晶圆水平偏差检测方法、检测装置和炉管设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造技术领域，具体涉及晶圆水平偏差检测方法、检测装置和炉管设备。检测方法包括：确定基准晶圆外圆区域；计算基准晶圆外圆区域的最小外切矩形；确定最小外切矩形与基准晶圆外圆区域之间的切点；移送待测晶圆至基准晶圆外圆区域；控制射线沿竖直方向，从切点的一侧入射；判断是否在切点的另一侧接收到射线；检测装置包括CPU、程序存储部、存储器和数据总线，CPU、程序存储部以及存储器分别与数据总线连接；程序存储部中存储有程序，程序用于执行检测方法；炉管设备包括射线收发系统、晶舟、移行装置、移行驱动系统和检测装置。本发明专利技术通过射线探测待测晶圆在水平方向上的偏移向量，根据偏移向量能够及时地对水平偏移向量进行校正。

Wafer horizontal deviation detection method, detection device and furnace tube equipment

【技术实现步骤摘要】
晶圆水平偏差检测方法、检测装置和炉管设备
本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种炉管晶圆水平偏差检测方法、炉管晶圆水平偏差检测装置和用于检测晶圆水平偏差的炉管设备。
技术介绍
半导体制造工艺主要是进行多次的光刻工艺、刻蚀工艺和成膜工艺等，在半导体晶圆上形成各种结构的半导体器件，其中很多工艺都要采用炉管设备进行。以热氧法为例，首先将反应气体通入高温炉管内，使得反应气体在炉管设备的反应腔室内发生化学反应，在晶圆的表面沉积一层薄膜，然后将晶圆从反应腔室中取出，进行自然冷却，冷却后将晶圆传送回晶圆盒。对于传统的炉管设备，通常一次可以作业125片晶圆，具备产能大、制程耗费低等优点，对半导体营运成本的降低尤为重要。但是，当前炉管大都通过移行装置臂在晶舟和晶圆传递盒之间传送晶圆，虽然可实现5片晶圆同时传送，传递准确且速率快，而在实际生产过程中，由于对同时传送的晶圆不会进行水平位置偏差检测，从而会使得晶圆在后续操作过程中出现膜厚均一性变差或刮伤等问题，严重程度下会造成产品刮伤而导致产品报废。
技术实现思路
本专利技术提供了一种晶圆水平偏差检测方法、检测装置和炉管设备，可以解决相关技术中晶圆容易在后续操作过程中出现膜厚均一性变差或刮伤等问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种炉管晶圆水平偏差检测方法，包括以下步骤：确定基准晶圆外圆区域；计算所述基准晶圆外圆区域的最小外切矩形；确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切点；移送待测晶圆至所述基准晶圆外圆区域；控制射线沿竖直方向，从所述切点的一侧入射；判断是否在所述切点的另一侧接收到所述射线；当在所述切点的另一侧接收到所述射线时，确定所述待测晶圆的水平位置正常；当在所述切点的另一侧未接收到所述射线时，确定所述待测晶圆的水平位置异常。可选的，在所述确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切点之后，在所述控制射线沿竖直方向，从所述切点的一侧入射之前，还进行：确定所述切点的切点坐标。可选的，当确定所述待测晶圆的水平位置异常时，进行以下步骤：控制所述待测晶圆停止移送；获取未接收到所述射线的切点坐标；根据未接收到所述射线的切点坐标，计算所述待测晶圆水平偏移所述基准晶圆外圆区域的偏移向量；根据所述偏移向量，校准所述待测晶圆的水平位置。第二方面，本专利技术实施例提供一种炉管晶圆水平偏差检测装置，包括：CPU、程序存储部、存储器和数据总线，所述CPU、程序存储部以及存储器分别与所述数据总线连接；所述程序存储部中存储有程序，所述程序用于执行本专利技术第一方面所述的炉管晶圆水平偏差检测方法。可选的，所述程序存储部包括：入射点确定模块，用于确定基准晶圆外圆区域，确定基准晶圆外圆区域的最小外切矩形，以及确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切点为入射点；射线发送控制模块，用于根据所述入射点确定模块确定的入射点，控制射线沿竖直方向，从所述切点的一侧入射；移行控制模块，用于控制移行装置将待测晶圆移送至所述基准晶圆外圆区域；数据处理分析模块，用于判断是否在所述切点的另一侧接收到所述射线，根据判断结果，确定所述待测晶圆的水平位置是否正常。可选的，所述入射点确定模块还能够确定所述切点的切点坐标。可选的，所述程序存储部还包括执行校准模块，用于在确定所述待测晶圆的水平位置异常时，控制所述移行装置停止移送，获取未接收到所述射线的切点坐标，根据未接收到所述射线的切点坐标，计算所述待测晶圆水平偏移所述基准晶圆外圆区域的偏移向量，根据所述偏移向量，校准所述待测晶圆的水平位置。第三方面，本专利技术实施例提供一种用于检测晶圆水平偏差的炉管设备，包括射线收发系统，以及：用于放置待测晶圆的晶舟；用于移送所述待测晶圆至所述晶舟中的移行装置；用于驱动所述移行装置移行的移行驱动系统；如本专利技术第二方面所述的炉管晶圆水平偏差检测装置；所述移行驱动系统以及所述射线收发系统分别与所述数据总线连接。可选的，所述基准晶圆外圆区域位于所述晶舟入口位置处；所述射线收发系统安装在所述基准晶圆外圆区域的竖直方向上。可选的，所述射线收发系统包括对应设置的射线发生器和射线接收器；所述射线发生器，能够发射沿竖直方向，从所述切点的一侧入射的射线；所述射线接收器，能够接收对应射线发生器发射的射线。本专利技术技术方案，至少包括如下优点：通过射线探测待测晶圆移行至基准晶圆外圆区域中的水平位置，能够有效地判断待测晶圆在水平方向上偏移基准晶圆外圆区域的偏移向量，从而根据偏移向量能够准确地对待测晶圆在水平方向上的偏移进行校正，避免在水平方向上发生偏移的待测晶圆在后续步骤中发生刮伤或膜厚均一性变差等问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一方面中S1至S3一种实施例示意图；图2是本专利技术第一方面中S4的一种实施例示意图；图3是本专利技术第一方面中S5的一种实施例示意图；图4是本专利技术第一方面中S8的一种实施例示意图。图5是本专利技术第二方面中程序存储部一种实施例的功能模块图。图6是本专利技术第三方面中一种实施例的结构框图。100.CPU，200.程序存储部，210.入射点确定模块，220.射线发送控制模块，230.移行控制模块，240.数据处理分析模块，250.执行校准模块，300.存储器，400.数据总线，500.晶舟，600.移行装置，700.移行驱动系统，800.射线收发系统，810.射线发生器，820.射线接收器。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炉管晶圆水平偏差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n确定基准晶圆外圆区域；/n计算所述基准晶圆外圆区域的最小外切矩形；/n确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切点；/n移送待测晶圆至所述基准晶圆外圆区域；/n控制射线沿竖直方向，从所述切点的一侧入射；/n判断是否在所述切点的另一侧接收到所述射线；/n当在所述切点的另一侧接收到所述射线时，确定所述待测晶圆的水平位置正常；/n当在所述切点的另一侧未接收到所述射线时，确定所述待测晶圆的水平位置异常。/n

【技术特征摘要】
1.一种炉管晶圆水平偏差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定基准晶圆外圆区域；
计算所述基准晶圆外圆区域的最小外切矩形；
确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切点；
移送待测晶圆至所述基准晶圆外圆区域；
控制射线沿竖直方向，从所述切点的一侧入射；
判断是否在所述切点的另一侧接收到所述射线；
当在所述切点的另一侧接收到所述射线时，确定所述待测晶圆的水平位置正常；
当在所述切点的另一侧未接收到所述射线时，确定所述待测晶圆的水平位置异常。


2.如权利要求1所述的炉管晶圆水平偏差检测方法，其特征在于，在所述确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切点之后，在所述控制射线沿竖直方向，从所述切点的一侧入射之前，还进行：确定所述切点的切点坐标。


3.如权利要求2所述的炉管晶圆水平偏差检测方法，其特征在于，当确定所述待测晶圆的水平位置异常时，进行以下步骤：
控制所述待测晶圆停止移送；
获取未接收到所述射线的切点坐标；
根据未接收到所述射线的切点坐标，计算所述待测晶圆水平偏移所述基准晶圆外圆区域的偏移向量；
根据所述偏移向量，校准所述待测晶圆的水平位置。


4.一种炉管晶圆水平偏差检测装置，其特征在于，包括：
CPU、程序存储部、存储器和数据总线，所述CPU、程序存储部以及存储器分别与所述数据总线连接；
所述程序存储部中存储有程序，所述程序用于执行权利要求1至3中任一所述的炉管晶圆水平偏差检测方法。


5.如权利要求4所述的炉管晶圆水平偏差检测装置，其特征在于，所述程序存储部包括：
入射点确定模块，用于确定基准晶圆外圆区域，确定基准晶圆外圆区域的最小外切矩形，以及确定所述最小外切矩形与所述基准晶圆外圆区域之间的切...

【专利技术属性】
技术研发人员：张召，金新，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32