[發(fā)明專利]一種用于檢測晶圓的翹曲度的裝置及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110377917.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113206019B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 商家強
• 申請（專利權）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01B11/02;G01B11/24;C23C16/52
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

一種用于檢測晶圓的翹曲度的裝置及檢測方法，晶圓放置于傳輸腔室中的承載裝置上，檢測裝置包括橫梁、一對測距傳感器、驅動裝置和處理器；其中，橫梁設于傳輸腔室的上蓋，一對測距傳感器設于橫梁上；驅動裝置用于驅動橫梁相對于晶圓所在平面沿水平方向運動，帶動測距傳感器運動，以檢測測距傳感器的檢測端與晶圓之間的距離；處理器用于根據一對測距傳感器檢測的距離計算晶圓的翹曲度。本發(fā)明涉及的用于檢測晶圓的翹曲度的裝置，通過驅動裝置驅動橫梁帶動測距傳感器運動，從而檢測測距傳感器的檢測端與晶圓之間的距離，處理器根據檢測結果計算晶圓的翹曲度，以判斷晶圓是否翹曲，避免AWC測試超出偏差時直接報警停機。

技術領域

本發(fā)明屬于半導體技術領域，更具體地，涉及一種用于檢測晶圓的翹曲度的裝置及檢測方法。

背景技術

化學氣相沉積外延生長是將反應氣體輸送到反應腔，通過加熱等方式，使之反應，生長原子沉積在襯底上，長出單晶層。在外延工藝完成后進行晶圓取片時，晶圓溫度約800℃。在此狀態(tài)下，由于12吋晶圓直徑為300mm，工藝之后會發(fā)生明顯的形變翹曲現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術是由機械手從工藝腔取片傳輸至傳輸腔，機械手運動朝向的工藝腔的端面設有晶圓自動定心(Active Wafer Cekterikg，AWC)檢測機構，即在工藝腔傳片口的左側和右側各具有1個AWC傳感器，能夠檢測晶圓在水平方向的位置以判斷晶圓是否移位。但是AWC傳感器無法檢測晶圓在豎直方向上的高度的變化，即無法檢測晶圓是否發(fā)生翹曲，若發(fā)生翹曲的晶圓進入下一傳輸環(huán)節(jié)時，容易發(fā)生刮蹭或碰撞。而且翹曲的晶圓經過AWC傳感器檢測時，容易導致檢測結果數(shù)據的偏差增大，嚴重時會觸發(fā)AWC檢測報警，提示晶圓位移偏差過大，此時AWC傳感器無法判斷出是由于晶圓移位導致的實際水平位置的偏差、還是由于晶圓的形狀翹曲導致的豎直高度偏差，只能報警停機，進行設備維護取片。

因此，需要設計一種快速檢測晶圓翹曲的裝置，能夠在翹曲度超過可接受值時進行提示。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于檢測晶圓的翹曲度的裝置及檢測方法，能夠快速檢測晶圓的翹曲量。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于檢測晶圓的翹曲度的裝置，所述晶圓放置于傳輸腔室中的承載裝置上，所述檢測裝置包括橫梁、一對測距傳感器、驅動裝置和處理器；其中，

所述橫梁設于所述傳輸腔室的上蓋，一對所述測距傳感器設于所述橫梁上；

所述驅動裝置用于驅動所述橫梁相對于所述晶圓所在的平面沿水平方向運動，帶動所述測距傳感器運動，以檢測所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離；

所述處理器用于根據一對所述測距傳感器檢測的距離計算所述晶圓的翹曲度，并在所述翹曲度超過預設偏差時進行報警提示。

優(yōu)選地，所述驅動裝置包括電機、兩條平行設置的導軌和絲杠；

所述絲杠與兩條所述導軌平行設置且位于兩條所述導軌之間；

所述橫梁的兩端分別與兩條所述導軌滑動連接，且所述絲杠垂直貫穿所述橫梁的中部；

所述電機驅動連接于所述絲杠，用于驅動所述絲杠以帶動所述橫梁沿所述導軌運動。

優(yōu)選地，所述傳輸腔室的所述上蓋設有平行設置的第一視窗和第二視窗，所述橫梁水平運動能夠覆蓋所述第一視窗和所述第二視窗；

當所述橫梁沿所述導軌水平運動時，一對所述測距傳感器分別在所述第一視窗和第二視窗上方沿所述第一視窗和所述第二視窗運動。

優(yōu)選地，所述測距傳感器為激光測距傳感器，所述測距傳感器的檢測端朝下設置，所述測距傳感器發(fā)射的激光通過所述第一視窗和所述第二視窗進入所述傳輸腔室。

優(yōu)選地，所述橫梁的兩端分別設有第一滑塊和第二滑塊，所述第一滑塊滑動連接于一條所述導軌，所述第二滑塊滑動連接于另一條所述導軌。