工艺腔室及判断托盘上的晶片位置是否异常的方法技术

本发明专利技术提供一种工艺腔室及判断托盘上的晶片位置是否异常的方法，其包括托盘、驱动单元和检测单元，驱动单元用于驱动托盘旋转；检测单元设置在位于托盘上方预设的第一检测点处，用于在托盘承载晶片旋转与各个交点对应的旋转角度时，检测第一检测点与托盘表面各个交点处之间的垂直间距；判断每个交点所对应的垂直距离是否超出预设的距离阈值，若是，则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的部分倾斜伸出安放槽的边缘。本发明专利技术提供的工艺腔室，其不仅可以直接判断出哪一个安放槽中的晶片的哪一侧出现“搭边”现象，而且可以获知在机械手放置晶片的过程是否出现“搭边”现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工
，具体地，涉及一种工艺腔室及判断托盘上的晶片位置是否异常的方法。
技术介绍
在半导体器件的制造过程中，一般是将晶片放置在密封清洁的容器或片盒中，并利用机械手在该容器或片盒与工艺腔室之间自动进行取放片操作，以防止外来颗粒对晶片的污染。例如，化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)设备，其在工艺腔室内普遍使用托盘来承载晶片，该托盘一般都为圆形，且在托盘上设置有沿其周向均匀排布的多个安放槽，用以限定晶片的位置。此外，托盘与旋转电机连接，且在该旋转电机的驱动下作旋转运动。在进行机械手进行取放片操作时，首先在电机的驱动下，托盘旋转一定的角度，以使其中一个安放槽位于指定的取放片位置；机械手平移至该安放槽的正上方，以进行取片或放片的操作。但是，在旋转电机驱动托盘转动的过程中，往往会出现因托盘与旋转电机之间的连接件发生打滑而使得托盘没有与旋转电机同步运转的问题。例如，旋转电机运转了2000个脉冲，但是由于上述打滑原因，导致托盘仅仅运转了1950个脉冲，这使得托盘无法旋转到相应的目标位置，从而在机械手放置晶片的过程中，可能会因晶片相对于安放槽的位置出现偏差而出现“搭边”现象，这种“搭边”现象具体是指：如图1所示，在托盘1上设置有安放槽2，晶片4在正常情况下位于该安放槽2内；并且，在托盘1上，且位于安放槽2周边的部分在厚度方向具有一个低于托盘1上表面的台阶3，用以防止置于安放槽2内的晶片脱离安放槽2。在此结构的基础上，机械手在放置晶片的过程中往往会出现以下两种非正常情况：第一种非正常情况如图2所示，晶片4的中心相对于安放槽2的中心发生偏移，并且晶片4的右侧部分搭在台阶3上；第二种非正常情况如图3所示，晶片4的中心相对于安放槽2的中心发生偏移，且其偏移量相对于第一种非正常情况更大，以使得晶片4的右侧部分搭在托盘1的上表面上。在出现上述两种非正常情况时，搭边后的晶片在工艺后很容易出现硅渣，导致电阻率和厚度均匀性变差，同时会增加机械手取片的难度，容易在硅片上引起压痕，直接影响设备的良率。目前的半导体加工设备只能通过检测旋转电机与托盘之间是否发生打滑来间接判断晶片是否出现上述“搭边”现象。但是，该方法不仅无法确定托盘中是哪一个安放槽中的晶片发生搭边，而且无法获知在机械手放置晶片的过程是否出现上述“搭边”现象。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种工艺腔室及判断托盘上的晶片位置是否异常的方法，其不仅可以直接判断出哪一个安放槽中的晶片的哪一侧出现“搭边”现象，而且可以获知在机械手放置晶片的过程是否出现“搭边”现象。为实现本专利技术的目的而提供一种工艺腔室，包括托盘，在所述托盘上设置有多个用于放置晶片的安放槽，且沿其周向均匀分布，还包括驱动单元和检测单元，其中，所述驱动单元用于驱动所述托盘旋转；所述检测单元设置在位于所述托盘上方预设的第一检测点处，所述第一检测点在所述驱动单元驱动所述托盘旋转时，对应在所述托盘表面上的圆形轨迹与每个安放槽相交形成两个交点；所述检测单元用于在所述托盘承载晶片旋转与各个交点对应的旋转角度时，检测所述第一检测点与所述托盘表面各个交点处之间的垂直间距；判断每个交点所对应的垂直距离是否超出预设的距离阈值，若是，则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的部分倾斜伸出所述安放槽的边缘。优选的，所述距离阈值为所述检测单元的量程上限值或者量程下限值；在所述托盘空载旋转时，所述第一检测点与所述托盘表面各个交点处之间的垂直间距位于所述检测单元的量程中的中间范围内。优选的，所述工艺腔室还包括控制单元，所述控制单元用于接收由所述检测单元发送而来的各个交点所对应的垂直距离，并判断该垂直距离是否超出预设的距离阈值，若是，则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的部分倾斜伸出所述安放槽的边缘。优选的，在所述托盘上表面上，且位于所述安放槽的外侧设置有原点标识部，所述原点标识部与所述托盘的原点位置相对应；并且，在所述托盘上方设置有导轨，所述导轨沿所述托盘的径向延伸；所述检测单元设置在所述导轨上，且可沿所述导轨移动至所述第一检测点或者第二检测点；所述第二检测点设置在所述托盘上方，且位于与所述原点标识部所在圆周相对应的位置处；所述检测单元在位于所述第二检测点时，用于当所述托盘自其原点位置旋转一周时，检测所述第二检测点与所述托盘表面之间的垂直间距；判断该垂直间距是否等于所述第二检测点与所述托盘表面位于所述原点标识部之间的垂直间距，若是，则确定所述托盘未打滑；若否，则确定所述托盘打滑。优选的，在所述托盘上表面上，且位于所述安放槽的外侧设置有原点标识部，所述原点标识部与所述托盘的原点位置相对应；并且，所述工艺腔室还包括原点检测单元，其设置在所述托盘上方预设的第二检测点处，所述第二检测点位于与所述原点标识部所在圆周相对应的位置处；所述原点检测单元用于当所述托盘自其原点位置旋转一周时，检测所述第二检测点与所述托盘表面之间的垂直间距；判断该垂直间距是否等于所述第二检测点与所述托盘表面位于所述原点标识部之间的垂直间距，若是，则确定所述托盘未打滑；若否，则确定所述托盘打滑。优选的，所述原点标识部为自所述托盘表面凹进的缺口，或者为贯穿其厚度的通孔。优选的，所述检测单元为激光距离传感器。优选的，所述驱动单元包括步进电机，所述步进电机用于在脉冲信号的控制下驱动所述托盘旋转预设角度；根据所述脉冲信号的脉冲数值判断所述托盘是否旋转至与各个交点对应的旋转角度。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种判断托盘上的晶片位置是否异常的方法，在所述托盘上设置有多个用于放置晶片的安放槽，且沿其周向均匀分布，所述安放槽用于放置晶片，其包括以下步骤：在所述托盘上方预设第一检测点，所述第一检测点在所述驱动单元驱动所述托盘旋转时，对应在所述托盘表面上的圆形轨迹与每个安放槽相交形成两个交点；驱动承载有晶片的托盘旋转；在所述托盘旋转与各个交点对应的旋转角度时，检测所述第一检测点与所述托盘表面各个交点处之间的垂直间距；判断每个交点所对应的垂直距离是否超出预设的距离阈值，若是，则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的部分倾斜伸出所述安放槽的边缘。优选的，所述距离阈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工艺腔室，包括托盘，在所述托盘上设置有多个用于放置晶片的安放槽，且沿其周向均匀分布，其特征在于，还包括驱动单元和检测单元，其中，所述驱动单元用于驱动所述托盘旋转；所述检测单元设置在位于所述托盘上方预设的第一检测点处，所述第一检测点在所述驱动单元驱动所述托盘旋转时，对应在所述托盘表面上的圆形轨迹与每个安放槽相交形成两个交点；所述检测单元用于在所述托盘承载晶片旋转与各个交点对应的旋转角度时，检测所述第一检测点与所述托盘表面各个交点处之间的垂直间距；判断每个交点所对应的垂直距离是否超出预设的距离阈值，若是，则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的部分倾斜伸出所述安放槽的边缘。

【技术特征摘要】
1.一种工艺腔室，包括托盘，在所述托盘上设置有多个用于放
置晶片的安放槽，且沿其周向均匀分布，其特征在于，还包括驱动单
元和检测单元，其中，
所述驱动单元用于驱动所述托盘旋转；
所述检测单元设置在位于所述托盘上方预设的第一检测点处，
所述第一检测点在所述驱动单元驱动所述托盘旋转时，对应在所述托
盘表面上的圆形轨迹与每个安放槽相交形成两个交点；所述检测单元
用于在所述托盘承载晶片旋转与各个交点对应的旋转角度时，检测所
述第一检测点与所述托盘表面各个交点处之间的垂直间距；
判断每个交点所对应的垂直距离是否超出预设的距离阈值，若
是，则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的
部分倾斜伸出所述安放槽的边缘。
2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述距离阈
值为所述检测单元的量程上限值或者量程下限值；
在所述托盘空载旋转时，所述第一检测点与所述托盘表面各个
交点处之间的垂直间距位于所述检测单元的量程中的中间范围内。
3.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔
室还包括控制单元，
所述控制单元用于接收由所述检测单元发送而来的各个交点所
对应的垂直距离，并判断该垂直距离是否超出预设的距离阈值，若是，
则确定与该交点对应的安放槽内的晶片，其在该交点所在一侧的部分
倾斜伸出所述安放槽的边缘。
4.根据权利要求2或3所述的工艺腔室，其特征在于，在所述
托盘上表面上，且位于所述安放槽的外侧设置有原点标识部，所述原
点标识部与所述托盘的原点位置相对应；并且，在所述托盘上方设置

\t有导轨，所述导轨沿所述托盘的径向延伸；
所述检测单元设置在所述导轨上，且可沿所述导轨移动至所述
第一检测点或者第二检测点；所述第二检测点设置在所述托盘上方，
且位于与所述原点标识部所在圆周相对应的位置处；所述检测单元在
位于所述第二检测点时，用于当所述托盘自其原点位置旋转一周时，
检测所述第二检测点与所述托盘表面之间的垂直间距；
判断该垂直间距是否等于所述第二检测点与所述托盘表面位于
所述原点标识部之间的垂直间距，若是，则确定所述托盘未打滑；若
否，则确定所述托盘打滑。
5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建强，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11