等離子體設(shè)備及工件位置檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種等離子體設(shè)備和工件位置檢測(cè)方法，該等離子體設(shè)備包括反應(yīng)腔體，以及位于反應(yīng)腔體之內(nèi)的靜電卡盤(pán)、頂針、和靜電電源，等離子體設(shè)備還包括傳感器、結(jié)果判斷單元、以及結(jié)果處理單元，其中，所述傳感器包括用于發(fā)送感測(cè)信號(hào)的發(fā)送模塊、以及與所述發(fā)送模塊對(duì)應(yīng)的接收模塊；所述結(jié)果判斷單元，用于根據(jù)傳感器的感測(cè)信號(hào)判斷所述工件是否被所述頂針正常頂起；所述結(jié)果處理單元，根據(jù)所述結(jié)果判斷單元的判斷結(jié)果執(zhí)行處理流程。通過(guò)本發(fā)明的等離子體設(shè)備和工件位置檢測(cè)方法，能夠在加工工藝中，及時(shí)獲知工件是否正常升起，降低了在粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的壞片或者碎片的情況，減小了對(duì)機(jī)械手造成損害的可能性。
【專利說(shuō)明】等離子體設(shè)備及工件位置檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，特別涉及等離子體設(shè)備及工件位置檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和技術(shù)中，通常采用等離子體刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)晶片的蝕刻。為了在半導(dǎo)體工藝過(guò)程中提供產(chǎn)能、并實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片的有效控制，通常在半導(dǎo)體工藝期間半導(dǎo)體加工設(shè)備可利用靜電卡盤(pán)和晶片之間的靜電吸附力，將晶片吸附在靜電卡盤(pán)上以進(jìn)行晶片的刻蝕等工藝。靜電卡盤(pán)包括頂針，利用頂針可以完成晶片在靜電卡盤(pán)上的入座和離座過(guò)程；另夕卜，靜電卡盤(pán)上設(shè)置有氣路可用于對(duì)晶片進(jìn)行吹氣，從而將靜電卡盤(pán)的溫度控制在合適的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0003]請(qǐng)參閱圖1，其示出了一種現(xiàn)有的等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該反應(yīng)腔室包括反應(yīng)腔體101，靜電卡盤(pán)102、靜電卡盤(pán)基座103、頂針104、靜電電源105、以及用于輸送工藝氣體的噴嘴106。其中，靜電卡盤(pán)102固定在靜電卡盤(pán)基座103上，靜電卡盤(pán)102中間設(shè)置有頂針104，頂針104用于配合機(jī)械手(圖中未示出)進(jìn)行晶片107的入座和離座過(guò)程。具體地，當(dāng)機(jī)械手將晶片107傳入到反應(yīng)腔體101中時(shí)，頂針104可以從靜電卡盤(pán)102的表面升起并托住晶片107，然后頂針104落下從而將晶片107放置于靜電卡盤(pán)102的表面，此為晶片107的入座過(guò)程。當(dāng)對(duì)晶片107加工完畢后，頂針104從靜電卡盤(pán)102的表面升起，并將晶片107托起，機(jī)械手獲取晶片107并退出反應(yīng)腔體101，此為晶片107的離座過(guò)程。在晶片107的加工工藝過(guò)程中，靜電電源105向靜電卡盤(pán)102提供高壓靜電，使得靜電卡盤(pán)102和晶片107之間產(chǎn)生靜電吸附力，從而使得晶片107的位置固定。在加工工藝完成之后，晶片107離座之前，靜電卡盤(pán)102需要釋放與晶片107之間的靜電吸附力，使得晶片107順利離座。
[0004]然而在實(shí)際加工過(guò)程中，由于半導(dǎo)體或絕緣體材料中自由電子數(shù)量很少，因此靜電的釋放存在一定困難，在靜電卡盤(pán)102的靜電放電之后，可能產(chǎn)生殘余靜電吸附作用，在晶片107離座過(guò)程中形成粘片現(xiàn)象，請(qǐng)參閱圖2，其示出等離子體設(shè)備中粘片發(fā)生的示意圖。如圖2所示，由于殘余靜電吸附作用，在頂針升起之后，晶片107的一側(cè)仍然被吸附在靜電卡盤(pán)102的表面，晶片107的另一端翹起，整個(gè)晶片107并非水平狀態(tài)。有時(shí)候由于靜電卡盤(pán)102局部靜電釋放不完全，使得晶片107受到來(lái)自靜電卡盤(pán)102各處的吸附力不同，從而造成晶片107呈非水平狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)小幅傾斜。然而，在晶片加工的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，由于頂針升起、機(jī)械臂深入取片為連貫動(dòng)作，當(dāng)粘片發(fā)生導(dǎo)致晶片107的表面朝向機(jī)械臂傾斜時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械臂損傷以及頂碎晶片107的情況發(fā)生，并導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低以及生廣成本的提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種等離子體設(shè)備和工件位置檢測(cè)方法，其能夠在等離子體設(shè)備的加工工藝中，及時(shí)獲知工件是否正常升起，降低了在粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的壞片或者碎片的情況，減小了對(duì)機(jī)械手造成損害的可能性。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種等離子體設(shè)備，反應(yīng)腔體，以及位于反應(yīng)腔體之內(nèi)的靜電卡盤(pán)、頂針和位于反應(yīng)腔體外的電源，所述靜電卡盤(pán)用于承載所述待加工的工件，所述等離子體設(shè)備還包括用于檢測(cè)工件位置的傳感器、結(jié)果判斷單元、以及結(jié)果處理單元，所述傳感器包括發(fā)送模塊以及與所述發(fā)送模塊對(duì)應(yīng)的接收模塊；
[0007]所述發(fā)送模塊，用于向所述工件發(fā)送感測(cè)信號(hào)；
[0008]所述接收模塊，用于接收來(lái)自所述工件的感測(cè)信號(hào)；
[0009]所述結(jié)果判斷單元，根據(jù)所述傳感器的感測(cè)信號(hào)判斷所述工件是否被所述頂針正常頂起；
[0010]所述結(jié)果處理單元，根據(jù)所述結(jié)果判斷單元的判斷結(jié)果執(zhí)行處理流程。
[0011]優(yōu)選地，所述發(fā)送模塊具體用于向所述工件的上表面發(fā)送感測(cè)信號(hào)，以使所述感測(cè)信號(hào)被所述工件反射；
[0012]所述接收模塊具體用于接收被所述工件的上表面反射之后的感測(cè)信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，所述發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向位于第一平面上，且所述發(fā)送方向與所述接收方向的交點(diǎn)位于被所述頂針正常頂起的工件的上表面，且所述第一平面垂直于所述上表面；
[0014]其中，所述發(fā)送方向?yàn)榘l(fā)送模塊發(fā)送感測(cè)信號(hào)的方向，所述接收方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的接收模塊接收反射后的感測(cè)信號(hào)的方向。
[0015]優(yōu)選地，所述發(fā)送模塊和接收模塊的數(shù)目均為N個(gè)，N為大于2的正整數(shù)，且所述發(fā)送模塊與所述接收模塊分別一一對(duì)應(yīng)。
[0016]優(yōu)選地，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于N個(gè)第一平面上，且N個(gè)第一平面彼此相交于所述反應(yīng)腔室的中軸線，并且各個(gè)第一平面與相鄰的第一平面之間的夾角分別相等。
[0017]優(yōu)選地，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于N個(gè)第一平面上，且N個(gè)第一平面彼此平行。
[0018]優(yōu)選地，所述接收模塊直接接收所述發(fā)送模塊發(fā)送的感測(cè)信號(hào)；其中，
[0019]所述發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向在同一直線上，且所述直線平行于被所述頂針正常頂起的工件的上表面，所述直線高于所述上表面且所述直線與所述上表面之間的距離小于一預(yù)定值；其中，所述發(fā)送方向?yàn)榘l(fā)送模塊發(fā)送感測(cè)信號(hào)的方向，所述接收方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的接收模塊接收反射后的感測(cè)信號(hào)的方向。
[0020]優(yōu)選地，所述發(fā)送模塊和接收模塊的數(shù)目均為N個(gè)，N為大于2的正整數(shù)，且所述發(fā)送模塊與所述接收模塊分別一一對(duì)應(yīng)。
[0021]優(yōu)選地，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于N條直線上，其中
[0022]所述N條直線互相平行；或，
[0023]所述N條直線相交于一點(diǎn)，并且各個(gè)相鄰的直線之間的夾角均相等。
[0024]優(yōu)選地，所述結(jié)果判斷單元根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)判斷所述工件是否被頂針正常頂起具體為，當(dāng)所述接收模塊接收到感測(cè)信號(hào)時(shí)，判斷所述工件被頂針正常頂起；當(dāng)所述接收模塊未接收到感測(cè)信號(hào)時(shí)，判斷所述工件沒(méi)有被頂針正常頂起。[0025]優(yōu)選地，所述結(jié)果處理單元包括異常處理模塊和正常處理模塊，所述異常處理模塊用于當(dāng)結(jié)果判斷單元判斷所述工件未被正常頂起時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，所述正常處理模塊用于當(dāng)結(jié)果判斷單元判斷所述工件被正常頂起時(shí)按照正常工藝流程進(jìn)行后續(xù)工藝過(guò)程直至完成整個(gè)工藝。
[0026]優(yōu)選地，所述傳感器為激光對(duì)射式傳感器或紅外式傳感器。
[0027]為此，本發(fā)明還提供一種工件位置檢測(cè)方法，所述方法應(yīng)用于上述等離子體設(shè)備中，所述方法包括:
[0028]步驟S101，頂針將靜電卡盤(pán)上的工件從靜電卡盤(pán)的表面頂起；
[0029]步驟S102，所述傳感器對(duì)來(lái)自工件表面的感測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；
[0030]步驟S103，傳感器是否檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)，判斷所述工件是否被所述頂針正常頂起；當(dāng)傳感器未檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行異常處理流程，當(dāng)傳感器檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行正常工藝流程。
[0031]優(yōu)選地，所述異常處理流程包括:對(duì)工件狀態(tài)異常發(fā)出警告；或，所述頂針落下使得所述工件返回靜電卡盤(pán)的表面，等待一預(yù)定時(shí)間之后，跳到步驟S101。
[0032]優(yōu)選地，所述正常工藝流程包括:機(jī)械手進(jìn)入反應(yīng)腔從頂針上取走所述工件；頂針下降直到頂針的上表面不高于所述靜電卡盤(pán)的上表面。
[0033]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0034]通過(guò)本發(fā)明提供的等離子體設(shè)備和工件位置檢測(cè)方法，當(dāng)放置于靜電卡盤(pán)之上的工件被頂針正常頂起時(shí)，接收模塊設(shè)置為能夠接收到被工件的上表面反射的感測(cè)信號(hào)，當(dāng)粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，即放置于靜電卡盤(pán)之上的工件沒(méi)有被頂針正常頂起時(shí)，接收模塊無(wú)法接收到被工件的上表面反射的感測(cè)信號(hào)，結(jié)果判斷單元根據(jù)接收模塊接收的感測(cè)信號(hào)判斷工件是否被頂針正常頂起，從而及時(shí)獲知工件的狀態(tài)，并且粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救或處理流程。通過(guò)在常規(guī)流程中增加對(duì)工件是否正常升起的判斷環(huán)節(jié)，可以及時(shí)獲知工件的狀態(tài)，有效降低了在粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的壞片或者碎片的情況，減小了對(duì)機(jī)械手造成損害的可能性，提高了生產(chǎn)效率,并降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的等離子體設(shè)備中粘片發(fā)生的示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4A為本發(fā)明實(shí)施例一中發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖；
[0039]圖4B為本發(fā)明實(shí)施例一中另一種發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖；
[0040]圖5A為本發(fā)明實(shí)施例一中又一種發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖；
[0041]圖5B為本發(fā)明實(shí)施例一中再一種發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種工件位置檢測(cè)方法的流程示意圖；
[0043]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的又一種工件位置檢測(cè)方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的等離子體設(shè)備及工件位置檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種等離子體設(shè)備。請(qǐng)參閱圖3，其示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該等離子體設(shè)備包括反應(yīng)腔體201，以及位于反應(yīng)腔體201之內(nèi)的靜電卡盤(pán)202、靜電卡盤(pán)基座203、頂針204、和位于反應(yīng)腔體外的靜電電源205，靜電卡盤(pán)202用于承載所述待加工的工件207，該等離子體設(shè)備還包括用于檢測(cè)工件位置的傳感器，該傳感器包括發(fā)送模塊210以及與所述發(fā)送模塊210對(duì)應(yīng)的接收模塊211。其中，發(fā)送模塊210用于向工件207發(fā)送感測(cè)信號(hào)；接收模塊211用于接收來(lái)自工件207的感測(cè)信號(hào)。該等離子體設(shè)備還包括結(jié)果判斷單元和結(jié)果處理單元(圖中沒(méi)有示出)。其中，結(jié)果判斷單元根據(jù)傳感器的感測(cè)信號(hào)來(lái)判斷工件207是否被頂針204正常頂起。結(jié)果處理單元根據(jù)結(jié)果判斷單元的判斷結(jié)果執(zhí)行處理流程。
[0046]通過(guò)本實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備，放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207被頂針204正常頂起時(shí)，接收模塊211能夠接收到感測(cè)信號(hào)，當(dāng)粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，即放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207沒(méi)有被頂針204正常頂起時(shí)，接收模塊211無(wú)法接收到感測(cè)信號(hào)，結(jié)果判斷單元根據(jù)接收模塊211是否接收到感測(cè)信號(hào)來(lái)判斷工件207是否被頂針204正常頂起，從而及時(shí)獲知工件207的狀態(tài)，并且在粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救或處理流程。通過(guò)在常規(guī)流程中增加對(duì)工件207是否被正常頂起的判斷環(huán)節(jié)，可以及時(shí)獲知工件207的狀態(tài)，有效降低了在粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的壞片或者碎片的情況，減小了對(duì)機(jī)械手造成損害的可能性,提高了生產(chǎn)效率,并降低了生產(chǎn)成本。
[0047]下面結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備中的傳感器，傳感器的發(fā)送模塊210可向所述工件的上表面發(fā)送感測(cè)信號(hào)，以使所述感測(cè)信號(hào)被所述工件207反射；接收模塊211可以用于接收被所述工件207反射之后的感測(cè)信號(hào)。其中，發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211被設(shè)置為當(dāng)放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207被頂針204正常頂起時(shí)，發(fā)送模塊210發(fā)送的感測(cè)信號(hào)被工件207的上表面反射之后，恰好能夠被對(duì)應(yīng)的接收模塊211所接收。具體地，發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向設(shè)置為位于同一平面上，例如，發(fā)送方向與接收方向位于同一個(gè)第一平面上，并且發(fā)送方向與接收方向的交點(diǎn)位于被頂針204正常頂起的工件207的上表面，其中第一平面垂直于工件207的上表面。本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)送方向?yàn)榘l(fā)送模塊210發(fā)送感測(cè)信號(hào)的方向，接收方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的接收模塊211接收感測(cè)信號(hào)的方向。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中接收模塊的接收方向并非是唯一的，而是指接收模塊211能夠檢測(cè)到有感測(cè)信號(hào)入射的方向，因?yàn)閷?duì)于接收模塊211來(lái)說(shuō)，其具有一定的角度感測(cè)范圍，即能夠感測(cè)到入射角度在一定范圍內(nèi)的感測(cè)信號(hào)。當(dāng)接收模塊211具有一定角度感測(cè)范圍時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例中的接收方向可以理解為接收模塊211能夠接收感測(cè)信號(hào)的方向中的任一方向，優(yōu)選地，可以采用感測(cè)靈敏度最高的方向。
[0049]通過(guò)這種設(shè)置，當(dāng)放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207被頂針204正常頂起時(shí)，接收模塊211能夠接收到被工件207的上表面反射的感測(cè)信號(hào)，當(dāng)粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，即放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207沒(méi)有被頂針204正常頂起時(shí)，工件207的上表面發(fā)生傾斜，從而工件207的上表面與發(fā)送模塊210的發(fā)送方向之間的夾角發(fā)生變化，或者發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與工件207的上表面的交點(diǎn)的高度發(fā)生變化，導(dǎo)致工件207的上表面對(duì)感測(cè)信號(hào)的反射線路發(fā)生變化，使得感測(cè)信號(hào)無(wú)法沿接收模塊211的接收方向被反射，因此接收模塊211無(wú)法接收到被工件207的上表面反射的感測(cè)信號(hào)。
[0050]本實(shí)施例中，在工件被頂針升起時(shí)，可能由于各個(gè)頂針上殘余電荷不同而造成各個(gè)頂針對(duì)工件的吸附力不同，使得工件產(chǎn)生一個(gè)很小角度的傾斜，而即使角度很小的肉眼幾乎不可見(jiàn)的傾斜也可能造成機(jī)械手的損害，利用本實(shí)施例中的反射式的位置感測(cè)方式，不僅能檢測(cè)出嚴(yán)重的位置偏差，也能夠檢測(cè)出工件很小角度的傾斜，因?yàn)楣ぜ砻嫖⑿〉慕嵌茸兓瘜?dǎo)致反射光入射到接收模塊211時(shí)入射點(diǎn)的較大偏移，因此本實(shí)施例的反射式的位置感測(cè)設(shè)置方式具有較高的檢測(cè)準(zhǔn)確性。
[0051]為了進(jìn)一步提高傳感器對(duì)工件207的位置的檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可以將發(fā)送模塊210和接收模塊211設(shè)置為多對(duì)，例如，將反應(yīng)腔體201中發(fā)送模塊210和接收模塊211的數(shù)目均設(shè)置為N個(gè)，N為大于2的正整數(shù)，N個(gè)發(fā)送模塊210與N個(gè)接收模塊211分別一一對(duì)應(yīng)。下面以N等于3為例進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0052]其中，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于3個(gè)第一平面上，3個(gè)第一平面可以設(shè)置相交于所述反應(yīng)腔室的中軸線，并且各個(gè)第一平面與相鄰的第一平面之間的夾角分別相等。請(qǐng)參閱圖4A，其示出了發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖。如圖4A所示，具體地，第I個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向位于第一平面Pl上，第2個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向位于第一平面P2上，第3個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向位于第一平面P3上，這三個(gè)第一平面相交于所述反應(yīng)腔室201的中軸線，各個(gè)第一平面與相鄰的第一平面之間的夾角分別相等，均為60度。圖4A中以帶箭頭的虛線示出了第一平面Pl上第I個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，省略了位于第一平面P2的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收方向、以及第一平面P3上的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收方向。其中第二平面PO為工件207被正常頂起之后其上表面所在的平面，各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向的交點(diǎn)均位于該第二平面PO上，并且各個(gè)交點(diǎn)位于該第二平面PO上的同一點(diǎn)。本實(shí)施例中以各個(gè)相鄰的第一平面之間的夾角分別相等為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，各個(gè)相鄰的第一平面之間的夾角也可以不相等。另外，本實(shí)施例中以三個(gè)第一平面相交于所述反應(yīng)腔室201的中軸線為例進(jìn)行說(shuō)明，然而各個(gè)第一平面也可以不相交于同一直線，此時(shí)，各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向的交點(diǎn)均位于平面PO上，但是各個(gè)交點(diǎn)并不位于PO上的同一點(diǎn)。
[0053]上述設(shè)置中以各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向構(gòu)成的各個(gè)第一平面相交同一直線并且?jiàn)A角等分的方式為例進(jìn)行了說(shuō)明，然而，多個(gè)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211也可以按其他方式設(shè)置。例如，各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向分別位于3個(gè)第一平面上，且3個(gè)第一平面彼此平行。具體地，請(qǐng)參閱圖4B，其示出了此時(shí)發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖。如圖4B所示，第I個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向位于第一平面P4上，第2個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向位于第一平面P5上，第3個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向位于第一平面P6上，并且這3個(gè)第一平面彼此平行。圖4B中以帶箭頭的虛線示出了第一平面P6上第3個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，省略了位于第一平面P4的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收方向、以及第一平面P5上的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收方向。其中第二平面PO為工件207被正常頂起之后其上表面所在的平面，各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向的交點(diǎn)均位于該第二平面PO上，并且各個(gè)交點(diǎn)均位于工件207被正常頂起之后的上表面。本實(shí)施例中以三個(gè)第一平面彼此平行為例進(jìn)行說(shuō)明，然而各個(gè)第一平面也可以不平行設(shè)置，只需確保各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向的交點(diǎn)均位于工件207被正常頂起之后的上表面即可。
[0054]通過(guò)上述設(shè)置，可以提高傳感器感測(cè)的精度。即使其中一對(duì)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211不能正確的檢測(cè)出工件207沒(méi)有被正常頂起，但是其他的發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211依然可以檢測(cè)出工件207的異常頂起情況。另外，通過(guò)多對(duì)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的設(shè)置，可以獲知工件207的傾斜方向，當(dāng)需要通過(guò)自動(dòng)處理流程對(duì)后續(xù)操作進(jìn)行處理時(shí)，可以為自動(dòng)處理流程提供關(guān)于工件207頂起異常的詳細(xì)信息。
[0055]本實(shí)施例中，結(jié)果判斷單元根據(jù)傳感器的感測(cè)信號(hào)來(lái)判斷工件207是否被頂針204正常頂起具體為，當(dāng)接收模塊211接收到感測(cè)信號(hào)時(shí)，結(jié)果判斷單元判斷工件207被頂針正常頂起；當(dāng)所述接收模塊211接收不到感測(cè)信號(hào)時(shí)，結(jié)果判斷單元判斷工件207沒(méi)有被頂針正常頂起。結(jié)果處理單元，用于根據(jù)所述結(jié)果判斷單元的判斷結(jié)果執(zhí)行處理流程。優(yōu)選地，結(jié)果處理單元包括異常處理模塊和正常處理模塊，異常處理模塊用于當(dāng)結(jié)果判斷單元判斷所述工件未被正常頂起時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，正常處理模塊用于當(dāng)結(jié)果判斷單元判斷所述工件被正常頂起時(shí)按照正常工藝流程進(jìn)行后續(xù)工藝過(guò)程直至完成整個(gè)工藝。
[0056]對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備中的傳感器，傳感器也可以設(shè)置為其中的接收模塊211直接接收對(duì)應(yīng)的發(fā)送模塊210發(fā)送的感測(cè)信號(hào)。具體地，發(fā)送模塊210的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在同一直線上，且該直線平行于被所述頂針204正常頂起的工件207的上表面，也就是說(shuō)該直線平行于靜電卡盤(pán)202的表面。當(dāng)放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207被頂針204正常頂起時(shí)，該直線高于頂起的工件207的上表面，并且該直線與頂起的工件207的上表面之間的距離小于一預(yù)定值?？梢愿鶕?jù)實(shí)際使用中工件傾斜的位置偏差程度和檢測(cè)的精度需求來(lái)設(shè)定該預(yù)定值。
[0057]通過(guò)這種設(shè)置，當(dāng)放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207被頂針204正常頂起時(shí)，接收模塊211能夠接收到發(fā)送模塊210發(fā)送的感測(cè)信號(hào)，當(dāng)粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，即放置于靜電卡盤(pán)202之上的工件207沒(méi)有被頂針204正常頂起時(shí)，工件207的上表面發(fā)生傾斜，使得工件207的部分區(qū)域高于正常頂起時(shí)所處的高度，該高于正常頂起時(shí)所處的高度的部分區(qū)域?qū)?duì)發(fā)送模塊210發(fā)送的感測(cè)信號(hào)產(chǎn)生遮擋，使得接收模塊211無(wú)法接收到發(fā)送模塊210發(fā)送的感測(cè)信號(hào)。
[0058]同樣地，為了提高傳感器對(duì)工件207的位置的檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可以將發(fā)送模塊210和接收模塊211設(shè)置為多對(duì)，例如，將反應(yīng)腔體201中發(fā)送模塊210和接收模塊211的數(shù)目設(shè)置為均為N個(gè)，N為大于2的正整數(shù)，N個(gè)發(fā)送模塊210與N個(gè)接收模塊211分別一一對(duì)應(yīng)。
[0059]下面以N等于3為例進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖5A，其示出了發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖。如圖5A所示，第I個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在直線LI上，第2個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在直線L2上，第3個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在直線L3上，其中，在直線L1、L2、L3上用箭頭表示了感測(cè)信號(hào)傳輸?shù)姆较颉?yōu)選地，這三條直線位于同一第三平面P5，換句話說(shuō)，三條直線位于同一高度，當(dāng)工件207被頂針204正常頂起時(shí)，第三平面P5高于頂起的工件207的上表面，并且第三平面P5與頂起的工件207的上表面之間的距離小于預(yù)定值。并且每相鄰的兩條直線之間的距離相同。這三條直線均經(jīng)過(guò)工件207正常頂起時(shí)在第三平面P5上的正投影的區(qū)域中。
[0060]上述設(shè)置中以各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向所在的直線互相平行的方式為例進(jìn)行了說(shuō)明，然而，多個(gè)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211也可以按其他方式設(shè)置。例如，各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向所在的直線均相交與一點(diǎn)，并且相鄰的直線之間的夾角均相等。下面同樣以N等于3為例進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖5B，其示出了發(fā)送模塊210和接收模塊211的設(shè)置示意圖。如圖5B所示，第I個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在直線L4上，第2個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在直線L5上，第3個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向在直線L6上，其中，在直線L4、L5、L6上用箭頭表不了感測(cè)信號(hào)傳輸?shù)姆较颉＿@3條直線相交于一點(diǎn)01,并且相鄰的直線之間的夾角均相等，均為60度。本實(shí)施例中以各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向所在的直線之間的夾角分別相等或互補(bǔ)為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，各個(gè)直線之間的夾角也可以不相等或者不互補(bǔ)。
[0061]上述例子中以各個(gè)發(fā)送模塊210的發(fā)送方向和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的接收方向所在的直線均互相平行或者相交于一點(diǎn)且等分為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，各個(gè)直線也可以設(shè)置為其他方式。
[0062]通過(guò)上述設(shè)置，當(dāng)工件207頂起異常造成工件207的傾斜時(shí)，工件207的一側(cè)可能向下傾斜，因此造成位于這一側(cè)上方的感測(cè)信號(hào)不會(huì)被隔斷，接收模塊211依然能夠接收到對(duì)應(yīng)的發(fā)送模塊210發(fā)送的感測(cè)信號(hào)。通過(guò)多對(duì)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的設(shè)置，并且多個(gè)接收模塊211的接收方向處于不同的方向，或者多個(gè)接收模塊211的接收方向經(jīng)過(guò)工件207上方的不同區(qū)域，這時(shí)，即使其中一對(duì)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211不能正確的檢測(cè)出工件207沒(méi)有被正常頂起，但是其他的發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211依然可以檢測(cè)出工件207的異常頂起情況，因此可以提高感測(cè)的準(zhǔn)確度。另外，通過(guò)多對(duì)發(fā)送模塊210和對(duì)應(yīng)的接收模塊211的設(shè)置，可以獲知工件207的傾斜方向，當(dāng)需要通過(guò)自動(dòng)處理流程對(duì)后續(xù)操作進(jìn)行處理時(shí)，可以為自動(dòng)處理流程提供關(guān)于工件207頂起異常的詳細(xì)信息。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例中異常處理流程包括對(duì)工件狀態(tài)異常發(fā)出警告從而通知用戶進(jìn)行異常處理，或者將頂針落下使得所述工件返回靜電卡盤(pán)的表面，并等待一預(yù)定時(shí)間之后，再次執(zhí)行將頂針升起的過(guò)程。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器可以是激光對(duì)射式傳感器，也可以是紅外式傳感器，或者是其他能夠發(fā)送并接收具有準(zhǔn)直特性的感測(cè)信號(hào)的傳感器。本實(shí)施例的發(fā)送模塊和所述接收模塊可以安裝在所述反應(yīng)腔體的觀察窗口上。
[0065]基于與上述設(shè)備實(shí)施例一相同或者相似的原理，本發(fā)明實(shí)施例二還提供了一種工件位置檢測(cè)方法，應(yīng)用于通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例一提供的等離子體設(shè)備中進(jìn)行的工件加工工藝過(guò)程中，如圖6所示，該方法包括:[0066]步驟S101,頂針將工件從靜電卡盤(pán)的表面頂起。
[0067]步驟S102，所述傳感器對(duì)來(lái)自工件表面的感測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
[0068]步驟S103，根據(jù)傳感器是否檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)，判斷所述工件是否被所述頂針正常頂起；當(dāng)傳感器未檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行異常處理流程(步驟S104)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行正常工藝流程(步驟S105)。
[0069]步驟S104，對(duì)工件狀態(tài)異常發(fā)出報(bào)警信息。結(jié)束。
[0070]其中，異常處理流程中通過(guò)對(duì)工件狀態(tài)異常發(fā)出警告，從而可以通知用戶進(jìn)行后續(xù)的處理，例如，由用戶手動(dòng)將發(fā)生站片的工件從反應(yīng)腔體中取出。結(jié)束。
[0071]步驟S105，機(jī)械手進(jìn)入反應(yīng)腔從頂針上取走所述工件；頂針下降直到頂針的上表面不高于所述靜電卡盤(pán)的上表面。
[0072]步驟S106，完成。
[0073]另外，當(dāng)傳感器未檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，也可以在執(zhí)行異常處理流程之前增加重試步驟，下面的例子中進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0074]在步驟S104之前還包括重試步驟。請(qǐng)參閱圖7，其示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種工件位置檢測(cè)方法。具體地，當(dāng)步驟S103中的判斷結(jié)果為未檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，判斷之前是否過(guò)執(zhí)行過(guò)重試步驟，并且如果之前未執(zhí)行過(guò)重試步驟，執(zhí)行重試步驟，即步驟S107:頂針落下使得所述工件返回靜電卡盤(pán)的表面，并且等待一預(yù)定時(shí)間之后，跳到步驟S101，在重試的時(shí)間中，可以使得靜電卡盤(pán)上的靜電能夠更加充分的釋放，通過(guò)工件異常狀態(tài)下的再次嘗試，可以減小人工處理的概率，提高了自動(dòng)處理程度，提高生產(chǎn)效率；如果之前已經(jīng)執(zhí)行過(guò)重試步驟，在工件再次被頂起時(shí)依然發(fā)生粘片的情況下，則執(zhí)行步驟S104。此時(shí)自動(dòng)重試無(wú)法解決問(wèn)題，因此需要用戶手動(dòng)處理。其它步驟和圖6中的方法相同或相似，不再贅述。
[0075]另外，其他實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際使用情況，也可以將重試步驟設(shè)置為異常處理流程或設(shè)置為異常處理流程的一部分。
[0076]通過(guò)本實(shí)施例提供的工件位置檢測(cè)方法，在工件加工的流程中，當(dāng)放置于靜電卡盤(pán)之上的工件被頂針正常頂起時(shí)，接收模塊設(shè)置為能夠接收到被工件的上表面反射的感測(cè)信號(hào)，當(dāng)粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，即放置于靜電卡盤(pán)之上的工件沒(méi)有被頂針正常頂起時(shí)，接收模塊無(wú)法接收到被工件的上表面反射的感測(cè)信號(hào)，結(jié)果判斷單元根據(jù)接收模塊接收的感測(cè)信號(hào)判斷工件是否被頂針正常頂起，從而及時(shí)獲知工件的狀態(tài)，并且粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救或處理流程。通過(guò)在常規(guī)流程中增加對(duì)工件是否正常升起的判斷環(huán)節(jié)，可以及時(shí)獲知工件的狀態(tài)，有效降低了在粘片現(xiàn)象發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的壞片或者碎片的情況，減小了對(duì)機(jī)械手造成損害的可能性，提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。
[0077]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體設(shè)備，包括反應(yīng)腔體，以及位于反應(yīng)腔體之內(nèi)的靜電卡盤(pán)、頂針和位于反應(yīng)腔體外的電源，所述靜電卡盤(pán)用于承載所述待加工的工件，其特征在于，所述等離子體設(shè)備還包括用于檢測(cè)工件位置的傳感器、結(jié)果判斷單元、以及結(jié)果處理單元，其中，所述傳感器包括發(fā)送模塊以及與所述發(fā)送模塊對(duì)應(yīng)的接收模塊； 所述發(fā)送模塊，用于向所述工件發(fā)送感測(cè)信號(hào)； 所述接收模塊，用于接收來(lái)自所述工件的感測(cè)信號(hào)； 所述結(jié)果判斷單元，根據(jù)所述傳感器的感測(cè)信號(hào)判斷所述工件是否被所述頂針正常頂起; 所述結(jié)果處理單元，根據(jù)所述結(jié)果判斷單元的判斷結(jié)果執(zhí)行處理流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體設(shè)備，其特征在于， 所述發(fā)送模塊具體用于向所述工件的上表面發(fā)送感測(cè)信號(hào)，以使所述感測(cè)信號(hào)被所述工件反射； 所述接收模塊具體用于接收被所述工件的上表面反射之后的感測(cè)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方 向位于第一平面上，且所述發(fā)送方向與所述接收方向的交點(diǎn)位于被所述頂針正常頂起的工件的上表面，且所述第一平面垂直于所述上表面； 其中，所述發(fā)送方向?yàn)榘l(fā)送模塊發(fā)送感測(cè)信號(hào)的方向，所述接收方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的接收模塊接收反射后的感測(cè)信號(hào)的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)送模塊和接收模塊的數(shù)目均為N個(gè)，N為大于2的正整數(shù)，且所述發(fā)送模塊與所述接收模塊分別一一對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于N個(gè)第一平面上，且N個(gè)第一平面彼此相交于所述反應(yīng)腔室的中軸線，并且各個(gè)第一平面與相鄰的第一平面之間的夾角分別相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于N個(gè)第一平面上，且N個(gè)第一平面彼此平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述接收模塊直接接收所述發(fā)送模塊發(fā)送的感測(cè)信號(hào)；其中， 所述發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向在同一直線上，且所述直線平行于被所述頂針正常頂起的工件的上表面，所述直線高于所述上表面且所述直線與所述上表面之間的距離小于一預(yù)定值；其中，所述發(fā)送方向?yàn)榘l(fā)送模塊發(fā)送感測(cè)信號(hào)的方向，所述接收方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的接收模塊接收反射后的感測(cè)信號(hào)的方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)送模塊和接收模塊的數(shù)目均為N個(gè)，N為大于2的正整數(shù)，且所述發(fā)送模塊與所述接收模塊分別一一對(duì)應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，各個(gè)發(fā)送模塊的發(fā)送方向與對(duì)應(yīng)的接收模塊的接收方向分別位于N條直線上，其中 所述N條直線互相平行；或， 所述N條直線相交于一點(diǎn)，并且各個(gè)相鄰的直線之間的夾角均相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述結(jié)果判斷單元根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)判斷所述工件是否被頂針正常頂起具體為，當(dāng)所述接收模塊接收到感測(cè)信號(hào)時(shí)，判斷所述工件被頂針正常頂起；當(dāng)所述接收模塊未接收到感測(cè)信號(hào)時(shí)，判斷所述工件沒(méi)有被頂針正常頂起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述結(jié)果處理單元包括異常處理模塊和正常處理模塊，所述異常處理模塊用于當(dāng)結(jié)果判斷單元判斷所述工件未被正常頂起時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，所述正常處理模塊用于當(dāng)結(jié)果判斷單元判斷所述工件被正常頂起時(shí)按照正常工藝流程進(jìn)行后續(xù)工藝過(guò)程直至完成整個(gè)工藝。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述傳感器為激光對(duì)射式傳感器或紅外式傳感器。
13.—種工件位置檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的等離子體設(shè)備中，所述方法包括: 步驟S101，頂針將工件從靜電卡盤(pán)的表面頂起； 步驟S102，所述傳感器對(duì)來(lái)自工件表面的感測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)； 步驟S103，根據(jù)傳感器是否檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)，判斷所述工件是否被所述頂針正常頂起；當(dāng)傳感器未檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行異常處理流程，當(dāng)傳感器檢測(cè)到感測(cè)信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行正常工藝流程。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工件位置檢測(cè)方法，其特征在于，所述異常處理流程包括: 對(duì)工件狀態(tài)異常發(fā)出報(bào)警信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工件位置檢測(cè)方法，其特征在于，所述正常工藝流程包括:` 機(jī)械手進(jìn)入反應(yīng)腔從頂針上取走所述工件； 頂針下降直到頂針的上表面不高于所述靜電卡盤(pán)的上表面。
【文檔編號(hào)】H01J37/32GK103779165SQ201210401876
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】李謙 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司