等离子体设备及工件位置检测方法
【专利摘要】本发明公开一种等离子体设备和工件位置检测方法，该等离子体设备包括反应腔体，以及位于反应腔体之内的静电卡盘、顶针、和静电电源，等离子体设备还包括传感器、结果判断单元、以及结果处理单元，其中，所述传感器包括用于发送感测信号的发送模块、以及与所述发送模块对应的接收模块；所述结果判断单元，用于根据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。通过本发明的等离子体设备和工件位置检测方法，能够在加工工艺中，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。
【专利说明】等离子体设备及工件位置检测方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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；另夕卜，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。
[0003]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。
[0004]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广成本的提闻。
【发明内容】
[0005]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。
[0006]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；
[0007]所述发送模块，用于向所述工件发送感测信号；
[0008]所述接收模块，用于接收来自所述工件的感测信号；
[0009]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；
[0010]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。
[0011]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；
[0012]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。
[0013]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；
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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个第一平面彼此平行。
[0018]优选地，所述接收模块直接接收所述发送模块发送的感测信号；其中，
[0019]所述发送模块的发送方向与对应的接收模块的接收方向在同一直线上，且所述直线平行于被所述顶针正常顶起的工件的上表面，所述直线高于所述上表面且所述直线与所述上表面之间的距离小于一预定值；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。
[0020]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。
[0021]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条直线上，其中
[0022]所述N条直线互相平行；或，
[0023]所述N条直线相交于一点，并且各个相邻的直线之间的夹角均相等。
[0024]优选地，所述结果判断单元根据所述感测信号判断所述工件是否被顶针正常顶起具体为，当所述接收模块接收到感测信号时，判断所述工件被顶针正常顶起；当所述接收模块未接收到感测信号时，判断所述工件没有被顶针正常顶起。[0025]优选地，所述结果处理单元包括异常处理模块和正常处理模块，所述异常处理模块用于当结果判断单元判断所述工件未被正常顶起时发出报警信息，所述正常处理模块用于当结果判断单元判断所述工件被正常顶起时按照正常工艺流程进行后续工艺过程直至完成整个工艺。
[0026]优选地，所述传感器为激光对射式传感器或红外式传感器。
[0027]为此，本发明还提供一种工件位置检测方法，所述方法应用于上述等离子体设备中，所述方法包括:
[0028]步骤S101，顶针将静电卡盘上的工件从静电卡盘的表面顶起；
[0029]步骤S102，所述传感器对来自工件表面的感测信号进行检测；
[0030]步骤S103，传感器是否检测到感测信号，判断所述工件是否被所述顶针正常顶起；当传感器未检测到感测信号时，则执行异常处理流程，当传感器检测到感测信号时，则执行正常工艺流程。
[0031]优选地，所述异常处理流程包括:对工件状态异常发出警告；或，所述顶针落下使得所述工件返回静电卡盘的表面，等待一预定时间之后，跳到步骤S101。
[0032]优选地，所述正常工艺流程包括:机械手进入反应腔从顶针上取走所述工件；顶针下降直到顶针的上表面不高于所述静电卡盘的上表面。
[0033]本发明具有以下有益效果:
[0034]通过本发明提供的等离子体设备和工件位置检测方法，当放置于静电卡盘之上的工件被顶针正常顶起时，接收模块设置为能够接收到被工件的上表面反射的感测信号，当粘片现象发生时，即放置于静电卡盘之上的工件没有被顶针正常顶起时，接收模块无法接收到被工件的上表面反射的感测信号，结果判断单元根据接收模块接收的感测信号判断工件是否被顶针正常顶起，从而及时获知工件的状态，并且粘片现象发生时进行及时的补救或处理流程。通过在常规流程中增加对工件是否正常升起的判断环节，可以及时获知工件的状态，有效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，提高了生产效率,并降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为现有技术中一种等离子体设备的结构示意图；
[0036]图2为现有技术中的等离子体设备中粘片发生的示意图；
[0037]图3为本发明实施例一提供的等离子体设备的结构示意图；
[0038]图4A为本发明实施例一中发送模块210和接收模块211的设置示意图；
[0039]图4B为本发明实施例一中另一种发送模块210和接收模块211的设置示意图；
[0040]图5A为本发明实施例一中又一种发送模块210和接收模块211的设置示意图；
[0041]图5B为本发明实施例一中再一种发送模块210和接收模块211的设置示意图；
[0042]图6为本发明实施例二提供的一种工件位置检测方法的流程示意图；
[0043]图7为本发明实施例二提供的又一种工件位置检测方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0044]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的等离子体设备及工件位置检测方法进行详细描述。
[0045]本发明实施例一提供了一种等离子体设备。请参阅图3，其示出了本发明实施例一提供的等离子体设备的结构示意图。如图3所示，该等离子体设备包括反应腔体201，以及位于反应腔体201之内的静电卡盘202、静电卡盘基座203、顶针204、和位于反应腔体外的静电电源205，静电卡盘202用于承载所述待加工的工件207，该等离子体设备还包括用于检测工件位置的传感器，该传感器包括发送模块210以及与所述发送模块210对应的接收模块211。其中，发送模块210用于向工件207发送感测信号；接收模块211用于接收来自工件207的感测信号。该等离子体设备还包括结果判断单元和结果处理单元(图中没有示出)。其中，结果判断单元根据传感器的感测信号来判断工件207是否被顶针204正常顶起。结果处理单元根据结果判断单元的判断结果执行处理流程。
[0046]通过本实施例一提供的等离子体设备，放置于静电卡盘202之上的工件207被顶针204正常顶起时，接收模块211能够接收到感测信号，当粘片现象发生时，即放置于静电卡盘202之上的工件207没有被顶针204正常顶起时，接收模块211无法接收到感测信号，结果判断单元根据接收模块211是否接收到感测信号来判断工件207是否被顶针204正常顶起，从而及时获知工件207的状态，并且在粘片现象发生时进行及时的补救或处理流程。通过在常规流程中增加对工件207是否被正常顶起的判断环节，可以及时获知工件207的状态，有效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,提高了生产效率,并降低了生产成本。
[0047]下面结合具体的应用场景，对本发明实施例一提供的等离子体设备进行说明。
[0048]对于本发明实施例一提供的等离子体设备中的传感器，传感器的发送模块210可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207反射；接收模块211可以用于接收被所述工件207反射之后的感测信号。其中，发送模块210和对应的接收模块211被设置为当放置于静电卡盘202之上的工件207被顶针204正常顶起时，发送模块210发送的感测信号被工件207的上表面反射之后，恰好能够被对应的接收模块211所接收。具体地，发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向设置为位于同一平面上，例如，发送方向与接收方向位于同一个第一平面上，并且发送方向与接收方向的交点位于被顶针204正常顶起的工件207的上表面，其中第一平面垂直于工件207的上表面。本发明实施例中，发送方向为发送模块210发送感测信号的方向，接收方向为对应的接收模块211接收感测信号的方向。需要说明的是，本发明实施例中接收模块的接收方向并非是唯一的，而是指接收模块211能够检测到有感测信号入射的方向，因为对于接收模块211来说，其具有一定的角度感测范围，即能够感测到入射角度在一定范围内的感测信号。当接收模块211具有一定角度感测范围时，本发明实施例中的接收方向可以理解为接收模块211能够接收感测信号的方向中的任一方向，优选地，可以采用感测灵敏度最高的方向。
[0049]通过这种设置，当放置于静电卡盘202之上的工件207被顶针204正常顶起时，接收模块211能够接收到被工件207的上表面反射的感测信号，当粘片现象发生时，即放置于静电卡盘202之上的工件207没有被顶针204正常顶起时，工件207的上表面发生倾斜，从而工件207的上表面与发送模块210的发送方向之间的夹角发生变化，或者发送模块210的发送方向与工件207的上表面的交点的高度发生变化，导致工件207的上表面对感测信号的反射线路发生变化，使得感测信号无法沿接收模块211的接收方向被反射，因此接收模块211无法接收到被工件207的上表面反射的感测信号。
[0050]本实施例中，在工件被顶针升起时，可能由于各个顶针上残余电荷不同而造成各个顶针对工件的吸附力不同，使得工件产生一个很小角度的倾斜，而即使角度很小的肉眼几乎不可见的倾斜也可能造成机械手的损害，利用本实施例中的反射式的位置感测方式，不仅能检测出严重的位置偏差，也能够检测出工件很小角度的倾斜，因为工件表面微小的角度变化将导致反射光入射到接收模块211时入射点的较大偏移，因此本实施例的反射式的位置感测设置方式具有较高的检测准确性。
[0051]为了进一步提高传感器对工件207的位置的检测的准确性，可以将发送模块210和接收模块211设置为多对，例如，将反应腔体201中发送模块210和接收模块211的数目均设置为N个，N为大于2的正整数，N个发送模块210与N个接收模块211分别一一对应。下面以N等于3为例进行具体说明。
[0052]其中，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3个第一平面上，3个第一平面可以设置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。请参阅图4A，其示出了发送模块210和接收模块211的设置示意图。如图4A所示，具体地，第I个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向位于第一平面Pl上，第2个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向位于第一平面P2上，第3个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向位于第一平面P3上，这三个第一平面相交于所述反应腔室201的中轴线，各个第一平面与相邻的第一平面之间的夹角分别相等，均为60度。图4A中以带箭头的虚线示出了第一平面Pl上第I个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向，为了简明起见，省略了位于第一平面P2的发送方向和对应的接收方向、以及第一平面P3上的发送方向和对应的接收方向。其中第二平面PO为工件207被正常顶起之后其上表面所在的平面，各个发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向的交点均位于该第二平面PO上，并且各个交点位于该第二平面PO上的同一点。本实施例中以各个相邻的第一平面之间的夹角分别相等为例进行说明，然而，各个相邻的第一平面之间的夹角也可以不相等。另外，本实施例中以三个第一平面相交于所述反应腔室201的中轴线为例进行说明，然而各个第一平面也可以不相交于同一直线，此时，各个发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向的交点均位于平面PO上，但是各个交点并不位于PO上的同一点。
[0053]上述设置中以各个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向构成的各个第一平面相交同一直线并且夹角等分的方式为例进行了说明，然而，多个发送模块210和对应的接收模块211也可以按其他方式设置。例如，各个发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向分别位于3个第一平面上，且3个第一平面彼此平行。具体地，请参阅图4B，其示出了此时发送模块210和接收模块211的设置示意图。如图4B所示，第I个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向位于第一平面P4上，第2个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向位于第一平面P5上，第3个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向位于第一平面P6上，并且这3个第一平面彼此平行。图4B中以带箭头的虚线示出了第一平面P6上第3个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向，为了简明起见，省略了位于第一平面P4的发送方向和对应的接收方向、以及第一平面P5上的发送方向和对应的接收方向。其中第二平面PO为工件207被正常顶起之后其上表面所在的平面，各个发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向的交点均位于该第二平面PO上，并且各个交点均位于工件207被正常顶起之后的上表面。本实施例中以三个第一平面彼此平行为例进行说明，然而各个第一平面也可以不平行设置，只需确保各个发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向的交点均位于工件207被正常顶起之后的上表面即可。
[0054]通过上述设置，可以提高传感器感测的精度。即使其中一对发送模块210和对应的接收模块211不能正确的检测出工件207没有被正常顶起，但是其他的发送模块210和对应的接收模块211依然可以检测出工件207的异常顶起情况。另外，通过多对发送模块210和对应的接收模块211的设置，可以获知工件207的倾斜方向，当需要通过自动处理流程对后续操作进行处理时，可以为自动处理流程提供关于工件207顶起异常的详细信息。
[0055]本实施例中，结果判断单元根据传感器的感测信号来判断工件207是否被顶针204正常顶起具体为，当接收模块211接收到感测信号时，结果判断单元判断工件207被顶针正常顶起；当所述接收模块211接收不到感测信号时，结果判断单元判断工件207没有被顶针正常顶起。结果处理单元，用于根据所述结果判断单元的判断结果执行处理流程。优选地，结果处理单元包括异常处理模块和正常处理模块，异常处理模块用于当结果判断单元判断所述工件未被正常顶起时发出报警信息，正常处理模块用于当结果判断单元判断所述工件被正常顶起时按照正常工艺流程进行后续工艺过程直至完成整个工艺。
[0056]对于本发明实施例一提供的等离子体设备中的传感器，传感器也可以设置为其中的接收模块211直接接收对应的发送模块210发送的感测信号。具体地，发送模块210的发送方向与对应的接收模块211的接收方向在同一直线上，且该直线平行于被所述顶针204正常顶起的工件207的上表面，也就是说该直线平行于静电卡盘202的表面。当放置于静电卡盘202之上的工件207被顶针204正常顶起时，该直线高于顶起的工件207的上表面，并且该直线与顶起的工件207的上表面之间的距离小于一预定值。可以根据实际使用中工件倾斜的位置偏差程度和检测的精度需求来设定该预定值。
[0057]通过这种设置，当放置于静电卡盘202之上的工件207被顶针204正常顶起时，接收模块211能够接收到发送模块210发送的感测信号，当粘片现象发生时，即放置于静电卡盘202之上的工件207没有被顶针204正常顶起时，工件207的上表面发生倾斜，使得工件207的部分区域高于正常顶起时所处的高度，该高于正常顶起时所处的高度的部分区域将对发送模块210发送的感测信号产生遮挡，使得接收模块211无法接收到发送模块210发送的感测信号。
[0058]同样地，为了提高传感器对工件207的位置的检测的准确性，可以将发送模块210和接收模块211设置为多对，例如，将反应腔体201中发送模块210和接收模块211的数目设置为均为N个，N为大于2的正整数，N个发送模块210与N个接收模块211分别一一对应。
[0059]下面以N等于3为例进行说明。请参阅图5A，其示出了发送模块210和接收模块211的设置示意图。如图5A所示，第I个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向在直线LI上，第2个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向在直线L2上，第3个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向在直线L3上，其中，在直线L1、L2、L3上用箭头表示了感测信号传输的方向。优选地，这三条直线位于同一第三平面P5，换句话说，三条直线位于同一高度，当工件207被顶针204正常顶起时，第三平面P5高于顶起的工件207的上表面，并且第三平面P5与顶起的工件207的上表面之间的距离小于预定值。并且每相邻的两条直线之间的距离相同。这三条直线均经过工件207正常顶起时在第三平面P5上的正投影的区域中。
[0060]上述设置中以各个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向所在的直线互相平行的方式为例进行了说明，然而，多个发送模块210和对应的接收模块211也可以按其他方式设置。例如，各个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向所在的直线均相交与一点，并且相邻的直线之间的夹角均相等。下面同样以N等于3为例进行说明。请参阅图5B，其示出了发送模块210和接收模块211的设置示意图。如图5B所示，第I个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向在直线L4上，第2个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向在直线L5上，第3个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向在直线L6上，其中，在直线L4、L5、L6上用箭头表不了感测信号传输的方向。这3条直线相交于一点01,并且相邻的直线之间的夹角均相等，均为60度。本实施例中以各个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向所在的直线之间的夹角分别相等或互补为例进行说明，然而，各个直线之间的夹角也可以不相等或者不互补。
[0061]上述例子中以各个发送模块210的发送方向和对应的接收模块211的接收方向所在的直线均互相平行或者相交于一点且等分为例进行说明，然而，各个直线也可以设置为其他方式。
[0062]通过上述设置，当工件207顶起异常造成工件207的倾斜时，工件207的一侧可能向下倾斜，因此造成位于这一侧上方的感测信号不会被隔断，接收模块211依然能够接收到对应的发送模块210发送的感测信号。通过多对发送模块210和对应的接收模块211的设置，并且多个接收模块211的接收方向处于不同的方向，或者多个接收模块211的接收方向经过工件207上方的不同区域，这时，即使其中一对发送模块210和对应的接收模块211不能正确的检测出工件207没有被正常顶起，但是其他的发送模块210和对应的接收模块211依然可以检测出工件207的异常顶起情况，因此可以提高感测的准确度。另外，通过多对发送模块210和对应的接收模块211的设置，可以获知工件207的倾斜方向，当需要通过自动处理流程对后续操作进行处理时，可以为自动处理流程提供关于工件207顶起异常的详细信息。
[0063]本发明实施例中异常处理流程包括对工件状态异常发出警告从而通知用户进行异常处理，或者将顶针落下使得所述工件返回静电卡盘的表面，并等待一预定时间之后，再次执行将顶针升起的过程。
[0064]本发明实施例中的传感器可以是激光对射式传感器，也可以是红外式传感器，或者是其他能够发送并接收具有准直特性的感测信号的传感器。本实施例的发送模块和所述接收模块可以安装在所述反应腔体的观察窗口上。
[0065]基于与上述设备实施例一相同或者相似的原理，本发明实施例二还提供了一种工件位置检测方法，应用于通过本发明实施例一提供的等离子体设备中进行的工件加工工艺过程中，如图6所示，该方法包括:[0066]步骤S101,顶针将工件从静电卡盘的表面顶起。
[0067]步骤S102，所述传感器对来自工件表面的感测信号进行检测。
[0068]步骤S103，根据传感器是否检测到感测信号，判断所述工件是否被所述顶针正常顶起；当传感器未检测到感测信号时，则执行异常处理流程(步骤S104)，当传感器检测到感测信号时，则执行正常工艺流程(步骤S105)。
[0069]步骤S104，对工件状态异常发出报警信息。结束。
[0070]其中，异常处理流程中通过对工件状态异常发出警告，从而可以通知用户进行后续的处理，例如，由用户手动将发生站片的工件从反应腔体中取出。结束。
[0071]步骤S105，机械手进入反应腔从顶针上取走所述工件；顶针下降直到顶针的上表面不高于所述静电卡盘的上表面。
[0072]步骤S106，完成。
[0073]另外，当传感器未检测到感测信号时，也可以在执行异常处理流程之前增加重试步骤，下面的例子中进行具体说明。
[0074]在步骤S104之前还包括重试步骤。请参阅图7，其示出了本发明实施例二提供的另一种工件位置检测方法。具体地，当步骤S103中的判断结果为未检测到感测信号时，判断之前是否过执行过重试步骤，并且如果之前未执行过重试步骤，执行重试步骤，即步骤S107:顶针落下使得所述工件返回静电卡盘的表面，并且等待一预定时间之后，跳到步骤S101，在重试的时间中，可以使得静电卡盘上的静电能够更加充分的释放，通过工件异常状态下的再次尝试，可以减小人工处理的概率，提高了自动处理程度，提高生产效率；如果之前已经执行过重试步骤，在工件再次被顶起时依然发生粘片的情况下，则执行步骤S104。此时自动重试无法解决问题，因此需要用户手动处理。其它步骤和图6中的方法相同或相似，不再赘述。
[0075]另外，其他实施例中，根据实际使用情况，也可以将重试步骤设置为异常处理流程或设置为异常处理流程的一部分。
[0076]通过本实施例提供的工件位置检测方法，在工件加工的流程中，当放置于静电卡盘之上的工件被顶针正常顶起时，接收模块设置为能够接收到被工件的上表面反射的感测信号，当粘片现象发生时，即放置于静电卡盘之上的工件没有被顶针正常顶起时，接收模块无法接收到被工件的上表面反射的感测信号，结果判断单元根据接收模块接收的感测信号判断工件是否被顶针正常顶起，从而及时获知工件的状态，并且粘片现象发生时进行及时的补救或处理流程。通过在常规流程中增加对工件是否正常升起的判断环节，可以及时获知工件的状态，有效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，提高了生产效率，并降低了生产成本。
[0077]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种等离子体设备，包括反应腔体，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，其特征在于，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，其中，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。
2.根据权利要求1所述的等离子体设备，其特征在于， 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。
3.根据权利要求2所述的等离子体设备，其特征在于，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。
4.根据权利要求3所述的等离子体设备，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的等离子体设备，其特征在于，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。
6.根据权利要求4所述的等离子体设备，其特征在于，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个第一平面彼此平行。
7.根据权利要求1所述的等离子体设备，其特征在于，所述接收模块直接接收所述发送模块发送的感测信号；其中， 所述发送模块的发送方向与对应的接收模块的接收方向在同一直线上，且所述直线平行于被所述顶针正常顶起的工件的上表面，所述直线高于所述上表面且所述直线与所述上表面之间的距离小于一预定值；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。
8.根据权利要求7所述的等离子体设备，其特征在于，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。
9.根据权利要求8所述的等离子体设备，其特征在于，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条直线上，其中 所述N条直线互相平行；或， 所述N条直线相交于一点，并且各个相邻的直线之间的夹角均相等。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的等离子体设备，其特征在于，所述结果判断单元根据所述感测信号判断所述工件是否被顶针正常顶起具体为，当所述接收模块接收到感测信号时，判断所述工件被顶针正常顶起；当所述接收模块未接收到感测信号时，判断所述工件没有被顶针正常顶起。
11.根据权利要求10所述的等离子体设备，其特征在于，所述结果处理单元包括异常处理模块和正常处理模块，所述异常处理模块用于当结果判断单元判断所述工件未被正常顶起时发出报警信息，所述正常处理模块用于当结果判断单元判断所述工件被正常顶起时按照正常工艺流程进行后续工艺过程直至完成整个工艺。
12.根据权利要求11所述的等离子体设备，其特征在于，所述传感器为激光对射式传感器或红外式传感器。
13.—种工件位置检测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至9中任一项所述的等离子体设备中，所述方法包括: 步骤S101，顶针将工件从静电卡盘的表面顶起； 步骤S102，所述传感器对来自工件表面的感测信号进行检测； 步骤S103，根据传感器是否检测到感测信号，判断所述工件是否被所述顶针正常顶起；当传感器未检测到感测信号时，则执行异常处理流程，当传感器检测到感测信号时，则执行正常工艺流程。
14.根据权利要求13所述的工件位置检测方法，其特征在于，所述异常处理流程包括: 对工件状态异常发出报警信息。
15.根据权利要求13所述的工件位置检测方法，其特征在于，所述正常工艺流程包括:` 机械手进入反应腔从顶针上取走所述工件； 顶针下降直到顶针的上表面不高于所述静电卡盘的上表面。
【文档编号】H01J37/32GK103779165SQ201210401876
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2012年10月19日
【发明者】李谦 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司