專利名稱：基片架控制裝置、基片架移動控制方法及沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基片架控制裝置、基片架移動控制方法及沉積裝置。
背景技術(shù)：
在沉積薄膜后，由于基片溫度較高，若直接從沉積裝置的真空腔內(nèi)取出， 由于熱脹冷縮，經(jīng)常會導(dǎo)致半導(dǎo)體襯底的破碎，而且直接放入冷的空氣中容 易導(dǎo)致其上形成的薄膜開裂。為此，在沉積裝置中，通常配備有冷卻部件。
現(xiàn)有技術(shù)公開了一種沉積裝置中，如圖l所示，包括用于將基片與外部環(huán)
境隔離的腔室10;平臺11設(shè)置在腔室10中，陽極lla安置在平臺ll上；基片1 安置在陽極lla的上安置面；平臺ll設(shè)置為與陽極lla儀器繞軸線轉(zhuǎn)動。
在陽極lla下設(shè)有密閉空間llb，冷卻構(gòu)件12設(shè)置在空間llb中，冷卻構(gòu)件 12具有管路19a、流動通道19b和管路19c。通過循環(huán)冷卻水、冷卻氯化鈣水溶 液或類似物從管路19a進入流動通道19b然后從管路19c排出。
故，當冷卻構(gòu)件12的表面12a抵靠平臺ll的下表面時，平臺ll被冷卻。進 一步地，平臺ll冷卻放置其上的陽極lla，以便陽極lla能夠從基片l獲取熱量。 也就是說，從管路19a送入的冷卻介質(zhì)在靠近冷卻構(gòu)件12的表面12a的流動通道 19b中與基片l換熱以降低基片l的溫度，然后其溫度升高的冷卻介質(zhì)從流動通 路19b流向管路19c被排出。通過未示出的冷卻設(shè)備，從管路19c排出的冷卻介 質(zhì)被冷卻，然后循環(huán)，再次被送入管路19a。為了使冷卻構(gòu)件12的表面12a能夠 沿表面方向均勻冷卻基片1,優(yōu)化的冷卻構(gòu)件12的表面12a的形狀與基片l類 似，并略大于基片l,并且構(gòu)件流動通路19b以循環(huán)冷卻介質(zhì)，以便使表面12a 具有均勻的溫度。在上述現(xiàn)有技術(shù)中，所述沉積裝置還包括其他部件，此處為了簡化，不 再——列舉。在上述現(xiàn)有技術(shù)中，通過在放置基片l的平臺ll內(nèi)空間llb內(nèi)設(shè) 置冷卻構(gòu)件12,上下移動冷卻構(gòu)件12以對基片進行冷卻。但是該沉積裝置由 于無法實現(xiàn)自動傳送基片進行冷卻的功能無法在實際生產(chǎn)工藝中適用。
在申請?zhí)枮?00610146366的中國專利申請中還可以發(fā)現(xiàn)更多與上述技術(shù) 方案相關(guān)的信息。
現(xiàn)有技術(shù)還公開了另一種沉積裝置，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，為了簡化說明， 此處仿j會出冷卻部件加以i兌明。
所述冷卻部件包括基片架31,置于基片架31上的基片32,以及位于基片 架31下方的冷卻腔33,所述基片架31可以平移，如圖2中箭頭所示，以便從傳 送過來的機械手(未示出)上接收基片32，此時基片表面形成有薄膜，其溫 度高于室溫，然后向下移動基片架31至與冷卻腔33相接觸以便對基片32進行 冷卻。
但是當位于基片架31上的基片32發(fā)生傾斜時候，如圖3所示，如果繼續(xù)向 下移動基片架31,冷卻腔33會把基片32夾碎，如圖4所示，基片32分裂為基片 32a和基片32。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種基片架控制裝置、基片架移動控制方法及 沉積裝置，以便檢測位于基片架上的基片放置位置是否正確。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基片架控制裝置，包括基片架升降 電路，用于控制基片架的升降；還包括顏色傳感器，位于置于基片架上的 基片上方，用于根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。
可選地，所述顏色傳感器進一步包括光電轉(zhuǎn)換單元，接收基片表面的 反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號；邏輯控制單元，接收光電轉(zhuǎn)換單元的電流號控制基片架升降電路工作與否。
可選地，所述邏輯控制單元進一步包括放大模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換單
元輸出的電流信號進行放大；基片架控制模塊，根據(jù)放大后的電流信號控制
基片架升降電路工作與否。
可選地，所述放大模塊包括三極晶體管。
可選地，所述三極晶體管為PNP三極晶體管，其發(fā)射極通過穩(wěn)壓二極管
連接至輸入電源端，其基極連接至光電轉(zhuǎn)換單元的輸出端。 可選地，所述基片架控制模塊包括電磁閥。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種基片架移動控制方法，包括將顏色傳感器 置于放置于基片架上的基片上方；顏色傳感器根據(jù)基片表面的反射光控制基 片架升降電路工作與否。
可選地，所述根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否進一 步包括接收基片表面的反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號；接收光電轉(zhuǎn)換單 元的電流信號，并根據(jù)該電流信號控制基片架升降電路工作與否。
可選地，還包括將經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號放大；根據(jù)放大 后的電流信號控制基片架升降電路工作與否。
可選地，所述放大模塊包括三極晶體管。
可選地，所述三極晶體管為PNP三極晶體管，其發(fā)射極通過穩(wěn)壓二極管 連接至輸入電源端，其基極連接至光電轉(zhuǎn)換單元的輸出端。
可選地，所述基片架控制模塊包括電磁閥。
本發(fā)明還提供一種沉積裝置，包括基片架，用于放置基片，所述基片 架能夠平移；基片架升降電路，用于控制基片架的升降；還包括顏色傳感 器，位于基片上方，根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。可選地，所述顏色傳感器進一步包括光電轉(zhuǎn)換單元，接收基片表面的 反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號；邏輯控制單元，接收光電轉(zhuǎn)換單元的電流 信號，并根據(jù)該電流信號控制基片架升降電路工作與否。
可選地，所述邏輯控制單元包括放大模塊，用于將經(jīng)過穩(wěn)壓模塊的電 流信號進行放大；基片架控制模塊，根據(jù)放大后的電流信號控制基片架升降 電5^工作與否。
可選地，所述放大模塊包括三極晶體管。
可選地，所述三極晶體管為PNP三極晶體管，其發(fā)射極通過穩(wěn)壓二極管 連接至輸入電源端，其基極連接至光電轉(zhuǎn)換單元的輸出端。
可選地，所述基片架控制模塊包括電磁閥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點通過在基片上方設(shè)置顏色 傳感器，以便檢測位于基片架上的基片放置位置是否正確，防止基片架的繼 續(xù)移動破壞基片；
本技術(shù)方案通過在沉積裝置上設(shè)置顏色傳感器，以便檢測位于基片架上 的基片放置位置是否正確，防止基片架的繼續(xù)移動破壞基片。
圖l是現(xiàn)有技術(shù)的沉積裝置示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)的另 一種沉積裝置中的冷卻部件示意圖3至圖4現(xiàn)有技術(shù)的另一種沉積裝置中的基片架由于誤操作導(dǎo)致基片 被夾碎示意圖5是本發(fā)明的一個實施例的基片架控制裝置；
圖6是本發(fā)明的一個實施例的基片架控制裝置的模塊示意圖；圖7是本發(fā)明的一個實施例的基片架控制裝置的電路示意圖； 圖8是本發(fā)明的冷卻基片方法具體實施流程圖； 圖9是本發(fā)明的一個實施例的沉積裝置示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明通過在位于基片架上的基片上方設(shè)置顏色傳感器，以便檢測基片 架上的基片放置位置是否正確，防止基片架的繼續(xù)移動破壞基片。
本發(fā)明首先提供一種基片架控制裝置，包括基片架升降電路，用于控 制基片架的升降；還包括顏色傳感器，位于置于基片架上的基片上方，用 于根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。
參照圖5給出本發(fā)明的一個實施例的基片架控制裝置，包括
顏色傳感器，位于置于基片架31上的基片32上方，用于根據(jù)基片表面 的反射光控制基片架升降電路工作與否。
所述基片架控制裝置34還包括基片架升降電路，用于控制基片架的升降 (未示出)。
參照圖6，為本發(fā)明的基片架控制裝置34的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，包括
光電轉(zhuǎn)換單元341,接收基片表面的反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號，其 具有電源輸入端和接地端，其電源輸入端輸入電壓Vdd。
邏輯控制單元342,接收光電轉(zhuǎn)換單元341的電流信號，并根據(jù)該電流信 號控制基片架升降電路工作與否。
基片架升降電路43,控制基片架升降。
所述邏輯控制單元342進一步包括
放大模塊22,用于將經(jīng)過穩(wěn)壓模塊的電流信號進行放大；本實施例中所述放大模塊22包括三極晶體管。
基片架控制模塊23,根據(jù)放大后的電流信號控制基片架升降電路的工作 與否，本實施例中所述基片架控制模塊23包括電磁閥。
同時，圖7給出上述基片架控制裝置34的電路結(jié)構(gòu)，與圖6相對應(yīng)，包
括
光電轉(zhuǎn)換單元341,其具有電源輸入端和接地端，電源輸入端輸入電壓 Vdd，所述光電轉(zhuǎn)換模塊341還具有信號輸出端，用于輸出轉(zhuǎn)換的電流信號。
邏輯控制單元342連接至光電轉(zhuǎn)換單元341,包括
穩(wěn)壓二極管Dl,其正極連接至光電轉(zhuǎn)換模塊341的電源輸入端，此處加 入穩(wěn)壓二極管Dl用于對電源輸入端輸入電壓Vdd進行穩(wěn)壓。
PNP三極晶體管Ml,所述PNP三極晶體管Ml的發(fā)射極連接至穩(wěn)壓二 極管D1的負極，基極通過負載R1連接至光電轉(zhuǎn)換單元341的信號輸出端。
電》茲閥23,其包括線圈和開關(guān)Kl,故具有兩個輸入端和對應(yīng)的兩個輸出 端，其中一對輸入和輸出端對應(yīng)線圈的輸入輸出端，另一對輸入輸出端對應(yīng) 圖中開關(guān)Kl的兩端，其對應(yīng)線圈的輸入端連接至PNP三極晶體管Ml的集 電極，對應(yīng)線圏的輸出端連接至光電轉(zhuǎn)換單元341的負極，其對應(yīng)圖中開關(guān) Kl的兩端連接至基片架升降電路43,用于控制基片架升降電路43的閉合和 斷開，從而使基片架升降電路43工作與否。
本實施例中的基片架控制模塊23由電磁閥構(gòu)成，還可以由聯(lián)動開關(guān)加上 反相器構(gòu)成，在此不應(yīng)過多限制本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明還給出上述基片架控制裝置的工作過程，首先顏色傳感器的光電 轉(zhuǎn)換模塊341接收基片表面反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號，并將該電流信 號輸出至邏輯控制模塊342的PNP三極晶體管Ml基極，邏輯控制模塊342的穩(wěn)壓二極管Dl將輸入電壓Vdd進行穩(wěn)壓后輸入至PNP三極晶體管Ml的 發(fā)射極，在發(fā)射極的輸入電壓Vdd和基極的電流信號共同作用下，PNP三極 晶體管打開，并將基極的電流信號放大后經(jīng)由集電極輸出至電磁閥23。
當基片的位置正常時候，光電轉(zhuǎn)換模塊341轉(zhuǎn)換的電流信號比如為較小 的電流信號，在輸入電壓Vdd和較小的電流信號下PNP三極晶體管Ml被打 開，將基極的電流信號放大，電磁閥23工作，其內(nèi)部線圈產(chǎn)生磁力使連接至 基片架升降電路43的開關(guān)K1閉合。此時基片架升降電路43工作，基片架移 動。
當基片的位置不正常時候，光電轉(zhuǎn)換模塊341轉(zhuǎn)換的電流信號比如為較 大的電流信號，此時在輸入電壓和較大的電流信號下，PNP三極晶體管Ml 不導(dǎo)通，故電磁閥23處于斷開工作狀態(tài)，開關(guān)K1斷開，因此，基片架升降 電路43也處于斷開狀態(tài)，此時基片架停止動作。
若出現(xiàn)基片架停止動作，工作人員會根據(jù)基片放置情況，通過手動或者 機械手調(diào)整基片位置到正常狀態(tài)，此時PNP三極晶體管M1被打開，基片架 升降電路43閉合，基片架開始移動。
該斗全測、判斷和控制的過程在持續(xù)進行，大概反應(yīng)時間是為300ps，因此 即使在基片架下降過程中出現(xiàn)基片放置位置不正確，也能通過該顏色傳感器 檢測出來，通過基片架控制電路控制基片架的動作。
本發(fā)明還給出一種冷卻基片方法實施例，包括
將基片置于基片架上，所述基片架能夠平移。
將顏色傳感器置于基片上方，所述顏色傳感器根據(jù)基片表面的反射光控 制基片架是否移動，顏色傳感器的光電轉(zhuǎn)換部件將反射光轉(zhuǎn)換成一種電流信 號，經(jīng)放大模塊將電流信號放大后，輸出至基片架控制模塊，基片位置的正 確與否，其反射光的顏色不同，故轉(zhuǎn)換成的電流信號大小也不同，比如在基片位置正常時候，轉(zhuǎn)換的電流信號比較小，基片架控制模塊根據(jù)該電流將基 片架升降電路閉合，使其工作；在基片位置異常時候，轉(zhuǎn)換的電流信號比較 大，基片架控制模塊根據(jù)該電流將基片架升降電路斷開，使其停止移動。若 基片架停止動作，需要調(diào)整基片位置直至基片架繼續(xù)移動。
所述顏色傳感器的模塊結(jié)如圖6所示。
本發(fā)明還提供一種沉積裝置實施例，包括
基片架，用于放置基片，所述基片架能夠平移；還包括顏色傳感器， 位于基片上方，根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。
參照圖9給出本發(fā)明的沉積裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述沉積裝置50包括
沉積腔51 ，所述沉積腔51內(nèi)凈皮真空系統(tǒng)抽為真空。
基片架52,位于沉積腔51內(nèi)，用于放置基片53,所述基片架52能夠平 行移動。
所述沉積裝置50進一步包括
顏色傳感器55,位于基片53上方，用于根據(jù)基片53表面的反射光控制 基片架53是否移動至與冷卻腔54接觸進行冷卻基片53。
所述顏色傳感器55進一步包括
光電轉(zhuǎn)換單元，接收基片表面的反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號。
邏輯控制單元，接收光電轉(zhuǎn)換單元的電流信號，并根據(jù)該電流信號控制 基片架升降電路工作與否。
所述邏輯控制單元進一步包括
放大模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換單元的電流信號進行放大；本實施例中所述 放大模塊包括三極晶體管。
12基片架控制模塊，根據(jù)放大后的電流信號控制基片架升降電路的閉合和 斷開，本實施例中所述基片架控制模塊包括電磁閥。
所述顏色傳感器55的電路模塊和電路示意圖請參照圖6和圖7及其相關(guān) 描述，在此不再贅述。
本實施例中，顏色傳感器55設(shè)置于真空沉積腔51的內(nèi)部，所述顏色傳 感器55還可以放置于真空沉積腔51的外部的基片53上方，也可以將其探頭 放置于真空沉積腔51內(nèi)部的基片53上方，在此不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護 范圍。
本發(fā)明的沉積裝置還包括其它部件，比如放置靶的支架、進氣管、出氣 管等，其設(shè)置與本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，在此不再贅述。
雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改， 因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1. 一種基片架控制裝置，包括基片架升降電路，用于控制基片架的升降；其特征在于，還包括顏色傳感器，位于置于基片架上的基片上方，用于根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片架控制裝置，其特征在于，所述顏色傳感器進 一步包括光電轉(zhuǎn)換單元，接收基片表面的反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號； 邏輯控制單元，接收光電轉(zhuǎn)換單元的電流信號，并根據(jù)該電流信號控制基片架升降電路工作與否。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基片架控制裝置，其特征在于，所述邏輯控制單元 進一步包括放大模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號進行放大；基片架控制模塊，根據(jù)放大后的電流信號控制基片架升降電路工作與否。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基片架控制裝置，其特征在于，所述放大模塊包括 三極晶體管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基片架控制裝置，其特征在于，所述三極晶體管為 PNP三極晶體管，其發(fā)射極通過穩(wěn)壓二極管連接至輸入電源端，其基極連 接至光電轉(zhuǎn)換單元的輸出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基片架控制裝置，其特征在于，所述基片架控制才莫 塊包4舌電》茲閥。
7. —種基片架移動控制方法，其特征在于，包括 將顏色傳感器置于》文置于基片架上的基片上方；顏色傳感器根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基片架移動控制方法，其特征在于，所述根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否進一步包括 接收基片表面的反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號；接收光電轉(zhuǎn)換單元的電流信號，并才艮據(jù)該電流信號控制基片架升降電路工 作與否。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基片架移動控制方法，其特征在于，還包括將經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號放大； 根據(jù)放大后的電流信號控制基片架升降電路工作與否。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基片架移動控制方法，其特征在于，所述放大模塊 包括三極晶體管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的基片架移動控制方法，其特征在于，所述三極晶體 管為PNP三極晶體管，其發(fā)射極通過穩(wěn)壓二極管連接至輸入電源端，其基 極連接至光電轉(zhuǎn)換單元的輸出端。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基片架移動控制方法，其特征在于，所述基片架控 制模塊包括電磁閥。
13. —種沉積裝置，包括基片架，用于放置基片，所述基片架能夠平移； 基片架升降電路，用于控制基片架的升降； 其特征在于，還包括顏色傳感器，位于基片上方，根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路 工作與否。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的沉積裝置，其特征在于，所述顏色傳感器進一步包 括光電轉(zhuǎn)換單元，接收基片表面的反射光，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號； 邏輯控制單元，接收光電轉(zhuǎn)換單元的電流信號，并根據(jù)該電流信號控制基片架升降電路工作與否。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的沉積裝置，其特征在于，所述邏輯控制單元包括 放大模塊，用于將經(jīng)過穩(wěn)壓模塊的電流信號進行放大；基片架控制模塊，根據(jù)放大后的電流信號控制基片架升降電路工作與否。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沉積裝置，其特征在于，所述放大模塊包括三極晶 體管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的沉積裝置，其特征在于，所述三極晶體管為PNP 三極晶體管，其發(fā)射極通過穩(wěn)壓二極管連接至輸入電源端，其基極連接至 光電轉(zhuǎn)換單元的輸出端。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沉積裝置，其特征在于，所述基片架控制模塊包括 電磁閥。
全文摘要
一種基片架控制裝置，包括基片架升降電路，用于控制基片架升降；還包括顏色傳感器，位于基片上方，用于根據(jù)基片表面的反射光控制基片架升降電路工作與否。本發(fā)明還提供一種基片架移動控制方法以及一種沉積裝置，本發(fā)明通過在位于基片架上的基片上方設(shè)置顏色傳感器，以便檢測位于其基片架上的基片放置位置是否正確，防止基片架繼續(xù)動作破壞基片。
文檔編號H01L21/00GK101459037SQ200710094478
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者侃 吳, 姚彥斌, 李廣寧, 陳勇志 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司