[發明專利]PVD腔室遮擋盤檢測裝置和PVD腔室

在審

• 申請號: 201310751929.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104746034A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 沈圍;葉華;徐悅
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: C23C14/54
• 分類號: C23C14/54;C23C14/22
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳振

技術領域

本發明涉及半導體設備制造領域，尤其涉及一種用于PVD腔室的遮擋盤檢測裝置和PVD腔室。

背景技術

物理氣相沉積(Physical?Vapor?Deposition，PVD)技術表示在真空條件下，采用物理方法，將材料源——固體或液體表面氣化成氣態原子、分子或部分電離成離子，并通過低壓氣體(或等離子體)過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術。物理氣相沉積的主要方法有，真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍、離子鍍膜，及分子束外延等。發展到目前，物理氣相沉積技術不僅可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導體、聚合物

一般地，在PVD腔室中進行兩個調節操作以確保工藝性能。第一調節工藝被稱為預燒靶材。靶材預燒一般是從靶材的表面清除氧化物和其他雜志，并且通常在腔室已經暴露到大氣或者停用了一段時間之后進行。在預燒工藝期間，將輔助晶片或者遮蔽盤布置在襯底支承上，以防止靶材材料沉積在支承上。預燒工藝一般包括室內形成等離子體和使用該等離子體從靶材清除材料表面層。第二調節工藝被稱為涂覆。涂覆一般向在傳統PVD工藝期間沉積在腔室部件上的材料上施加一層覆蓋物。例如，氮化鈦的PVD應用通常在PVD腔室表面上產生一層氮化鈦。這個氮化鈦層通常易碎，并且可能在后續工藝期間剖落。涂覆一般在氮化鈦層上施加一層鈦。這個鈦層主要防止下面的氮化鈦剖落或者脫落。通常而言，以預定間隔來涂覆腔室，例如使用傳統氮化鈦PVD工藝處理每25個襯底之后。如同靶材預燒一樣，遮蔽盤被布置在襯底支承上，以防止在涂覆工藝期間靶材材料沉積在襯底支承上。此外，在原地相繼施加鈦和氮化鈦的PVD工藝中，靶材需要在每次鈦沉積之前進行清洗，以清除可能從沉積到前一襯底上的氮化鈦帶到靶材上的氧化物。一般地，靶材的清洗與預燒工藝相似，持續幾秒鐘，并且包括利用遮蔽盤保護襯底支承。每次預燒、清洗和涂覆工藝完成后，需要將遮擋盤旋轉到腔室車庫位置，其所處位置不影響腔室內工藝沉積，因此需要檢測遮擋盤是否準確到達安全位置。

在現有技術中，PVD腔室車庫上下都有觀察窗，Shutter?Motor1（遮擋盤電機）將DISK2（遮擋盤）通過BLADE3（旋轉手臂）旋轉至腔室車庫，如圖1和圖2所示，DISK2進入車庫后，BladeOuter4（旋轉手臂外沿）、BladeInner5（旋轉手臂內沿）及DiskInner6（遮擋盤內沿）對射傳感器通過上觀察窗81和下觀察窗82檢測到Disk是否到達安全位置，DiskOuter7對射傳感器作為限位使用，當BladeOuter4、BladeInner5及DiskInner6傳感器發出信號，而DiskOuter7不發出信號時，DISK2到達安全位置，腔室可進行沉積工藝。當進行預燒、清洗和涂覆工藝時，DISK2出庫，Shutter?Motor1通過BLADE3將DISK2旋轉至腔室內，PIN?Motor8（頂針升降電機）上升將DISK2頂起，BLADE3回轉至PVD腔室車庫內，BladeInner5傳感器檢測BLADE3是否到達安全位置，BladeOuter4傳感器作為限位使用，當BladeInner5傳感器發出信號，而BladeOuter4傳感器不發出信號時，BLADE3到達安全位置，PED?Motor（基座升降電機）才允許上升。

BladeOuter4、BladeInner5、DiskInner6及DiskOuter7為型號相同的對射傳感器，工作原理為：其分為兩部分，分別為傳感器發射端及接收端，當發射端發出激光光束能夠到達接收端時，傳感器不發出信號，當發射端與接收端之間有物體遮住時，接收端無法接收到發射端激光光束時，傳感器發出信號。當DISK2進入車庫，BladeOuter4、BladeInner5及DiskInner6傳感器的接收端都被DISK2遮蓋住，此時傳感器發出信號，表明DISK2及BLAD3E都已到達安全位置，電機停止旋轉，DiskOuter7傳感器作為限位傳感器，其發射端發出的激光光束能夠到達接收端，表明DISK2及BLADE3沒有超過限位。

但是現有技術中的的腔室車庫上下方均需要設置觀察窗，而上層觀察窗占用空間大、實用性差且用戶觀感不佳。

因此提供一種新的PVD腔室遮擋盤檢測裝置是本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

為了克服上述的不足，本發明的目的是提供一種新的PVD腔室遮擋盤檢測裝置和PVD腔室。

本發明的技術方案如下：

一種PVD腔室遮擋盤檢測裝置，包括傳感器和觀察窗，所述觀察窗為一個，所述傳感器均為漫反射傳感器。