[发明专利]硅片位置检测装置和方法

说明书

公开了一种用于检测硅片在硅片夹上的位置的装置和方法。该装置包括：照相机(6)和图像处理器(100)，该图像处理器包括转换单元(101)、比较单元(103)和决定单元(104)。该方法包括以下步骤：获得硅片的边缘的图像并发送图像数据至图像处理器(S23)；将图像数据转换成若干图像像素并将图像像素与参考像素比较(S25’)，以及决定硅片在硅片夹上是否就位(S26)。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种硅片位置检测装置和方法，以检测硅片夹上的硅片位置是否正确。

背景技术

在半导体器件制造过程中，硅片需要在各种不同的工艺腔之间传送，例如薄膜淀积腔、刻蚀腔和清洗腔等，以便完成相应的工艺加工。为了提高工艺加工效率、满足更高的工艺环境的要求，采用了机械手来传送硅片。通常硅片被机械手放置在工艺腔中的硅片夹上进行工艺加工，而硅片能否准确地放置在硅片夹的预设位置上将会对工艺效果产生较大的影响。例如，在淀积工艺过程中，如果硅片没有放置在硅片夹的中心位置或者硅片倾斜的放置在硅片夹上，将会导致硅片上淀积的金属薄膜不均匀，从而使后续的工艺加工变得困难，导致器件的性能下降，甚至可能导致硅片破损。因此，硅片被正确地放在硅片夹上是很重要的。然而，由于机械手传送和放置硅片过程中难免会有意外发生，不能保证每次硅片都能放置在硅片夹的正确位置上，那么就需要一种可以检测硅片是否正确放置在硅片夹上的装置和方法。

美国专利公开号US2005/0012938揭露了一种硅片位置检测装置和方法。该装置包括第一感应器组和第二感应器组，两组感应器组都包含至少一个光信号发射器和一个光信号接收器。当该装置用于硅片位置检测时，装置是靠硅片与感应器组的相对位置来判断硅片是否处在正确的位置。一旦硅片没有被放置在正确的位置，第一感应器组和第二感应器组触发的时间间隔差偏离预设值，该装置就会报告硅片位置出错并停止工艺。

尽管上述装置能够检测硅片位置是否正确，然而，该装置结构过于复杂，所需成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、成本低的硅片位置检测装置。

为实现上述目的，本发明提出的硅片位置检测装置，检测硅片在硅片夹上的位置是否正确，包括：照相机、转换单元、比较单元及决定单元。照相机拍摄旋转中的硅片的边缘以获得图像数据。转换单元接收来自照相机的图像数据，并将接收的图像数据转换成若干像素值。比较单元将转换单元转换的像素值与预先确定的参考像素值比较，并获得比较结果。决定单元根据比较单元的比较结果决定硅片的位置是否正确。

在一个实施例中，硅片以一设定转速转动，通过将一硅片放置在硅片夹的正确位置上并使硅片以所述设定转速转动来获取参考像素值。

在一个实施例中，硅片夹具有数个定位销，硅片夹转动时，定位销将硅片固定在硅片夹上。

在一个实施例中，硅片夹布置在工艺腔中，与照相机相对的工艺腔的壁由半透明材料制成。

在一个实施例中，还包括光源，光源布置在工艺腔的外部，且靠近与照相机相对的工艺腔的壁，光源照亮工艺腔的内部。

本发明还提供了硅片位置检测方法，检测硅片在硅片夹上的位置是否正确，包括如下步骤：

拍摄旋转中的硅片的边缘以获得图像数据；

将图像数据转换成若干像素值；

将转换的像素值与预先确定的参考像素值比较，并获得比较结果；

根据比较结果决定硅片的位置是否正确。

在一个实施例中，硅片以一设定转速转动，通过将一硅片放置在硅片夹的正确位置上并使硅片以所述设定转速转动来获取参考像素值。

在一个实施例中，将转换的像素值与预先确定的参考像素值比较，并获得比较结果包括：计算转换的像素值与预先确定的参考像素值之间的平均误差。