用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置及方法，是在使用真空臂傳送反應(yīng)腔內(nèi)處理完畢的晶圓之前，對(duì)晶圓是否破碎進(jìn)行檢測(cè)；先由發(fā)射器向晶圓表面發(fā)射紅外線，如果接收器能夠收到由晶圓反射回來的紅外線，說明晶圓沒有破碎，則控制真空臂伸出到反應(yīng)腔內(nèi)來替換晶圓；如果接收器接收不到紅外線的，說明晶圓已經(jīng)破碎，則立即停止真空臂繼續(xù)伸出。本發(fā)明簡單可靠，能夠在傳送晶圓之前方便地檢測(cè)其狀態(tài)，從而在發(fā)現(xiàn)晶圓破損后能夠立即停止向反應(yīng)腔伸出真空臂，以此減少晶圓報(bào)廢的數(shù)量，保護(hù)真空臂和反應(yīng)腔內(nèi)的頂針，延長機(jī)臺(tái)的使用壽命。
【專利說明】用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，以KEM公司進(jìn)行光刻膠灰化工藝的一種機(jī)臺(tái)為例。
[0003]配合參見圖3所示，在反應(yīng)腔10內(nèi)的若干個(gè)頂針I(yè)Klift pin)沿圓周均勻分布，用以配合真空臂20 (vacuum arm)對(duì)兩個(gè)晶圓30和30’進(jìn)行替換。這些頂針11在豎直方向上有四個(gè)工作位置，分別是:底部Al、低位A2、中位A3、高位A4。真空臂20進(jìn)一步包含一個(gè)上臂21和一個(gè)下臂22，上臂21和下臂22在豎直方向的位置不變，只是沿水平方向移動(dòng)來進(jìn)出反應(yīng)腔10。真空臂20上臂21的豎直位置，在頂針11的高位A4與中位A3之間；下臂22的豎直位置，在頂針11的中位A3與低位A2之間。
[0004]具體的換片過程為:(I )，頂針11先升到高位A4，將處理完畢的晶圓30抬升后，控制真空臂20進(jìn)入腔室。(2)，頂針11降到中位A3，就使晶圓30降到了上臂21上面，然后控制真空臂20退出腔室。(3)，將頂針11降到低位A2，控制真空臂20伸進(jìn)腔室后，使頂針11再升到中位A3，此時(shí)就將原先在下臂22上等待處理的新晶圓30’留在了頂針11上面。最后真空臂20退出腔室，控制頂針11降到底部Al，從而將晶圓30’放在了反應(yīng)腔10內(nèi)的底部基座上，至此完成了一次腔室的晶圓交換過程。后續(xù)在對(duì)晶圓30’的處理過程中，頂針11都處在底部Al，位于反應(yīng)腔10的底部基座內(nèi)。
[0005]然而，上述的灰化機(jī)臺(tái)一般不會(huì)在伸出真空臂20之前，對(duì)反應(yīng)腔10內(nèi)處理完畢的晶圓30狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。如果該晶圓30已經(jīng)在反應(yīng)腔10內(nèi)產(chǎn)生破損的，則會(huì)增加晶圓報(bào)廢的數(shù)量，甚至將真空臂20和頂針11損壞，減少了灰化工具的正常運(yùn)行時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置及方法，可以在反應(yīng)腔內(nèi)的晶圓進(jìn)行傳送之前就檢測(cè)晶圓的狀態(tài)，從而在發(fā)現(xiàn)晶圓破損后能夠立即停止伸出真空臂，以此保護(hù)機(jī)臺(tái)的相關(guān)設(shè)備。
[0007]1.本發(fā)明的技術(shù)方案之一是提供一種用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置，在使用真空臂傳送反應(yīng)腔內(nèi)處理完畢的晶圓之前，用所述晶圓檢測(cè)裝置對(duì)晶圓是否破碎進(jìn)行檢測(cè)，所述晶圓檢測(cè)裝置包含至少一組檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元包含:
一個(gè)發(fā)射器，能夠向反應(yīng)腔內(nèi)的晶圓表面發(fā)射紅外線；
一個(gè)接收器，能夠?qū)?yīng)接收由晶圓表面所反射回來的紅外線，并給出控制灰化機(jī)臺(tái)的真空臂伸出到反應(yīng)腔內(nèi)來替換晶圓的命令；所述接收器還能夠在沒有接收到所反射的紅外線時(shí)，立即給出阻止真空臂繼續(xù)伸出的命令。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)方法，使用上述的晶圓檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)；所述晶圓檢測(cè)方法，是在使用真空臂傳送反應(yīng)腔內(nèi)處理完畢的晶圓之前，用以對(duì)晶圓是否破碎進(jìn)行檢測(cè)； 在進(jìn)行晶圓檢測(cè)時(shí)，使用發(fā)射器向反應(yīng)腔內(nèi)的晶圓表面發(fā)射紅外線；
如果紅外線能夠經(jīng)過晶圓表面正常反射到達(dá)接收器的，說明晶圓沒有破碎，則由接收器給出控制所述真空臂伸出到反應(yīng)腔內(nèi)來替換晶圓的命令；
如果接收器接收不到紅外線的，說明晶圓已經(jīng)破碎，則由接收器給出停止所述真空臂繼續(xù)伸出的命令。
[0009]優(yōu)選的，是在反應(yīng)腔內(nèi)的頂針將晶圓提升至等待傳送的高度位置后，開始進(jìn)行所述的晶圓檢測(cè)方法。
[0010]也就是說，在反應(yīng)腔內(nèi)的頂針升至高位時(shí)，開始進(jìn)行所述的晶圓檢測(cè)方法；此時(shí)，被頂針抬升的晶圓的位置，高于移入反應(yīng)腔后真空臂上臂所處的高度位置。
[0011]本發(fā)明所述用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置及方法，簡單可靠，能夠在傳送晶圓之前方便地檢測(cè)其狀態(tài)，從而在發(fā)現(xiàn)晶圓破損后能夠立即停止向反應(yīng)腔伸出真空臂，以此減少晶圓報(bào)廢的數(shù)量，保護(hù)真空臂和反應(yīng)腔內(nèi)的頂針，延長機(jī)臺(tái)的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有灰化機(jī)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中設(shè)置有晶圓檢測(cè)裝置的灰化機(jī)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中頂針與真空臂之間位置關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖2所示，本發(fā)明所述用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置，在傳送反應(yīng)腔10內(nèi)處理完畢的晶圓30之前，用來對(duì)該晶圓30的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。
[0014]所述晶圓檢測(cè)裝置包含一個(gè)紅外線的發(fā)射器41和對(duì)應(yīng)的一個(gè)接收器42，其分別設(shè)置在反應(yīng)腔10內(nèi)的頂部，位于晶圓30的上方；那么，如果由發(fā)射器41產(chǎn)生的紅外線，能夠經(jīng)過晶圓30表面正常反射到達(dá)接收器42，說明晶圓30是完整的，就可以控制真空臂20伸出至反應(yīng)腔10內(nèi)以拿取該晶圓30。
[0015]如果反應(yīng)腔10內(nèi)的晶圓30已經(jīng)破損的，則可能是使發(fā)射出來的紅外線不能到達(dá)晶圓30表面，或者可能是晶圓30對(duì)紅外線反射后的角度會(huì)發(fā)生改變，總之使得紅外線不能正常地被接收器42所接收，則真空臂20會(huì)立即收到停止命令，而不會(huì)繼續(xù)向反應(yīng)腔10內(nèi)伸出。
[0016]參見圖3所示，優(yōu)選的，是在當(dāng)頂針11升至高位A4時(shí)，也就是，抬升處理完畢的晶圓30至傳送位置，即高于真空臂20上臂21 (尚未伸入反應(yīng)腔10內(nèi))預(yù)定所處的高度位置時(shí)，才控制上述晶圓檢測(cè)裝置對(duì)該晶圓30的表面進(jìn)行檢測(cè)，以判斷其是否完整無破碎。確定晶圓30完整后，才能夠驅(qū)動(dòng)真空臂20帶著待處理的新的晶圓30’進(jìn)入反應(yīng)腔10內(nèi)，以既定程序進(jìn)行兩個(gè)晶圓30和30’的交換步驟。當(dāng)然，在其他的實(shí)施例中，如果將要傳送處理完畢的晶圓30時(shí)，頂針11是提升至其他位置，例如是中位A3而不是高位A4的，則就是在中位A3時(shí)進(jìn)行本發(fā)明所述的晶圓檢測(cè)。即是說，晶圓檢測(cè)是在頂針11抬升晶圓30至等待傳送的高度位置時(shí)才進(jìn)行的。
[0017]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。比方說，將上述的對(duì)應(yīng)的一個(gè)發(fā)射器41和一個(gè)接收器42稱為一組檢測(cè)單元，則反應(yīng)腔10內(nèi)至少設(shè)置了一組檢測(cè)單元(見圖2);不過在其他的實(shí)施例中(圖中未示出)，還可以在反應(yīng)腔10內(nèi)的不同位置設(shè)置更多組的檢測(cè)單元，來檢測(cè)晶圓30表面的不同位置，發(fā)現(xiàn)任意一組中有接收器不能正常接收到反射信號(hào)的就停止真空臂20的后續(xù)動(dòng)作，以提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。
[0018]并且，只要在正常情況下，能夠使得紅外線發(fā)射到晶圓30表面，且完整的晶圓30能夠?qū)⒓t外線反射到接收器的，那么不限定將發(fā)射器和接收器安裝在反應(yīng)腔10內(nèi)的頂部，也可以選擇將其設(shè)置在反應(yīng)腔10的腔壁內(nèi)側(cè)或其他位置。例如，可以將一些檢測(cè)單元設(shè)置在反應(yīng)腔10內(nèi)的頂部，另一些設(shè)置在腔壁上。又或者，設(shè)置一個(gè)發(fā)射器能夠向晶圓30表面的不同位置分別發(fā)射紅外線，而多個(gè)接收器能夠?qū)?yīng)接收這些紅外線來進(jìn)行檢測(cè)，則例如是將該發(fā)射器設(shè)置在反應(yīng)腔10的頂部，各個(gè)接收器均勻分布在腔壁上，等等。又例如，反射器和接收器42是通過與紅外線作用類似的其他射線來進(jìn)行晶圓30的狀態(tài)檢測(cè)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)裝置，在使用真空臂傳送反應(yīng)腔內(nèi)處理完畢的晶圓之前，用所述晶圓檢測(cè)裝置對(duì)晶圓是否破碎進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，所述晶圓檢測(cè)裝置包含至少一組檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元包含: 一個(gè)發(fā)射器，能夠向反應(yīng)腔內(nèi)的晶圓表面發(fā)射紅外線； 一個(gè)接收器，能夠?qū)?yīng)接收由晶圓表面所反射回來的紅外線，并給出控制灰化機(jī)臺(tái)的真空臂伸出到反應(yīng)腔內(nèi)來替換晶圓的命令；所述接收器還能夠在沒有接收到所反射的紅外線時(shí)，立即給出阻止真空臂繼續(xù)伸出的命令。
2.一種用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)方法，使用權(quán)利要求1所述的晶圓檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于，所述晶圓檢測(cè)方法，是在使用真空臂傳送反應(yīng)腔內(nèi)處理完畢的晶圓之前，用以對(duì)晶圓是否破碎進(jìn)行檢測(cè)； 在進(jìn)行晶圓檢測(cè)時(shí)，使用發(fā)射器向反應(yīng)腔內(nèi)的晶圓表面發(fā)射紅外線； 如果紅外線能夠經(jīng)過晶圓表面正常反射到達(dá)接收器的，說明晶圓沒有破碎，則由接收器給出控制所述真空臂伸出到反應(yīng)腔內(nèi)來替換晶圓的命令； 如果接收器接收不到紅外線的，說明晶圓已經(jīng)破碎，則由接收器給出停止所述真空臂繼續(xù)伸出的命令。
3.如權(quán)利要求2所述用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)方法，其特征在于，在反應(yīng)腔內(nèi)的頂針將晶圓提升至等待傳送的高度位置后，開始進(jìn)行所述的晶圓檢測(cè)方法。
4.如權(quán)利要求3所述用于灰化機(jī)臺(tái)的晶圓檢測(cè)方法，其特征在于，在反應(yīng)腔內(nèi)的頂針升至高位時(shí)，開始進(jìn)行所述的晶圓檢測(cè)方法；此時(shí)，被頂針抬升的晶圓的位置，高于移入反應(yīng)腔后真空臂上臂所處的高度位置。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK103839852SQ201210470893
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】吳紅帥, 吳敏 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司