CN116417379A - 一种晶圆侦测结构和晶圆侦测方法 - Google Patents

一种晶圆侦测结构和晶圆侦测方法 Download PDF

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曹春生
姜玮
沈子扬
张路
高振威
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Abstract

本申请公开了一种晶圆侦测结构和晶圆侦测方法，其中结构基于一刻蚀设备，刻蚀设备包括：静电吸盘，静电吸盘用于放置晶圆；升降组件，用于带动晶圆上升；转移组件，用于将晶圆转移到静电吸盘上，或将被顶起的晶圆转移；晶圆侦测结构包括设置在腔体内的至少两组监测传感器，监测传感器位于静电吸盘上方，其中一组监测传感器用于检测晶圆是否被抬升到位，其它监测传感器用于检测抬升后的晶圆是否发生倾斜。本申请通过采用上述技术方案，能够在晶圆发生倾斜时及时发现，减小晶圆划伤的可能性。

Description

一种晶圆侦测结构和晶圆侦测方法
技术领域
本申请涉及晶圆加工的技术领域，具体涉及一种晶圆侦测结构和晶圆侦测方法。
背景技术
在刻蚀工艺中，晶圆主要通过机械臂的搬运来运送到不同的位置进行刻蚀，因此，腔体内通常会安装有各种传感器，来检测晶圆放置的位置是否准确。
相关技术中，刻蚀机主要是通过腔体下方的驱动组件驱动顶针的上下运动，来实现晶圆的上下移动，侦测驱动组件运动的传感器设置在腔体的下方，并通过侦测安装在驱动组件中的连杆上的挡板的位置，来传递腔内顶针上升或下降的信号。在顶针上升并顶起晶圆后，机械臂的前端再伸入晶圆下方并取走晶圆。
然而，在上述结构中，由于顶针一般有至少两个，随之配置的连杆也会有两个，而传感器只要检测到了挡板，就会传递腔内顶针上升或下降的信号。这就导致了，即使两个连杆上的挡板未同步升降，使得晶圆发生了倾斜，但只要有一个挡板被传感器检测到，就会引起机械臂下一步的操作，造成晶圆划伤等不良。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种晶圆侦测结构和晶圆侦测方法。
第一方面，本申请实施例提供了一种晶圆侦测结构，所述晶圆侦测结构基于一刻蚀设备，所述刻蚀设备包括：
静电吸盘，所述静电吸盘用于放置晶圆；
升降组件，用于带动所述晶圆上升；
转移组件，用于将所述晶圆转移到静电吸盘上，或将被顶起的所述晶圆转移；
其特征在于，所述晶圆侦测结构包括设置在腔体内的至少两组监测传感器，所述监测传感器位于静电吸盘上方，其中一组所述监测传感器用于检测晶圆是否被抬升到位，其它所述监测传感器用于检测抬升后的晶圆是否发生倾斜。
在一些实施例中，所述监测传感器为对射式光电传感器。
在一些实施例中，相邻的所述监测传感器之间上下间距设置。
在一些实施例中，所述监测传感器设置有两组。
在一些实施例中，两组所述监测传感器之间的间距在3-5mm的范围内。
在一些实施例中，所述升降组件包括：
用于顶起所述晶圆的顶针；
用于驱动所述顶针升降的驱动件。
第二方面，本申请实施例提供了一种晶圆侦测方法，包括：
在所述升降组件带动顶针上升后，基于所有所述监测传感器所反馈的信号，判断所述晶圆的位置和状态；
当识别到第一监测传感器侦测到晶圆，同时其它所述监测传感器未识别到晶圆时，判断所述晶圆抬升到位，所述第一监测传感器指用于检测晶圆是否被抬升到位的监测传感器；
控制转移组件将被顶起的所述晶圆转移。
在一些实施例中，所述方法还包括：
当识别到所述第一监测传感器侦测到晶圆，同时存在其它所述监测传感器检测到晶圆时，判断所述晶圆发生倾斜；
控制刻蚀设备告警。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
1.在晶圆被升降组件顶起后，刻蚀设备内设置有的两组监测传感器不仅能够监测晶圆是否被顶升到位，即是否被顶升到能够被转移组件正常转移走的位置，还能共同监测晶圆是否发生倾斜，从而有助于减小晶圆被划伤的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施方式，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是本申请一个示例性实施例提供的晶圆被抬升到最高点且未发生倾斜时的晶圆侦测结构的示意图；
图2是本申请一个示例性实施例提供的晶圆发生倾斜时的晶圆侦测结构的示意图；
图3是本申请一个示例性实施例提供的用于展示监测传感器和顶针相对位置关系的俯视角示意图；
图4是本申请一个示例性实施例提供的晶圆侦测方法的流程图。
附图标记说明：01、晶圆；1、腔体；2、静电吸盘；3、顶针；4、驱动件；5、监测传感器；51、发送端；52、接收端。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。
在本申请的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本申请实施例提供有一种晶圆侦测结构，该结构安装在刻蚀设备中。参照图1，刻蚀设备包括静电吸盘2、升降组件和转移组件。其中，静电吸盘2设置于刻蚀设备的腔体1内，用于放置晶圆01。升降组件用于将加工完成的晶圆01顶起，包括顶针3和驱动件4。其中，驱动件4可以是气缸、油缸等，顶针3设置有至少两个，且顶针3的一端连接于驱动件4，另一端能够在驱动件4的带动下，从静电吸盘2的顶部伸出，从而将晶圆01顶起。转移组件可以是多轴机器人上的机械臂，用于将晶圆01转移到静电吸盘2上，或将被顶起的晶圆01转移。
晶圆侦测结构包括至少两组监测传感器5，参照图1，在本实施例中，以两组为例。两组监测传感器5上下间距安装在刻蚀设备的腔体1内，且均位于静电吸盘2上方，两组监测传感器5之间的间距在3-5mm的范围内。监测传感器5可以是对射式光电传感器，每组监测传感器5均包括相对设置的一个发送端51和一个接收端52，且晶圆01在升降组件作用下的移动路径位于发送端51和接收端52之间。
参照图1，其中一组监测传感器5用于检测晶圆01是否被抬升到位，即，当晶圆01被顶针3抬升到最高点时，恰好位于该监测传感器5的发送端51和接收端52之间。另一组监测传感器5可以位于该监测传感器5的上方，也可以位于该监测传感器5的下方，用于检测晶圆01是否发生了倾斜。为了最大范围地检测晶圆01是否发生倾斜，在本实施例中，用于检测晶圆01是否发生倾斜的监测传感器5设置于用于检测晶圆01是否被抬升到位的监测传感器5下方。
参照图1和图2，图1示出了晶圆01被抬升到最高点时且未倾斜的状态，图2示出了晶圆01发生倾斜时的状态，图中的虚线代表监测传感器5的发送端51发出的光线的路径，需要注意的是，参照图3，顶针3并不会遮挡发送端51发出的光线。可以发现，当晶圆01发生倾斜时，会同时触发两个监测传感器5。。
本申请实施例还公开有一种晶圆监测方法，该方法基于上述晶圆侦测结构，并可以由刻蚀设备中的控制器实现。参照图4，该方法主要包括以下内容：
S10：在升降组件带动顶针上升后，基于所有监测传感器所反馈的信号，判断晶圆的位置和状态。
示例性的，可以配置用于接收所有监测传感器所反馈信号的检测电路，并信号连接至控制器。在升降组件带动顶针上升，从而带动晶圆上升后，随着晶圆的移动，会触发不同位置的监测传感器，使得控制器能够基于检测电路，识别所有监测传感器所反馈的信号，从而判断晶圆的位置和状态。
S20：当识别到第一监测传感器侦测到晶圆，同时其它监测传感器未识别到晶圆时，判断晶圆抬升到位。
其中，第一监测传感器是指用于检测晶圆是否被抬升到位的监测传感器。
示例性的，当第一监测传感器侦测到晶圆，同时其它监测传感器未识别到晶圆时，说明晶圆被抬升到了最高点，且未发生倾斜。
S30：控制转移组件将被顶起的晶圆转移。
示例性的，在判断出晶圆被抬升到了最高点，且未发生倾斜后，控制器会控制转移组件运行，使得转移组件将被顶起的晶圆转移，同时，控制器还会控制驱动件带动顶针下降，从而便于放置下一个晶圆。
进一步的，在一些实施例中，在上述S10之后，还可以包括以下内容：
当识别到第一监测传感器侦测到晶圆，同时存在其它监测传感器检测到晶圆时，判断晶圆发生倾斜。
示例性的，当识别到第一监测传感器侦测到晶圆，同时存在其它监测传感器检测到晶圆时，则代表晶圆发生了倾斜。
控制刻蚀设备告警。
示例性的，在识别到晶圆发生倾斜后，控制器可以控制刻蚀设备上配置有的报警器发出警报，从而提醒工作人员及时处理。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种晶圆侦测结构，所述晶圆侦测结构基于一刻蚀设备，所述刻蚀设备包括：
静电吸盘(2)，所述静电吸盘(2)用于放置晶圆(01)；
升降组件，用于带动所述晶圆(01)上升；
转移组件，用于将所述晶圆(01)转移到静电吸盘(2)上，或将被顶起的所述晶圆(01)转移；
其特征在于，所述晶圆侦测结构包括设置在腔体(1)内的至少两组监测传感器(5)，所述监测传感器(5)位于静电吸盘(2)上方，其中一组所述监测传感器(5)用于检测晶圆(01)是否被抬升到位，其它所述监测传感器(5)用于检测抬升后的晶圆(01)是否发生倾斜。
2.根据权利要求1所述的晶圆侦测结构，其特征在于，所述监测传感器(5)为对射式光电传感器。
3.根据权利要求1所述的晶圆侦测结构，其特征在于，相邻的所述监测传感器(5)之间上下间距设置。
4.根据权利要求3所述的晶圆侦测结构，其特征在于，所述监测传感器(5)设置有两组。
5.根据权利要求4所述的晶圆侦测结构，其特征在于，两组所述监测传感器(5)之间的间距在3-5mm的范围内。
6.根据权利要求1所述的晶圆侦测结构，其特征在于，所述升降组件包括：
用于顶起所述晶圆(01)的顶针(3)；
用于驱动所述顶针(3)升降的驱动件(4)。
7.一种晶圆侦测方法，其特征在于，包括：
在所述升降组件带动顶针上升后，基于所有所述监测传感器所反馈的信号，判断所述晶圆的位置和状态；
当识别到第一监测传感器侦测到晶圆，同时其它所述监测传感器未识别到晶圆时，判断所述晶圆抬升到位，所述第一监测传感器指用于检测晶圆是否被抬升到位的监测传感器；
控制转移组件将被顶起的所述晶圆转移。
8.根据权利要求7所述的晶圆侦测方法，其特征在于，所述方法还包括：
当识别到所述第一监测传感器侦测到晶圆，同时存在其它所述监测传感器检测到晶圆时，判断所述晶圆发生倾斜；
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