[發明專利]用于使用電容式傳感器放置基板的設備和方法

有效

• 申請號: 201280023240.2
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103534799A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 布萊克·凱爾梅爾;約瑟夫·M·拉內什;埃羅爾·C·桑切斯
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

發明背景

發明領域

本發明的實施例一般涉及用于處理基板的設備和方法。更具體地說，本發明的實施例提供用于使用電容式傳感器將基板放置于處理腔室中的設備和方法。

相關技術的描述

在半導體處理期間，因為對清潔度的嚴格要求和顆粒污染的敏感性，所以通常使用非接觸測量方法以檢測和控制被處理基板的位置。在非接觸基板位置檢測和控制中一般使用光學傳感器。

然而，歸因于用來構造光學傳感器的材料，無法將光學傳感器放置于處理腔室的內部。因此，光學傳感器通常經由穿過腔室壁形成的光學窗口檢測處理腔室中的基板的位置。光學窗口由于處理腔室內部的處理氣體的沉積變得模糊，導致光學傳感器的測量產生偏差，且因缺乏對該光學窗口的頻繁清洗，該測量失去精確性。

用于檢測基板位置的光學傳感器通常放置于基板的上方和/或下方。一個或多個處理相關腔室部件通常放置于被處理基板的上方或下方，所述一個或多個處理相關腔室部件例如是基座、噴淋頭、加熱燈或基板接收器（susceptor）。因此，在處理腔室中找到放置光學窗口的位置也具有挑戰性。

因此，需要用于檢測和控制處理腔室中的基板位置的改良的非接觸測量設備和方法。

發明概述

本發明的實施例一般提供用于處理基板的設備和方法。更具體地說，本發明的實施例提供用于使用電容式傳感器將基板放置于處理腔室中的設備和方法。

本發明的一個實施例提供用于處理基板的設備。設備包括：限定內空間的腔室主體；設置在內空間中的基板放置組件；以及設置在內空間中的第一電容式傳感器和第二電容式傳感器。基板放置組件能夠至少在水平面內移動基板。第一電容式傳感器放置為在第一角位置處檢測基板的邊緣的位置。第二電容式傳感器放置為檢測基板的垂直位置。

本發明的另一實施例提供用于處理基板的設備。設備包括：限定內空間的腔室主體；和基板放置組件，所述基板放置組件包括主體，所述主體具有上表面和形成于上表面上的多個端口，所述多個端口構造為輸送多個流體流動以將基板放置于上表面上方。設備進一步包括第一電容式傳感器、第二電容式傳感器和第三電容式傳感器，所述第一電容式傳感器、第二電容式傳感器和第三電容式傳感器設置在主體上表面上。第一電容式傳感器和第三電容式傳感器設置在沿著圓周的兩個位置上。兩個位置相距約90度。第二電容式傳感器設置在圓周內部的區域中。第一電容式傳感器和第三電容式傳感器構造為測量基板的平面位置。第二電容式傳感器構造為測量基板的垂直位置。

本發明的另一實施例提供用于將基板放置于處理腔室中的方法。方法包括以下步驟：由設置在處理腔室的內空間中的基板放置組件支撐基板。處理腔室包括：設置在內空間中的第一電容式傳感器和設置在內空間中的第二電容式傳感器。第一電容式傳感器的感測表面指向第一角位置處的基板的邊緣。第二電容式傳感器的感測區域指向基板的中間區域。方法進一步包括以下步驟：使用來自第二電容式傳感器的測量確定基板的垂直位置，且來自第一電容式傳感器的測量和基板的垂直位置確定第一角位置處的基板的邊緣的位置。

附圖簡要說明

因此，可詳細地理解本發明的上述特征的方式，可參考各實施例獲得上文簡要概述的本發明的更具體描述，一些實施例圖示于附圖中。然而，應注意，附圖僅描繪本發明的典型實施例，且因此不應視為對本發明的范圍的限制，因為本發明可允許其它同等有效的實施例。

圖1A是根據本發明一個實施例的處理腔室的示意性截面側視圖。

圖1B是已去除燈組件的圖1A的處理腔室的示意性俯視圖。

圖2A至圖2F示意性地表示根據本發明實施例的用于使用電容式傳感器檢測基板的位置的方法。

圖3是示出根據本發明一個實施例的當電容式傳感器指向基板的中間區域時，在電容式傳感器信號與電容式傳感器和基板之間的距離之間的關系的示例性圖。

圖4是示出根據本發明一個實施例的電容式傳感器信號與基板的邊緣和電容式傳感器的中心軸之間的距離之間的關系的示例性圖。

圖5是示出根據本發明一個實施例的沿著X方向和Y方向的基板位置的測量的示例性圖。

圖6是根據本發明一個實施例的用于控制基板位置的方法的流程圖。

圖7是處理腔室的示意性截面圖，該處理腔室具有用于測量和控制被處理基板的水平度的電容式傳感器。

圖8是根據本發明一個實施例的具有電容式傳感器的處理腔室的示意性截面圖。