[发明专利]等离子体设备及工件位置检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术，特别涉及等离子体设备及工件位置检测方法。

背景技术

在半导体产业和技术中，通常采用等离子体刻蚀设备实现晶片的蚀刻。为了在半导体工艺过程中提供产能、并实现对晶片的有效控制，通常在半导体工艺期间半导体加工设备可利用静电卡盘和晶片之间的静电吸附力，将晶片吸附在静电卡盘上以进行晶片的刻蚀等工艺。静电卡盘包括顶针，利用顶针可以完成晶片在静电卡盘上的入座和离座过程；另外，静电卡盘上设置有气路可用于对晶片进行吹气，从而将静电卡盘的温度控制在合适的范围。下面结合附图对静电卡盘的结构进行说明。

请参阅图1，其示出了一种现有的等离子体设备的结构示意图。如图1所示，该反应腔室包括反应腔体101，静电卡盘102、静电卡盘基座103、顶针104、静电电源105、以及用于输送工艺气体的喷嘴106。其中，静电卡盘102固定在静电卡盘基座103上，静电卡盘102中间设置有顶针104，顶针104用于配合机械手（图中未示出）进行晶片107的入座和离座过程。具体地，当机械手将晶片107传入到反应腔体101中时，顶针104可以从静电卡盘102的表面升起并托住晶片107，然后顶针104落下从而将晶片107放置于静电卡盘102的表面，此为晶片107的入座过程。当对晶片107加工完毕后，顶针104从静电卡盘102的表面升起，并将晶片107托起，机械手获取晶片107并退出反应腔体101，此为晶片107的离座过程。在晶片107的加工工艺过程中，静电电源105向静电卡盘102提供高压静电，使得静电卡盘102和晶片107之间产生静电吸附力，从而使得晶片107的位置固定。在加工工艺完成之后，晶片107离座之前，静电卡盘102需要释放与晶片107之间的静电吸附力，使得晶片107顺利离座。

然而在实际加工过程中，由于半导体或绝缘体材料中自由电子数量很少，因此静电的释放存在一定困难，在静电卡盘102的静电放电之后，可能产生残余静电吸附作用，在晶片107离座过程中形成粘片现象，请参阅图2，其示出等离子体设备中粘片发生的示意图。如图2所示，由于残余静电吸附作用，在顶针升起之后，晶片107的一侧仍然被吸附在静电卡盘102的表面，晶片107的另一端翘起，整个晶片107并非水平状态。有时候由于静电卡盘102局部静电释放不完全，使得晶片107受到来自静电卡盘102各处的吸附力不同，从而造成晶片107呈非水平状态，会出现小幅倾斜。然而，在晶片加工的自动化生产过程中，由于顶针升起、机械臂深入取片为连贯动作，当粘片发生导致晶片107的表面朝向机械臂倾斜时，会导致机械臂损伤以及顶碎晶片107的情况发生，并导致生产效率的降低以及生产成本的提高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种等离子体设备和工件位置检测方法，其能够在等离子体设备的加工工艺中，及时获知工件是否正常升起，降低了在粘片现象发生时可能出现的坏片或者碎片的情况，减小了对机械手造成损害的可能性。

为此，本发明提供一种等离子体设备，反应腔体，以及位于反应腔体之内的静电卡盘、顶针和位于反应腔体外的电源，所述静电卡盘用于承载所述待加工的工件，所述等离子体设备还包括用于检测工件位置的传感器、结果判断单元、以及结果处理单元，所述传感器包括发送模块以及与所述发送模块对应的接收模块；

所述发送模块，用于向所述工件发送感测信号；

所述接收模块，用于接收来自所述工件的感测信号；

所述结果判断单元，根据所述传感器的感测信号判断所述工件是否被所述顶针正常顶起；

所述结果处理单元，根据所述结果判断单元的判断结果执行处理流程。

优选地，所述发送模块具体用于向所述工件的上表面发送感测信号，以使所述感测信号被所述工件反射；

所述接收模块具体用于接收被所述工件的上表面反射之后的感测信号。

优选地，所述发送模块的发送方向与对应的接收模块的接收方向位于第一平面上，且所述发送方向与所述接收方向的交点位于被所述顶针正常顶起的工件的上表面，且所述第一平面垂直于所述上表面；

其中，所述发送方向为发送模块发送感测信号的方向，所述接收方向为对应的接收模块接收反射后的感测信号的方向。

优选地，所述发送模块和接收模块的数目均为N个，N为大于2的正整数，且所述发送模块与所述接收模块分别一一对应。

优选地，各个发送模块的发送方向与对应的接收模块的接收方向分别位于N个第一平面上，且N个第一平面彼此相交于所述反应腔室的中轴线，并且各个第一平面与相邻的第一平面之间的夹角分别相等。