[发明专利]用于使用电容式传感器放置基板的设备和方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明的实施例一般涉及用于处理基板的设备和方法。更具体地说，本发明的实施例提供用于使用电容式传感器将基板放置于处理腔室中的设备和方法。

相关技术的描述

在半导体处理期间，因为对清洁度的严格要求和颗粒污染的敏感性，所以通常使用非接触测量方法以检测和控制被处理基板的位置。在非接触基板位置检测和控制中一般使用光学传感器。

然而，归因于用来构造光学传感器的材料，无法将光学传感器放置于处理腔室的内部。因此，光学传感器通常经由穿过腔室壁形成的光学窗口检测处理腔室中的基板的位置。光学窗口由于处理腔室内部的处理气体的沉积变得模糊，导致光学传感器的测量产生偏差，且因缺乏对该光学窗口的频繁清洗，该测量失去精确性。

用于检测基板位置的光学传感器通常放置于基板的上方和/或下方。一个或多个处理相关腔室部件通常放置于被处理基板的上方或下方，所述一个或多个处理相关腔室部件例如是基座、喷淋头、加热灯或基板接收器（susceptor）。因此，在处理腔室中找到放置光学窗口的位置也具有挑战性。

因此，需要用于检测和控制处理腔室中的基板位置的改良的非接触测量设备和方法。

发明概述

本发明的实施例一般提供用于处理基板的设备和方法。更具体地说，本发明的实施例提供用于使用电容式传感器将基板放置于处理腔室中的设备和方法。

本发明的一个实施例提供用于处理基板的设备。设备包括：限定内空间的腔室主体；设置在内空间中的基板放置组件；以及设置在内空间中的第一电容式传感器和第二电容式传感器。基板放置组件能够至少在水平面内移动基板。第一电容式传感器放置为在第一角位置处检测基板的边缘的位置。第二电容式传感器放置为检测基板的垂直位置。

本发明的另一实施例提供用于处理基板的设备。设备包括：限定内空间的腔室主体；和基板放置组件，所述基板放置组件包括主体，所述主体具有上表面和形成于上表面上的多个端口，所述多个端口构造为输送多个流体流动以将基板放置于上表面上方。设备进一步包括第一电容式传感器、第二电容式传感器和第三电容式传感器，所述第一电容式传感器、第二电容式传感器和第三电容式传感器设置在主体上表面上。第一电容式传感器和第三电容式传感器设置在沿着圆周的两个位置上。两个位置相距约90度。第二电容式传感器设置在圆周内部的区域中。第一电容式传感器和第三电容式传感器构造为测量基板的平面位置。第二电容式传感器构造为测量基板的垂直位置。

本发明的另一实施例提供用于将基板放置于处理腔室中的方法。方法包括以下步骤：由设置在处理腔室的内空间中的基板放置组件支撑基板。处理腔室包括：设置在内空间中的第一电容式传感器和设置在内空间中的第二电容式传感器。第一电容式传感器的感测表面指向第一角位置处的基板的边缘。第二电容式传感器的感测区域指向基板的中间区域。方法进一步包括以下步骤：使用来自第二电容式传感器的测量确定基板的垂直位置，且来自第一电容式传感器的测量和基板的垂直位置确定第一角位置处的基板的边缘的位置。

附图简要说明

因此，可详细地理解本发明的上述特征的方式，可参考各实施例获得上文简要概述的本发明的更具体描述，一些实施例图示于附图中。然而，应注意，附图仅描绘本发明的典型实施例，且因此不应视为对本发明的范围的限制，因为本发明可允许其它同等有效的实施例。

图1A是根据本发明一个实施例的处理腔室的示意性截面侧视图。

图1B是已去除灯组件的图1A的处理腔室的示意性俯视图。

图2A至图2F示意性地表示根据本发明实施例的用于使用电容式传感器检测基板的位置的方法。

图3是示出根据本发明一个实施例的当电容式传感器指向基板的中间区域时，在电容式传感器信号与电容式传感器和基板之间的距离之间的关系的示例性图。

图4是示出根据本发明一个实施例的电容式传感器信号与基板的边缘和电容式传感器的中心轴之间的距离之间的关系的示例性图。

图5是示出根据本发明一个实施例的沿着X方向和Y方向的基板位置的测量的示例性图。

图6是根据本发明一个实施例的用于控制基板位置的方法的流程图。

图7是处理腔室的示意性截面图，该处理腔室具有用于测量和控制被处理基板的水平度的电容式传感器。

图8是根据本发明一个实施例的具有电容式传感器的处理腔室的示意性截面图。