本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及其具有聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置的傳輸腔。

背景技術(shù)：

1、一套半導(dǎo)體處理設(shè)備中通常設(shè)置多個(gè)處理腔，多個(gè)處理腔內(nèi)同時(shí)進(jìn)行半導(dǎo)體處理制程，以提高效率和產(chǎn)量。在進(jìn)行刻蝕制程時(shí)，待刻蝕的基片放置在處理腔內(nèi)的基座上的靜電吸盤上，處理腔中產(chǎn)生等離子體對(duì)基片進(jìn)行刻蝕，環(huán)繞靜電吸盤設(shè)置有聚焦環(huán)，以調(diào)節(jié)基片周圍的電場(chǎng)和溫度分布。聚焦環(huán)長(zhǎng)期暴露在等離子環(huán)境中，上表面易被腐蝕消耗，在消耗達(dá)到一定程度時(shí)聚焦環(huán)的厚度會(huì)下降，需要被及時(shí)替換。通常在每個(gè)處理腔內(nèi)都設(shè)置至少一套檢測(cè)裝置，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聚焦環(huán)的厚度變化，但是由于處理腔內(nèi)部的空間限制，檢測(cè)裝置的檢測(cè)范圍受限，往往只能監(jiān)測(cè)到局部的聚焦環(huán)，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性下降，而且在一套半導(dǎo)體處理設(shè)備中至少需要設(shè)置六套檢測(cè)裝置，成本高昂。此外檢測(cè)裝置需要暴露于等離子處理腔內(nèi)的等離子和各種反應(yīng)副產(chǎn)物，需要額外在暴露面設(shè)置保護(hù)層，這些都導(dǎo)致聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置成本無(wú)法達(dá)到最低化。

2、這里的陳述僅提供與本發(fā)明有關(guān)的背景技術(shù)，而并不必然地構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及其具有聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置的傳輸腔，降低了器件成本，減少了監(jiān)測(cè)死角，提高了監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種傳輸腔，其用于半導(dǎo)體處理設(shè)備中，所述傳輸腔通過(guò)真空鎖連接前端模塊，所述傳輸腔連接多個(gè)處理腔，所述處理腔中設(shè)置有聚焦環(huán)，所述傳輸腔包含：

3、腔體；

4、機(jī)械臂，其設(shè)置在所述腔體內(nèi)，用于在所述處理腔和所述真空鎖之間傳輸基片；

5、聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置，其設(shè)置在所述腔體的頂部；所述聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置包含：連接所述腔體頂部的對(duì)準(zhǔn)控制組件和連接所述對(duì)準(zhǔn)控制組件的攝像組件，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件實(shí)現(xiàn)所述攝像組件位置和朝向的調(diào)整，使得所述攝像組件依次對(duì)準(zhǔn)到所述多個(gè)處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)。

6、所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含：支撐桿和接頭；所述支撐桿的一端固定連接所述腔體的頂部，所述支撐桿的另一端連接所述接頭，所述接頭分別連接所述支撐桿和所述攝像組件。

7、可選地，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述支撐桿升降和旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的升降和旋轉(zhuǎn)；所述接頭實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的俯仰。

8、可選地，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述支撐桿升降，以實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的升降；所述接頭采用萬(wàn)象接頭，以實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的旋轉(zhuǎn)和俯仰。

9、所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含密封防護(hù)組件，所述密封防護(hù)組件包含：彈性包覆層和密封組件，所述彈性包覆層包覆住所述支撐桿和接頭，所述密封組件分別連接所述彈性包覆層和所述腔體的頂部。

10、所述彈性包覆層的材料采用聚合物材料。

11、所述密封組件包含：密封環(huán)、磁流體密封裝置和波紋管，所述密封環(huán)套設(shè)在所述支撐桿上，所述磁流體密封裝置套設(shè)在所述密封環(huán)上，所述波紋管分別連接所述磁流體密封裝置和所述腔體的頂部。

12、所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含：磁懸浮軌道，所述磁懸浮軌道設(shè)置在所述腔體的頂部，所述攝像組件可沿所述磁懸浮軌道移動(dòng)，并拍攝多個(gè)所述處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)。

13、所述攝像組件為單目攝像機(jī)或雙目攝像機(jī)。

14、所述腔體的側(cè)壁上具有多個(gè)第一基片傳輸口，所述傳輸腔通過(guò)所述第一基片傳輸口連接所述處理腔，所述第一基片傳輸口的周圍設(shè)置至少一個(gè)參考定位標(biāo)志。

15、所述聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置包含：控制器，所述控制器電路連接所述對(duì)準(zhǔn)控制組件和所述攝像組件，所述控制器控制所述對(duì)準(zhǔn)控制組件實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的升降、旋轉(zhuǎn)和俯仰，并控制所述攝像組件對(duì)所述處理腔中的所述聚焦環(huán)的圖像進(jìn)行拍攝，以計(jì)算聚焦環(huán)的厚度。

16、本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體處理設(shè)備，包含：

17、前端模塊；

18、所述的傳輸腔；

19、至少一個(gè)真空鎖，其一端連接所述前端模塊，另一端連接所述傳輸腔；

20、多個(gè)處理腔，其分別連接所述傳輸腔。

21、所述處理腔包含：

22、真空反應(yīng)腔，所述真空反應(yīng)腔的側(cè)壁上具有第二基片傳輸口，所述第二基片傳輸口連接所述傳輸腔上的所述第一基片傳輸口；

23、基座，其設(shè)置在所述真空反應(yīng)腔內(nèi)部；

24、靜電吸盤，其設(shè)置在所述基座上，用于放置基片；

25、聚焦環(huán)，其環(huán)繞所述靜電吸盤，用于調(diào)節(jié)基片周圍的電場(chǎng)和溫度分布；

26、覆蓋環(huán)，其環(huán)繞所述聚焦環(huán)，用于支撐所述聚焦環(huán)；

27、舉升裝置，其設(shè)置在所述聚焦環(huán)下方，用于舉升所述聚焦環(huán)。

28、本發(fā)明將聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置設(shè)置在傳輸腔中，聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置中的攝像組件可以升降、旋轉(zhuǎn)和俯仰，或者平移，因此僅在傳輸腔中設(shè)置一套聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置即可同時(shí)監(jiān)測(cè)與傳輸腔相連的多個(gè)處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)的厚度，極大地降低了器件成本。通過(guò)旋轉(zhuǎn)或平移攝像組件，可以令攝像組件更準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)不同的處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)，極大地減少了拍攝死角，擴(kuò)展了拍攝角度范圍，通過(guò)攝像組件的升降和俯仰，可以從不同拍攝高度和不同拍攝角度來(lái)拍攝聚焦環(huán)的圖片，通過(guò)將不同高度不同角度拍攝的多張圖片進(jìn)行疊加處理和綜合判斷聚焦環(huán)表面損耗情況，提高了準(zhǔn)確性，通過(guò)攝像組件的俯仰，可以選擇性地拍攝聚焦環(huán)的近端圖像和遠(yuǎn)端圖像，通過(guò)對(duì)比同一個(gè)聚焦環(huán)的不同部位的厚度，能夠更加全面且準(zhǔn)確地判斷聚焦環(huán)的損耗程度，進(jìn)一步提升監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。

技術(shù)特征：

1.一種傳輸腔，其用于半導(dǎo)體處理設(shè)備中，所述傳輸腔通過(guò)真空鎖連接前端模塊，所述傳輸腔連接多個(gè)處理腔，所述處理腔中設(shè)置有聚焦環(huán)，其特征在于，所述傳輸腔包含：

2.如權(quán)利要求1所述的傳輸腔，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含：支撐桿和接頭；所述支撐桿的一端固定連接所述腔體的頂部，所述支撐桿的另一端連接所述接頭，所述接頭分別連接所述支撐桿和所述攝像組件。

3.如權(quán)利要求2所述的傳輸腔，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述支撐桿升降和旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的升降和旋轉(zhuǎn)；所述接頭實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的俯仰。

4.如權(quán)利要求2所述的傳輸腔，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述支撐桿升降，以實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的升降；所述接頭采用萬(wàn)象接頭，以實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的旋轉(zhuǎn)和俯仰。

5.如權(quán)利要求3或4所述的傳輸腔，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含密封防護(hù)組件，所述密封防護(hù)組件包含：彈性包覆層和密封組件，所述彈性包覆層包覆住所述支撐桿和接頭，所述密封組件分別連接所述彈性包覆層和所述腔體的頂部。

6.如權(quán)利要求5所述的傳輸腔，其特征在于，所述彈性包覆層的材料采用聚合物材料。

7.如權(quán)利要求5所述的傳輸腔，其特征在于，所述密封組件包含：密封環(huán)、磁流體密封裝置和波紋管，所述密封環(huán)套設(shè)在所述支撐桿上，所述磁流體密封裝置套設(shè)在所述密封環(huán)上，所述波紋管分別連接所述磁流體密封裝置和所述腔體的頂部。

8.如權(quán)利要求1所述的傳輸腔，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)控制組件包含：磁懸浮軌道，所述磁懸浮軌道設(shè)置在所述腔體的頂部，所述攝像組件可沿所述磁懸浮軌道移動(dòng)，并拍攝多個(gè)所述處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)。

9.如權(quán)利要求1所述的傳輸腔，其特征在于，所述攝像組件為單目攝像機(jī)或雙目攝像機(jī)。

10.如權(quán)利要求1所述的傳輸腔，其特征在于，所述腔體的側(cè)壁上具有多個(gè)第一基片傳輸口，所述傳輸腔通過(guò)所述第一基片傳輸口連接所述處理腔，所述第一基片傳輸口的周圍設(shè)置至少一個(gè)參考定位標(biāo)志。

11.如權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的傳輸腔，其特征在于，所述聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置包含：控制器，所述控制器電路連接所述對(duì)準(zhǔn)控制組件和所述攝像組件，所述控制器控制所述對(duì)準(zhǔn)控制組件實(shí)現(xiàn)所述攝像組件的升降、旋轉(zhuǎn)和俯仰，并控制所述攝像組件對(duì)所述處理腔中的所述聚焦環(huán)的圖像進(jìn)行拍攝，以計(jì)算聚焦環(huán)的厚度。

12.一種半導(dǎo)體處理設(shè)備，其特征在于，包含：

13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體處理設(shè)備，其特征在于，所述處理腔包含：

技術(shù)總結(jié)
一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及其具有聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置的傳輸腔，在傳輸腔中設(shè)置一套聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置來(lái)同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)的厚度，極大地降低了器件成本。聚焦環(huán)厚度檢測(cè)裝置包含對(duì)準(zhǔn)控制組件和攝像組件，對(duì)準(zhǔn)控制組件實(shí)現(xiàn)攝像組件的升降、旋轉(zhuǎn)和俯仰，或平移，令攝像組件更準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)不同的處理腔內(nèi)的聚焦環(huán)，極大地減少了拍攝死角，擴(kuò)展了拍攝角度范圍，攝像組件從不同拍攝高度和不同拍攝角度來(lái)拍攝聚焦環(huán)的近端圖像和遠(yuǎn)端圖圖片，通過(guò)將不同高度不同角度拍攝的多張圖片進(jìn)行疊加處理和綜合判斷聚焦環(huán)表面損耗情況，提高了準(zhǔn)確性，通過(guò)對(duì)比同一個(gè)聚焦環(huán)的不同部位的厚度，能夠更加全面且準(zhǔn)確地判斷聚焦環(huán)的損耗程度，進(jìn)一步提升監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。

技術(shù)研發(fā)人員：張輝,孫詩(shī)韻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2