[發明專利]一種防止晶片碎裂的檢測裝置

有效

• 申請號: 201210557540.0
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103887208A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 馬東;解毅;趙洪濤;何雅彬;馬世余;王喆;沈瑜俊;吳奇昆;孫亭
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本發明屬于半導體制造技術領域，涉及一種應用于半導體設備的檢測設備，具體是指一種應用于具有多處理腔的半導體設備中的防止晶片碎裂的檢測裝置。

背景技術

現有技術中，適用于多處理腔的真空半導體制程設備大多用來對晶片表面進行化學氣相沉積處理，如圖1所示，其包含傳輸腔1，以及呈星型設置在所述傳輸腔1周圍的若干處理腔2。每個處理腔2分別通過一隔離閥與所述傳輸腔1連接，且每個處理腔2中分別設置有載片臺3，用于對晶片進行處理時承載并定位晶片。

目前使用較為普遍的單晶片、多處理腔的真空半導體制程設備是P5000半導體設備，其具有絕佳的半導體制程整合、量產制造等優點，并在保持真空的狀況下，最多具有四個相同或不相同的制程處理腔（反應室）同時對晶片進行處理和生產，更富有整合能力。一般情況下，P5000半導體設備能夠容納并處理5寸或6寸大小的晶片。但目前也有越來越多的P5000半導體設備開始對8寸大小的晶片進行處理。

如圖2所示，所述傳輸腔1包含晶片傳輸緩沖腔11（Buffer）和晶片存儲腔12，且所述晶片存儲腔12的頂部高于晶片傳輸緩沖腔11。在所述晶片傳輸緩沖腔11的底面中央設置有傳輸機械手111，在所述晶片存儲腔12內設置具有若干層的晶片承載臺121（Storage），其可垂直放置若干片晶片，該晶片承載臺121的底部設置有升降裝置122，用于支撐該晶片承載臺121上下升降。

所述真空半導體制程設備工作時，首先利用升降裝置122升高晶片承載臺121，并從外部片匣4中向所述晶片承載臺121上依次垂直放置晶片，隨后下降升降裝置122并帶動晶片承載臺121下降至晶片存儲腔12底部。所述晶片傳輸緩沖腔11內的傳輸機械手111拾取晶片承載臺121最頂層晶片，將其傳輸至其中一個處理腔2中，并放置在該處理腔2中的載片臺3上，傳輸機械手111退出該處理腔并關閉隔離閥，可對該晶片進行表面沉積處理。隨后升降裝置122將晶片承載臺121升高一層，傳輸機械手111拿取晶片承載臺121第二層的晶片，并進行相應處理，即將晶片傳輸至另外一個處理腔2中進行處理。因此，該真空半導體制程設備可同時批量處理4片晶片，大大提高晶片處理效率。

處理腔2完成對各自其中的晶片的處理后，由傳輸機械手111依次將晶片放回晶片承載臺121上，直至該晶片承載臺121上的所有晶片都完成處理，由晶片承載臺121將晶片送回外部片匣4。

在上述對晶片的處理過程中，必須保證傳輸機械手111能夠準確的由晶片承載臺121上拾取晶片，并準確將晶片放置在各處理腔2中的載片臺3上，同時在晶片完成處理后，又能準確的由各處理腔2中的載片臺3上拾取晶片，并準確將晶片放回晶片承載臺121上。但是現有技術中，P5000半導體設備在晶片存儲腔12中并沒有設置任何例如傳感器等檢測設備來檢測晶片在承載臺121上的放置位置是否存在伸出或凸起的偏差情況。這是P5000半導體設備目前所存在的一個較為嚴重的疏漏。

尤其當該P5000的半導體設備在處理8寸大小的晶片時，由于晶片尺寸較大，使得晶片承載臺121與晶片存儲腔12的內壁之間的間隙非常小（大約只有5mm左右）。一旦發生晶片在承載臺121上的放置位置存在偏差的情況，而又沒有任何檢測設備對其進行檢測的話，當降升降裝置122帶動晶片承載臺121上升或下降時，即會導致晶片與晶片存儲腔12的內壁發生摩擦碰撞而碎裂，從而意味著之前的晶片處理制程全部白費。因此，能夠準確的檢測晶片在承載臺121上的放置位置，從而保證晶片傳輸的準確性和安全性，是非常重要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防止晶片碎裂的檢測裝置，適用于具有多處理腔的半導體設備中，能夠有效檢測晶片在晶片存儲腔中的放置位置是否存在偏差，避免晶片與晶片存儲腔的內壁發生摩擦碰撞致使其碎裂報廢的情況發生，能有效提高半導體設備的生產效率。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種防止晶片碎裂的檢測裝置，用于具有多處理腔的半導體設備中；其中，所述半導體設備包含傳輸腔，以及呈星型設置在所述傳輸腔周圍的若干處理腔；所述傳輸腔包含晶片傳輸緩沖腔和晶片存儲腔；所述的檢測裝置是設置在晶片存儲腔內的，用于檢測放置在晶片存儲腔內的晶片位置是否存在伸出或凸起的偏差；該檢測裝置包含第一傳感器，接收該第一傳感器發出的檢測信號的第一接收器；第二傳感器，以及接收該第二傳感器發出的檢測信號的第二接收器。

其中，所述第一傳感器設置在晶片存儲腔的頂蓋上，且位于晶片存儲腔與晶片傳輸緩沖腔的連接側的中間位置。