[发明专利]晶圆位置的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种晶圆位置的检测装置。

背景技术

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)，简称扫描电镜(SEM)。是一种利用电子束扫描样品表面从而获得样品信息的电子显微镜。它能产生样品表面的高分辨率图像，且图像呈三维，扫描电子显微镜能被用来鉴定样品的表面结构。在半导体制造中，经常会使用扫描电子显微镜对晶圆进行检测，以检查晶圆生产过程中产生的各种缺陷，例如颗粒、划伤、裂纹以及其他材料缺陷。尤其在对关键尺寸(CD，Critical Dimension)的测量上，扫描电子显微镜被广泛使用。

扫描电子显微镜的使用必须置于高真空的环境，在半导体制造流程中，当需要对晶圆进行检测时，将晶圆送入晶圆真空检测室进行检测。图1为晶圆真空检测室的结构示意图。如图1所示，晶圆真空检测室包括预真空室(loadlock)102a、预真空室102b、真空腔室104；预真空室102a设置有外部传送门101a，预真空室102b设置有外部传送门101b，预真空室102a、预真空室102b与真空腔室104之间分别设置有内部传送门103a和内部传送门103b；检测晶圆所用的扫描电子显微镜105置于真空腔室104中。晶圆在预真空室102a、预真空室102b、真空腔室104之间的传递则通过机械手(图中未示)来完成。整个晶圆检测的过程大致如下：

首先由将晶圆传递到所述晶圆真空检测室外，打开预真空室102a的外部传送门101a，机械手将晶圆传递至预真空室102a，然后将预真空室102a抽成真空后(接近真空腔室104中的真空度)，打开内部传送门103a，将晶圆传递进真空腔室104并置于扫描电子显微镜105的检测平台之上等待检测，然后关闭内部传送门103a，所述真空腔室104中的真空度约为10^-7托(torr)。当扫描电子显微镜105对晶圆检测后，对预真空室102b抽真空(接近真空腔室104中的真空度)，然后打开内部传送门103b，将晶圆传递至预真空室102b，关闭内部传送门103b，放入纯净氮气使预真空室102b的压力与外界压力相当后，打开外部传送门101b，由机械手取出晶圆，关闭外部传送门101b。

该过程中，所述预真空室102a和预真空室102b作为外界与真空腔室104的过渡地带，因其空间较小，抽成真空较容易。但是，扫描电子显微镜105对晶圆检测完之后从真空腔室104中传递至预真空室102b时，因预真空室102b的空间较小，偶尔会发生晶圆位置未放置准确(可能是由机械手的问题引起的)的情况，即晶圆的整体没有完全处于预真空室102b中，而是一部分仍处于真空腔室104，此时因探测不到晶圆位置的异常，内部传送门103b还是关闭下来，便会夹住晶圆，导致晶圆只能报废。由此带来的影响是，首先晶圆的报废造成成本的增加；其次，由于晶圆被夹坏，需要对预真空室、真空腔室以及相关工具进行清理等操作，需要较长时间才能重新恢复运作，导致整条生产线的晶圆检测不能正常进行，耽误了生产的进度。

相关技术还可参考专利号为6113165的美国专利，该专利公开了一种自感应晶圆保持器及其使用方法。

发明内容

本发明要解决的问题是现有技术中由于晶圆从真空腔室传递到预真空室时不能检测其是否放置准确，导致晶圆会被内部传送门夹住而报废，进而影响正常生产流程。

为解决上述问题，本发明提供了一种晶圆位置的检测装置，包括：

发射单元、接收单元和控制单元；

所述发射单元、接收单元设置于晶圆真空检测室的内部传送门上，所述发射单元配置为发射第一信号；所述接收单元配置为当晶圆位置未处于检测区域时接收所述发射单元发射的第一信号，并于接收到所述第一信号后产生并传送第二信号给所述控制单元；

所述控制单元配置为在预定时间间隔内未接收到所述接收单元传送的第二信号时控制所述内部传送门保持开启状态。

可选的，所述发射单元、接收单元为激光传感器，所述第一信号为激光信号。

可选的，所述发射单元和接收单元分别相对设置于内部传送门的顶部和底部。

可选的，所述晶圆位置的检测装置还包括反射单元，设置于所述内部传送门上，包括至少一组反射子单元，每组反射子单元由两块反射镜组成，用于将所述发射单元发射的第一信号反射至所述接收单元。