光罩位置检测制造技术

一种系统包括：转移臂，其界定一固持平面；以及至少三个传感器，其安置于转移臂上且用于检测光罩相对于固持平面之位置。该至少三个传感器可用于判定光罩是否正确地定位于转移臂上以及判定光罩是否正确地定位于屏蔽位置。可在离子注入机中使用光罩来屏蔽工件之一些部分使其免受离子注入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本揭示案涉及用光罩对工件进行处理，尤其涉及用于检测光罩位置的装 置以及方法。
技术介绍
离子注入机(ion implanter )可利用光罩来屏蔽工件的一部分使其免受 离子注入，同时允许工件的其它部分经由光罩中的孔径以进行离子注入。因 此，离子注入机将仅将离子注入至工件的暴露区域中。藉由精确地屏蔽工件 的部分，可在单一工件上而非在多个工件上进行多次注入。以此方式缩短用 以判定最佳制程或设备参数所需的时间、利用较少工件且降低在研究与开发 单位中的实验设计(design of experiments, DOE)过程中的工件之间的变 化的影响。因此，工件的屏蔽可显著降低开发新技术的成本。光罩最初可固4寺于光罩传送系统(mask transport system)的转移臂 (transfer arm)上以用于在不同位置之间传送。尽管光罩实体地耦接在转 移臂上，但光罩可能与一或多个相关联固持组件不正确地啮合。因此，光罩 可能在传送期间无意中与转移臂解除啮合，进而导致对光罩的潜在损坏。此 外，若起初光罩并未正确地定位于转移臂上，则转移臂也可能难以将光罩正 确地定位于所要位置。光罩传送系统的转移臂也可在非屏蔽位置(non-masking position)与 屏蔽位置(masking position)之间驱动光罩。非屏蔽位置可为光罩不对注 入至工件中的离子产生影响的储存位置。屏蔽位置可在工件前部且因此在压 板前部。 一旦光罩实体地紧固于压板前部，习知离子注入机便假设光罩处于正确屏蔽位置。然而，光罩可能与一或多个相关联光罩固持组件(mask retaining element )不正确;也。齿合且因此不处于正确屏蔽4立置。此既而可能 导致对工件的预期注入区域的偏离。因此，在此项技术中需要判定光罩是否正确地定位于转移臂上以供传送 以及光罩是否正确地定位于屏蔽位置。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种系统。系统包括转移臂，其界定一 固持平面；以及至少三个传感器，其安置于转移臂上且用于检测光罩相对于 固持平面的位置。根据本专利技术的另一方面，提供一种离子注入机。离子注入机包括离子 产生器，其用于产生离子且将离子引导向工件；压板，其用于支撑工件；转 移臂，其界定一固持平面；以及至少三个传感器，其安置于转移臂上且用于 检测光罩相对于固持平面的位置。根据本专利技术的又一方面，提供一种方法。方法包括传送界定固持平面 的转移臂使其与光罩接触，转移臂上安置有至少三个传感器；以及监控至少 三个传感器的情况以检测光罩相对于固持平面的位置。附图说明为较佳理解本揭示案，参看以引用方式并入本文中的以下各图。 图1为符合本专利技术的包括光罩传送系统的离子注入机的简化方框图。 图2为图1的光罩的平面图。图3A为正确地定位于转移臂上的光罩的简化示意性方框图。图3B为未正确地定位于转移臂上的光罩的简化示意性方框图。图4A为由处于正确屏蔽位置的光罩伸展的转移臂的简化示意性方框图。图4B为正确地定位于屏蔽位置的光罩的简化示意性方框图，其中转移臂伸展至光罩。图4C为未正确地定位于屏蔽位置的光罩的简化示意性方框图，其中转移 臂伸展至光罩。图5为符合实施例的一个光罩位置检测装置的透视图。图6为安置于转移臂上的传感器的一个实施例的简化方框图。具体实施例方式在本文中结合离子注入机来描述装置。然而，装置可与在制造过程中所涉及的使用光罩的其它过程一起使用，诸如，电浆浸渍(i隱ersion)、化学气 相沈积、物理气相沈积或熟习此项技术者已知的利用屏蔽的其它制程。因此， 本专利技术不限于下文中所描述的特定实施例。图1中说明根据本专利技术的实施例的离子注入机100的方框图，且图2为 图1的光罩10的平面图。离子注入机100可包括离子产生器l4，离子产生 器14用于产生离子15且将离子引导向工件12。离子注入机100可为离子15 安置于良好界定的离子束中的射束-线(beam-l ine)离子注入机，或离子注入 机100可为电浆4参杂式离子注入机(plasma doping ion implanter )。 离子 注入机100可为此项技术中已知的单一晶圓离子注入机或分批离子注入机 (batch ion implanter)。离子注入机100可更包括光罩传送系统2 、用以支撑工件12的压板13 ， 以及控制器60。光罩10可为圓形或其它几何形状，且图2中说明圓形光罩 10的一个实施例。光罩10具有用以允许离子15通过至工件12的特定部分 的孔径11以及用以阻挡离子到达工件12的其它部分的阻挡部分17。因此， 离子仅在由孔径11界定的区域中注入工件12。熟习此项技术者将理解工件 12的注入区域可在接近孔径11的边界的区中展现边缘效应。图2的孔径11为圓形光罩的扇形孔径。然而，光罩可具有不同几何形状 的一或多个孔径。举例而言，孔径可位于光罩10的阻挡部分(blockingportion) 17内，使得孔径由阻挡部分17围绕。在另一实施例中，孔径可由 离子阻挡部分17部分地围绕着。因此，孔径可能具有光罩10上的内部位置或可能位于光罩10的边缘处。光罩IO可由使对所注入的工件的污染最小化的传导材料制成，诸如，碳 纤维、碳化硅、硅或石墨。作为实例，碳纤维光罩可具有0. 090英吋(inch) 的厚度。在一个特定实例中，孔径11可在光罩材料与孔径11之间的边界处 具有相对较锐利的边缘。光罩传送系统2可包括转移臂19以及驱动系统(drive system) 20。转 移臂19用于固持并传送光罩10。转移臂19之一或多个固持组件21可啮合 光罩10以将光罩10固持于转移臂19上。固持组件21可为机械启动的或可 为固定结构。转移臂19也界定一固持平面(retaining plane) 50。驱动系 统20可包括马达、齿轮系(gear trains)、连杆或此项技术中已知的用以 在光罩10固持于转移臂19上时驱动转移臂19且因此驱动光罩10的其它组 件。至少三个传感器32a、 32b以及32c安置于转移臂19上且用于检测光罩 IO相对于固持平面50的位置。传感器32a、 32b、 32c可以三角形、圓形或其它非线性样式彼此等距地 间隔开。传感器32a、 32b、 32c也可以此等样式处于彼此相距的变化距离。 传感器32a、 32b、 32c可为开关，其在由光罩10的阻挡部分17接触时经启 动以改变状态。开关(例如，在 一 个实施例中，次小型快动开关(s u b - m i n i a Ui r e snap action switch)可具有在接触时经启动以改变状态的打开位置以及关 闭位置。传感器32a、 32b、 32c也可为具有打开状态以及关闭状态的电路。传感器32a、 32b、 32c可用于验证自传感器至控制器60的连接。举例而 言，传感器中之一 32a可在未由光罩IO接触时处于关闭状态。其它两个传感 器32b以及32c可在未由光罩10接触时处于打开位置。因此，当三个传感器 32a、 32b、 32c未与光罩10接触时，传感器32a、 32b、 32c将读出一个关闭 以及两个打开。然而，当三个传感器32a、 32b、 32c在正确屏蔽位置与光罩IO接触时，三个传感器32a、 32b、 32c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：　转移臂，其界定一固持平面；以及　至少三个传感器，其安置于所述转移臂上且用于检测光罩相对于所述固持平面的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查理斯A泰欧多尔赤克，詹姆斯R麦克廉，罗伯特A波特崔斯，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]