了圖4中所示的水平檢測裝置；以及
圖6以側視圖示意性地示出了電子陀螺儀相對於承載件的另一固定方式。
1:水平檢測裝置
11:電子陀螺儀
12:承載件

Claims (10)

  1. 一種水平檢測裝置，其用於檢測在矽片處於半導體處理腔室中時該矽片的表面的水平度，包括：電子陀螺儀；以及承載件，其固定地承載該電子陀螺儀並在檢測時置於該矽片的該表面上， 其中，承載有該電子陀螺儀的該承載件在竪向方向上的尺寸構造成使得該水平檢測裝置在檢測時與該半導體處理腔室不發生干涉。
  2. 如請求項1所述的水平檢測裝置，其中，該承載件由碳化矽或二氧化矽製成。
  3. 如請求項1或2所述的水平檢測裝置，其中，該承載件的用於承載該電子陀螺儀的上表面和用於置於該矽片的該表面上的下表面均為水平平面。
  4. 如請求項1或2所述的水平檢測裝置，其中，該電子陀螺儀包括多個電子陀螺儀。
  5. 如請求項1或2所述的水平檢測裝置，其中，該承載件具有與該矽片相同的形狀和尺寸。
  6. 如請求項5所述的水平檢測裝置，其中，該電子陀螺儀包括四個電子陀螺儀，其中，該四個電子陀螺儀沿該承載件的周向方向均勻地固定於該承載件。
  7. 如請求項1或2所述的水平檢測裝置，其中，該承載件呈正三角形形狀，並且該電子陀螺儀包括三個電子陀螺儀，其中，該承載件的該正三角形形狀的每個角部均固定地承載有一個電子陀螺儀。
  8. 如請求項1或2所述的水平檢測裝置，其中，該電子陀螺儀固定在該承載件的上表面上或者以嵌入方式固定在該承載件中。
  9. 如請求項1或2所述的水平檢測裝置，其中，還包括顯示裝置，其配置成與該電子陀螺儀通信以即時顯示檢測到的該水平度。
  10. 一種水平檢測方法，其用於檢測在矽片處於半導體處理腔室中時該矽片的表面的水平度，該水平檢測方法利用如請求項1至9中任一項所述的水平檢測裝置來進行。
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