專利名稱：旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路制造領域，尤其涉及ー種物理氣相沉積過程中的監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD)是通過蒸發(fā)，電離或派射等過程，產(chǎn)生金屬粒子并與反應氣體反應形成化合物沉積在エ件表面。物理氣象沉積方法有真空鍍、真空濺射和離子鍍?nèi)N。物理氣相沉積是半導體器件制造的ー項重要制程，物理氣相沉積裝置包括腔體以及設置于腔體內(nèi)的靶材和加熱板，腔體側面還開有進氣ロ。通過向腔體內(nèi)通入高壓氣體，轟擊靶材產(chǎn)生金屬離子，使金屬離子均勻散落在晶圓表面以實現(xiàn)沉積。 真空濺鍍法屬于物理氣相沉積技術的ー種，普遍應用于半導體制程的成膜程序中。其原理是在一真空腔體中，在陰、陽電極間施加高電壓以驅動輝光放電效應，將放電氣體(如氬氣)高溫離子化成電漿，而電漿中的離子會轟擊靶材，使得靶材材料的原子或分子濺飛出，并沉積、附著于基板表面上以形成薄膜。在物理氣相沉積的過程中，需要將晶圓安置在旋轉組件上，旋轉組件必須以預定的角度準確進行旋轉，才能使得后續(xù)的加工過程能夠順利進行，然而，在エ業(yè)流程中，并不存在對旋轉組件進行監(jiān)測的系統(tǒng)，可能會導致旋轉角度出現(xiàn)偏移，從而使得后續(xù)的加工過程中產(chǎn)生誤差，使エ藝不能正常進行，以致產(chǎn)品良率的降低。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題提供一種旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，可以監(jiān)測和控制半導體制程中旋轉組件的旋轉位置信息。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，包括圓盤編碼器、傳感系統(tǒng)與控制電路，所述圓盤編碼器固定安裝于旋轉組件的底部，所述圓盤編碼器為圓盤結構，所述傳感系統(tǒng)從所述圓盤編碼器采集信號，所述傳感系統(tǒng)與所述控制電路連接，所述控制電路與機臺終端連接，所述控制電路包括角度計算處理器與時間補償處理器。優(yōu)選的，所述圓盤編碼器的周圍分布有小齒。優(yōu)選的，所述傳感系統(tǒng)包括激光管與高頻光電傳感器，所述激光管將所述小齒投射到所述高頻光電傳感器上。優(yōu)選的，所述高頻光電傳感器為電荷耦合元件。優(yōu)選的，還包括一個太陽能電池板，所述太陽能電池板為所述控制電路供電。優(yōu)選的，所述圓盤編碼器的周圍均勻分布360個所述小齒優(yōu)選的，所述小齒的寬度為O. 4毫米，所述小齒的齒槽深度為3. 0mm。優(yōu)選的，所述圓盤編碼器為鈦合金材質(zhì)。優(yōu)選的，所述圓盤編碼器上設有三個半徑相同的大孔，所述三個大孔圍繞著圓盤編碼器的圓心均勻分布。[0015]本實用新型提供的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，通過圓盤編碼器與傳感系統(tǒng)完成對旋轉的角度信息的采集，再通過控制電路對采集到的信息進行計算和補償，最后反饋到機臺端ロ中，使得旋轉組件能準確地以預定的角度旋轉，避免旋轉組件的旋轉角度出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，防止晶圓在后續(xù)的加工過程因此出現(xiàn)誤差，確保エ藝穩(wěn)定進行，提高產(chǎn)品良率。
圖I為本實用新型旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的ー實施例的原理圖。圖2為本實用新型旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的ー實施例的結構示意圖。圖3為本實用新型旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的ー實施例中的圓盤編碼器的示意圖。圖中，101-激光管，102-晶圓，103-圓盤編碼器，104-旋轉組件，105-高頻光電 傳感器，106-小齒，107-小孔，108-大孔，109-機臺端ロ，110-傳感系統(tǒng)，111-控制電路，112-太陽能電池板。
具體實施方式
以下將對本實用新型的晶圓定位裝置作進ー步的詳細描述。下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱愆`個實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。為使本實用新型的目的、特征更明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進ー步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。請參考附圖1，并結合附圖2、3，其中，圖I所示為本實用新型旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的一實施例的原理圖，圖2所示為本實用新型旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的ー實施例的結構示意圖，圖3所示為本實用新型旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)的ー實施例中的圓盤編碼器的示意圖。本實施例提供的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，包括圓盤編碼器103、傳感系統(tǒng)110與控制電路 111。所述圓盤編碼器103固定安裝于旋轉組件104的底部，所述圓盤編碼器103為圓盤結構，所述旋轉組件104用于裝載晶圓102并帶動晶圓102同步旋轉，所述傳感系統(tǒng)110從所述圓盤編碼器103采集信號，所述傳感系統(tǒng)110與所述控制電路111連接，所述控制電路111與機臺端ロ 109連接，所述控制電路111包括角度計算處理器(未圖示)與時間補償處理器(未圖示)。請重點參閱圖3，并請結合圖I和圖2，本實施例中，所述圓盤編碼器103的周圍分布有小齒106，所述圓盤編碼器103的周圍均勻分布360個所述小齒106。所述圓盤編碼器103為鈦合金材質(zhì)。圓盤編碼器103在エ藝流程中跟隨旋轉組件104以相同的角速度進行旋轉，從而使得所述圓盤編碼器103與固定安裝在旋轉組件104上的晶圓102旋轉同步無誤差，在現(xiàn)有技術中，旋轉組件104的旋轉位置很難準確定位，但圓盤編碼器103的引入，使得圓盤編碼器103的旋轉的角度能夠更清晰地記錄在傳感系統(tǒng)110中，從而可以獲知與圓盤編碼器103同步旋轉的旋轉組件104及晶圓102的旋轉角度。采用360個小齒106的設計，使得圓周上小齒106的分布更合理，更便于數(shù)據(jù)的采集和處理，使得對旋轉組件的定位更加精確。所述圓盤編碼器103材質(zhì)為厚O. 7mm,半徑85. Omm鈦合金板,所述圓盤編碼器103的中間有半徑為I. 5mm小孔107,所述小齒106的寬度為O. 4毫米,所述小齒106的齒槽深度為3. 0mm。此種設計既保證了機械強度，也保證了質(zhì)量的輕。圓盤編碼器103使用鈦合金材料。因為鈦合金是金屬中硬度和耐腐蝕性都是最好的之一，也是エ藝流程中應用最廣泛的，不會生銹，也不會變形。 請參考附圖3，所述圓盤編碼器103上設有三個半徑相同的大孔108，三個大孔108圍繞著圓盤編碼器103的圓心均勻分布，其作用在于不改變重心的情況下，減輕圓盤編碼器103的重量，使得圓盤編碼器103旋轉的阻カ減小，從而能更順利的運作，降低對驅動源的需求。所述圓盤編碼器103的中心設有ー個小孔107，供旋轉組件104的軸穿過，從而使得圓盤編碼器103能夠被牢固地安裝在旋轉組件104上。請重點參閱圖2，并請結合圖1，所述傳感系統(tǒng)110包括激光管101與高頻光電傳感器105，所述激光管101將所述小齒106投射到所述高頻光電傳感器105上。傳感系統(tǒng)110在エ藝流程中，能夠實時準確地捕捉圓盤編碼器103所旋轉的角度。在本實施例中，傳感系統(tǒng)110可以準確地捕捉圓盤編碼器103所旋轉的角度，從而將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂齐娐?11中。所述激光管101將小齒106的旋轉影像的光信號投射到所述光電傳感器上，所述光電傳感器將影像信息產(chǎn)生的光信號轉化為電信號，再將電信號傳輸?shù)剿隹刂齐娐?11中。在本實施例中,所述高頻光電傳感器105為電荷稱合元件。電荷稱合元件(CCD元件)是當前被普遍使用的圖像傳感器，具有良好的靈敏度和分辨率，電荷耦合元件上有許多排列整齊的電容，能感應光線，并將影像轉變成數(shù)字信號。所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)還包括一個太陽能電池板112，所述太陽能電池板112為所述控制電路111供電。太陽能電池板112的引入，既解決了控制電路111的供電問題，也可以減少機臺本身電源負載及消耗，實現(xiàn)節(jié)能減耗的目標。所述控制電路111包括角度計算處理器與時間補償處理器。當傳感系統(tǒng)110采集到的信號被傳輸?shù)娇刂齐娐?11后，控制電路111首先對信號進行計算，以確定圓盤編碼器103已旋轉的角度，即旋轉組件104已旋轉的角度，如果未旋轉到預定的角度，時間補償處理器會對旋轉差值進行補償，將需要補償?shù)男D時間傳輸?shù)綑C臺端ロ 109中，使得旋轉組件104繼續(xù)旋轉，直至準確到達預定的角度。在本實施例中，所述控制電路111運用了 24伏特回路設計，提高了整個系統(tǒng)的抗干擾性。請繼續(xù)參閱圖I至圖3，本實用新型以如下步驟完成對旋轉組件104及晶圓102的旋轉位置的監(jiān)控I)晶圓102固定安裝在旋轉組件104上后，當旋轉組件104旋轉時，圓盤編碼器103與旋轉組件104同步旋轉。2)激光管101將圓盤編碼器103的旋轉影像的光信號投射到高頻光電傳感器105上。3)高頻光電傳感器105將影像的光信號轉化為電信號并傳輸?shù)娇刂齐娐?11中。4)控制電路111計算旋轉組件104旋轉的角度，如果角度與預定角度相同，則完成旋轉；如果旋轉角度與預定的角度不同，則通過時間補償器計算出還需旋轉的補償時間，將補償時間傳入機臺端ロ 109。5)機臺端ロ 109將補償時間應用到旋轉組件104的控制系統(tǒng)中，使其以補償時間
再做旋轉。綜上所述，本實用新型提供的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，通過圓盤編碼器與傳感系統(tǒng)完成對旋轉的角度信息的采集，再通過控制電路對采集到的信息進行計算和補償，最后反饋到機臺端口中，使得旋轉組件能準確地以預定的角度旋轉，，避免旋轉組件的旋轉角度出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，防止晶圓在后續(xù)的加工過程因此出現(xiàn)誤差，確保エ藝穩(wěn)定進行，提高產(chǎn)品良率。
權利要求1.一種旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括圓盤編碼器、傳感系統(tǒng)與控制電路，所述圓盤編碼器固定安裝于旋轉組件的底部，所述圓盤編碼器為圓盤結構，所述傳感系統(tǒng)從所述圓盤編碼器采集信號，所述傳感系統(tǒng)與所述控制電路連接，所述控制電路與機臺終端連接，所述控制電路包括角度計算處理器與時間補償處理器。
2.如權利要求I所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述圓盤編碼器的周圍分布有小齒。
3.如權利要求2所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述傳感系統(tǒng)包括激光管與高頻光電傳感器，所述激光管將所述小齒投射到所述高頻光電傳感器上。
4.如權利要求3所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述高頻光電傳感器為電荷率禹合元件。
5.如權利要求I所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于還包括一個太陽能電池板，所述太陽能電池板為所述控制電路供電。
6.如權利要求2所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述圓盤編碼器的周圍均勻分布360個所述小齒。
7.如權利要求6所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述小齒的寬度為O.4毫米，所述小齒的齒槽深度為3. 0mm。
8.如權利要求I所述的旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述圓盤編碼器為鈦合金材質(zhì)。
9.如權利要求I所說的旋轉為監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述圓盤編碼器上設有三個半徑相同的大孔，所述三個大孔圍繞著圓盤編碼器的圓心均勻分布。
專利摘要本實用新型提供了一種旋轉位置監(jiān)控系統(tǒng)，包括圓盤編碼器、傳感系統(tǒng)與控制電路，所述圓盤編碼器固定安裝于旋轉組件的底部，所述傳感系統(tǒng)從所述圓盤編碼器采集信號，所述傳感系統(tǒng)與所述控制電路連接，所述控制電路與機臺端口連接，所述控制電路包括角度計算處理器與時間補償處理器。本實用新型通過圓盤編碼器與傳感系統(tǒng)完成對旋轉的角度信息的采集，再通過控制電路對采集到的信息進行計算和補償，最后反饋到機臺端口中，使得旋轉組件能準確地以預定的角度旋轉。
文檔編號H01L21/67GK202643833SQ20122029288
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權日2012年6月20日
發(fā)明者周琦, 李秀軍, 桂鯤, 袁洪 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司