本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種反應(yīng)腔室。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體制造工藝中，通常需要利用機(jī)械手將承載有襯底的托盤在裝載腔室和反應(yīng)腔室之間傳輸，該傳輸過程涉及大量互鎖，主要目的是保護(hù)人身和設(shè)備安全。在機(jī)械手將托盤傳入反應(yīng)腔室之前，不僅需要判斷機(jī)械手是否取片成功，以及機(jī)械手上是否有托盤，還需要判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤，目前的半導(dǎo)體加工設(shè)備主要是依靠軟件系統(tǒng)的記錄來判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤。

圖1為現(xiàn)有的半導(dǎo)體加工設(shè)備的傳片流程圖。由圖1可以看出，在機(jī)械手將托盤傳入反應(yīng)腔室之前，首先利用軟件系統(tǒng)判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤，若是，則機(jī)械手不執(zhí)行放片動作，同時軟件報警；若否，則檢測機(jī)械手上是否有托盤，若否，則軟件報警，若是，則打開反應(yīng)腔室的門閥，機(jī)械手執(zhí)行放片動作。

由于上述半導(dǎo)體加工設(shè)備只能依靠軟件系統(tǒng)的記錄來判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤，如果軟件系統(tǒng)突發(fā)故障或異常等情況，則無法準(zhǔn)確并及時地判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤。雖然在常規(guī)做法中，還可以依靠操作人員通過觀察窗進(jìn)行人為判斷，但是由于經(jīng)常存在人為誤判，這給整個系統(tǒng)的運行帶來了更大的不確定性，從而很容易出現(xiàn)傳片故障，對設(shè)備安全造成損害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種反應(yīng)腔室，其可以避免因軟件系統(tǒng)突發(fā)故障或異常等情況，無法準(zhǔn)確并及時地判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤的情況，從而可以提高設(shè)備 的可靠性。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種反應(yīng)腔室，包括基座，所述基座包括用于承載托盤的承載面，所述托盤用于承載至少一個被加工工件，還包括工件檢測裝置，所述工件檢測裝置用于檢測所述基座上是否放置有所述托盤，并發(fā)出有關(guān)是或者否的數(shù)字信號。

優(yōu)選地，所述工件檢測裝置包括探針、壓縮彈簧和檢測開關(guān)，其中，所述檢測開關(guān)包括靜觸點和動觸點，二者在相接觸時發(fā)出有關(guān)是的數(shù)字信號，在相分離時發(fā)出有關(guān)否的數(shù)字信號；在所述基座的承載面上設(shè)置有貫穿其厚度的第一通孔，所述探針位于所述第一通孔內(nèi)，且與所述動觸點連接；所述壓縮彈簧用于承載所述探針；當(dāng)所述基座上沒有所述托盤時，所述壓縮彈簧處于原始狀態(tài)，所述探針的上端高于所述承載面，所述動觸點位于與所述靜觸點相分離的位置處；當(dāng)所述基座上有所述托盤時，所述托盤利用自身重力向下壓住所述探針，所述探針帶動所述動觸點下移至與所述靜觸點相接觸的位置處，同時所述壓縮彈簧被壓縮。

優(yōu)選地，所述靜觸點與直流電源連接，當(dāng)所述靜觸點和動觸點相接觸時，二者所在電路通電；當(dāng)所述靜觸點和動觸點相分離時，二者所在電路斷電。

優(yōu)選地，所述工件檢測裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔室的底部，且在所述反應(yīng)腔室底部的腔室壁上設(shè)置有第二通孔，用以供所述探針伸入所述反應(yīng)腔室內(nèi)。

優(yōu)選地，還包括中心軸、上法蘭、下法蘭和波紋管，其中，所述中心軸豎直設(shè)置，且分別與所述探針的下端和所述下法蘭連接；所述上法蘭套設(shè)在所述中心軸周圍，且與所述反應(yīng)腔室的底部密封連接；所述下法蘭由所述壓縮彈簧承載，且與所述動觸點連接；所述波紋管套設(shè)在所述中心軸周圍，且位于所述上法蘭和下法蘭之間，并且分別與二者密封連接。

優(yōu)選地，所述下法蘭與所述動觸點采用可分離的方式接觸連接。

優(yōu)選地，在所述下法蘭的底部設(shè)置有球面接觸部，且對應(yīng)地在所述動觸點上豎直設(shè)置有接觸桿，所述接觸桿的上端面為平面；所述 球面接觸部與所述接觸桿的上端面相接觸。

優(yōu)選地，所述探針采用絕緣材料制作。

優(yōu)選地，所述探針的上端面具有圓弧倒角，以實現(xiàn)與所述托盤平滑接觸。

優(yōu)選地，還包括控制單元，用于讀取由所述工件檢測裝置發(fā)出的所述數(shù)字信號，并根據(jù)該數(shù)字信號判斷所述基座上是否放置有所述托盤。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其設(shè)置有工件檢測裝置，其可以檢測基座上是否放置有托盤，并發(fā)出有關(guān)是或者否的數(shù)字信號，從而通過直接讀取該數(shù)字信號就可以判斷出基座上是否放置有托盤，進(jìn)而即使軟件系統(tǒng)突發(fā)故障或異常等情況，仍然可以準(zhǔn)確并及時地判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤，從而可以提高設(shè)備的可靠性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的半導(dǎo)體加工設(shè)備的傳片流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室在無片時的局部剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室在有片時的局部剖視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的傳片流程框圖。

具體實施方式

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)合附圖來對本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室包括基座和工件檢測裝置，其中，基座設(shè)置在反應(yīng)腔室的內(nèi)部，且包括用于承載托盤的承載面，托盤用于承載至少一個被加工工件，該被加工工件諸如為藍(lán)寶石襯底、硅襯底等的晶片。該晶片的直徑一般不小于2寸，例如2寸、4寸或者8寸等。工件檢測裝置用于檢測基座上是否放置有托盤，并發(fā)出有關(guān)是或者否的數(shù)字信號(即，DI信號)。所謂數(shù)字信號，是指信號的自變量用整數(shù)表示，因變量用有限數(shù)字中的一個數(shù)字來表示的信號。在數(shù)字電 路中，數(shù)字信號是利用例如數(shù)字0和1來表示兩種物理狀態(tài)，且可直接被計算機(jī)等微處理器讀取。因此，通過直接讀取由工件檢測裝置發(fā)送而來的數(shù)字信號，就可以判斷出基座上是否放置有托盤，從而能即使軟件系統(tǒng)突發(fā)故障或異常等情況，仍然可以準(zhǔn)確并及時地判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤，進(jìn)而可以提高設(shè)備的可靠性。

下面對工件檢測裝置的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。具體地，圖2為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室在無片時的局部剖視圖。圖3為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室在有片時的局部剖視圖。請一并參閱圖2和圖3，在反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有基座2，用于承載托盤1，并且在該反應(yīng)腔室的底部設(shè)置有工件檢測裝置、中心軸6、上法蘭5、下法蘭8和波紋管7。其中，工件檢測裝置包括探針3、壓縮彈簧10和檢測開關(guān)，其中，檢測開關(guān)包括靜觸點14和動觸點13，二者在相接觸時發(fā)出有關(guān)是的數(shù)字信號，即該數(shù)字信號所對應(yīng)的物理狀態(tài)表示基座上放置有托盤；二者在相分離時發(fā)出有關(guān)否的數(shù)字信號，即該數(shù)字信號所對應(yīng)的物理狀態(tài)表示基座上未放置有托盤。優(yōu)選的，靜觸點14與直流電源15連接，當(dāng)動觸點13和靜觸點14相接觸時，二者所在電路通電；當(dāng)動觸點13和靜觸點14相分離時，二者所在電路斷電，從而可以將靜觸點14是否存在電壓這兩種物理狀態(tài)用作數(shù)字信號，即：若靜觸點14存在電壓，則表示基座上放置有托盤；若靜觸點14不存在電壓，則表示基座上未放置有托盤。另外，優(yōu)選的，反應(yīng)腔室還包括控制單元，用于讀取由工件檢測裝置發(fā)出的數(shù)字信號，并根據(jù)該數(shù)字信號判斷基座上是否放置有托盤。當(dāng)然，在實際應(yīng)用中，也可以人工讀取并判斷基座上是否放置有托盤。

在反應(yīng)腔室底部的腔室壁16上設(shè)置有第二通孔，用以供探針3伸入反應(yīng)腔室內(nèi)。并且，在基座2的承載面上設(shè)置有貫穿其厚度的第一通孔，探針3位于該第一通孔內(nèi)，且其下端與豎直設(shè)置的中心軸6的上端連接，中心軸6的下端與下法蘭8連接；下法蘭8由壓縮彈簧10承載，且與動觸點13連接。具體來說，壓縮彈簧10設(shè)置在固定支架11(可以為檢測開關(guān)的外殼)上，下法蘭8和與之連接的中心軸6和探針均由壓縮彈簧10承載。當(dāng)基座2上沒有托盤1時，壓縮 彈簧10處于原始狀態(tài)，探針3的上端高于基座1的承載面，此時動觸點13位于與靜觸點14相分離的位置處，如圖2所示。當(dāng)托盤1被放置在基座2的承載面上時，托盤1利用自身重力向下壓住探針3，探針3帶動動觸點13下移至與靜觸點14相接觸的位置處，同時壓縮彈簧10被壓縮，如圖3所示。當(dāng)托盤1被自基座2取出時，壓縮彈簧10利用自身彈力向上推動下法蘭8和與之連接的中心軸6和探針同步上移，從而使探針3重新上移至其上端高于基座1的承載面的位置處，同時動觸點13重新位于與靜觸點14相分離的位置處。

上法蘭5套設(shè)在中心軸6周圍，且與反應(yīng)腔室底部的腔室壁16密封連接，具體地，在上法蘭5與腔室壁16之間，且環(huán)繞在第二通孔周圍設(shè)置有密封圈4，用以對二者之間的間隙進(jìn)行密封。波紋管7環(huán)繞套設(shè)在中心軸6周圍，且位于上法蘭5和下法蘭8之間，并且分別與二者密封連接。這樣，反應(yīng)腔室的內(nèi)部以及波紋管7內(nèi)部均處于真空狀態(tài)，而檢測開關(guān)與下法蘭5連接的位置已轉(zhuǎn)為大氣狀態(tài)，從而可以保證采集信號的電纜能順利與檢測開關(guān)連接。

優(yōu)選的，下法蘭8與動觸點13采用可分離的方式接觸連接，以避免剛性連接對部件帶來的沖擊。進(jìn)一步優(yōu)選的，在下法蘭8的底部設(shè)置有球面接觸部9，且對應(yīng)的在動觸點13上豎直設(shè)置有接觸桿12，接觸桿12的上端面為平面。當(dāng)托盤1被放置在基座2的承載面上時，球面接觸部9與接觸桿12的上端面相接觸，由于球面接觸9與接觸桿12的上端面為球面接觸，這可以在允許下法蘭8傾斜一定的角度的前提下，仍使得球面接觸部9與接觸桿12保持接觸，且可以避免探針3、中心軸6和接觸桿12產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，從而可以提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

優(yōu)選的，探針3采用諸如陶瓷或石英等的絕緣材料制作，絕緣材料的探針3在與托盤1相接觸時，不會與托盤1電導(dǎo)通，從而不會對反應(yīng)腔室內(nèi)部的電場分布產(chǎn)生影響。

優(yōu)選的，探針3的上端面具有圓弧倒角，以實現(xiàn)與托盤平滑接觸，從而不會對托盤造成劃傷。另外，托盤的材料可以包括鋁或者碳化硅等，并且托盤的重力應(yīng)滿足：在將托盤放置在基座上時，其能夠 利用自身重力下壓探針，以使動觸點下移，并與靜觸點相接觸。

圖4為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的傳片流程框圖。由圖4可知，在機(jī)械手將托盤傳入反應(yīng)腔室之前，軟件系統(tǒng)(即控制單元)可以通過直接讀取工件檢測裝置的DI值(數(shù)字信號值)來判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有片，并且當(dāng)機(jī)械手完成放片動作之后，軟件系統(tǒng)再次通過讀取工件檢測裝置的DI值，以將狀態(tài)更新至反應(yīng)腔室內(nèi)有片狀態(tài)。由于工件檢測裝置的DI值真實準(zhǔn)確，從而可以準(zhǔn)確并及時地判斷反應(yīng)腔室內(nèi)是否有托盤，進(jìn)而可以提高設(shè)備的可靠性。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(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。