[发明专利]遮蔽装置及具有其的半导体处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种遮蔽装置及具有其的半导体处理设备。

背景技术

很多半导体工艺通常都是在真空环境下进行的。例如：物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)一般是在密封腔室中进行的，腔室里具有用于支撑布置在其上的衬底的基座。基座通常包括衬底支承，衬底支承具有布置在其中的电极以在工艺进行过程中将衬底静电地保持在衬底支承上。一般地，由将被沉积到衬底上的材料所构成的靶材与衬底相对设置，通常情况下是紧固到腔室的顶部。在衬底和靶材之间供应气体，例如氩气，将所供应的气体激发形成等离子体。靶材被施加偏压，使得等离子体中的离子朝着靶材加速运动以轰击靶材。离子撞击靶材使得材料从靶材中被去除，且去除的材料被吸引向衬底，并且在衬底上沉积一层材料薄膜。

一般地，在PVD腔室中进行两个操作以确保工艺性能。第一步工艺被称为预烧靶材。靶材预烧一般是从靶材的表面清除氧化物和其他杂质，并且通常在腔室已经暴露到大气或者停用了一段时间之后进行。在预烧工艺期间，将辅助晶片或者遮蔽盘布置在衬底支承上，以防止靶材材料沉积在衬底支承上。预烧工艺一般包括室内形成等离子体和使用该等离子体从靶材清除材料表面层。

第二步工艺被称为涂覆。涂覆一般向在传统PVD工艺期间沉积在腔室部件上的材料上施加一层覆盖物。例如，氮化钛的PVD应用通常在PVD腔室表面上产生一层氮化钛。这个氮化钛层通常易碎，并且可能在后续工艺期间剖落。因此涂覆一般在氮化钛层上施加一层钛。这个钛层主要防止氮化钛剖落或者脱落。通常而言，以预定间隔来涂覆腔室，例如使用传统氮化钛PVD工艺处理每25个衬底之后。如同靶材预烧一样，遮蔽盘也被布置在衬底支承上，以防止在涂覆工艺期间靶材材料沉积在衬底支承上。

此外，在原地相继施加钛和氮化钛的PVD工艺中，靶材需要在每次钛沉积之前进行清洗，以清除可能从沉积到前一衬底上的氮化钛带到靶材上的氧化物。一般地，靶材的清洗与预烧工艺相似，持续几秒钟，并且包括利用遮蔽盘保护衬底支承。

在每次预烧、涂覆和清洗工艺完成后，通过布置在PVD腔室内的机械手将遮蔽盘旋转到一个空余位置，在该空余位置处遮蔽盘不会干扰腔室内的沉积工艺，此时，如图1所示，通过设置在空余位置顶部的传感器1030和传感器1040判断遮蔽盘是否发生错位。如专利号为US6669829，公开日为2003年8月21日的美国专利所公开的。

然而，现有技术的缺点是，由于传感器1030和传感器1040并排设置在遮蔽盘处于空余位置和遮蔽位置时遮蔽盘轴心的轴线上，遮蔽盘处于正确位置1024(空余位置)时，只有传感器1030能够检测到遮蔽盘，而传感器1040不能检测到遮蔽盘。当遮蔽盘在轴线1010方向上发生错位时，传感器1030和传感器1040将同时能够检测到遮蔽盘发生错位。但是，在实际中遮蔽盘和托盘之间还可能在其他方向发生位错，例如当遮蔽盘由正确位置1024沿垂直于轴线1010的方向错位至位置1023时，明显地，虽然传感器1030还能够检测到遮蔽盘，但传感器1040已检测不到遮蔽盘，由此会导致误判的发生，从而带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的遮蔽装置，包括：遮蔽盘；托盘，所述托盘用于承载所述遮蔽盘，且所述托盘之中设置有至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测所述遮蔽盘的状态；和转轴，所述转轴与所述托盘相连以带动所述托盘在空余位置和遮蔽位置之间移动。

根据本发明实施例的遮蔽装置，当遮蔽盘与托盘之间未发生错位时，通过设置在托盘上的传感器可以检测到遮蔽盘上一个预定位置，例如，该预定位置为遮蔽盘的中心位置，也就是说，如果传感器能够检测到位于托盘之上的遮蔽盘的中心位置，则说明遮蔽盘和托盘之间没有错位。此时，传感器的检测信号处于正常状态。而一旦遮蔽盘与托盘之间发生错位，传感器将不能检测到遮蔽盘上的上述预定位置，导致检测信号改变，因此，通过检测信号能够准确且及时地检测出遮蔽盘与托盘之间是否发生错位，进而提高遮蔽装置的安全性。

另外，根据本发明的遮蔽装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述至少一个传感器包括第一传感器，所述第一传感器用于检测所述遮蔽盘在所述托盘上的位置是否发生偏移。

在本发明的一个实施例中，所述第一传感器为微动开关。