半导体定位校准系统、半导体工艺设备及定位校准方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及半导体定位校准系统、半导体工艺设备及定位校准方法。


背景技术：

2.在半导体生产中，需要利用半导体工艺设备通过物理、化学等手段对衬底进行例如气相沉积、刻蚀、磁控溅射等工艺的处理。上述处理工艺需要将衬底从半导体工艺设备的存储腔传送到转运腔中，在由转运腔运送到真空密闭的处理腔中进行，在传送的过程中要保证衬底到达处理腔中的目标位置。然而相关技术中对于衬底在半导体工艺设备中的传递缺少精准的定位，致使衬底在传递路线中发生偏离，进而使得衬底无法准确到达工艺腔中的目标位置，或者从目标位置上无法返回到存储腔中的标准存放位置上。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中的至少一个技术问题，本发明实施例提供了一种半导体定位校准系统、半导体工艺设备及定位校准方法。技术方案如下：
4.第一方面，本发明实施例提供一种半导体定位校准系统，包括：
5.第一传感器，所述第一传感器设置于半导体工艺设备的转运腔中，所述转运腔与所述半导体工艺设备的存储腔以及所述半导体工艺设备的处理腔连接，所述存储腔内设有衬底的标准存放位置，所述转运腔中设有用于定位所述衬底的定位位置，所述定位位置的中心点与所述标准存放位置的中心点位于同一直线上，定义沿所述半导体工艺设备的轴向延伸且经过所述标准存放位置中心点以及所述定位位置中心点的平面为参考面；
6.第一反射器，所述第一反射器设置于所述转运腔中，所述第一反射器与所述第一传感器沿所述转运腔的轴向间隔设置，所述第一反射器适于将所述第一传感器发射的信号反射至所述第一传感器，当所述衬底位于所述定位位置时，所述第一传感器与所述第一反射器的信号传递路线与所述衬底相切；
7.第二传感器，所述第二传感器与所述第一传感器对称设置于所述参考面的两侧；
8.第二反射器，所述第二反射器与所述第一反射器对称设置于所述参考面的两侧，所述第二反射器适于将所述第二传感器发射的信号反射至所述第二传感器，当所述衬底位于所述定位位置时，所述第二传感器与所述第二反射器的信号传递路线与所述衬底相切，且所述第一传感器与所述第一反射器的信号传递路线与所述第二传感器与所述第二反射器的信号传递路线沿所述参考面对称；
9.定位校准控制器，所述定位校准控制器分别与所述第一传感器和所述第二传感器信号连接，适于对比所述第一传感器的第一信号信息和所述第二传感器的第二信号信息，当所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别满足预设条件时，则确定所述衬底位置正确，当所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别不满足所述预设条件时，则确定所述衬底位置偏离，所述第一信号信息和所述第二信号信息均包括：信号强度。
10.进一步地，所述第一传感器到所述参考面的垂直距离小于所述衬底的半径，所述第一反射器到所述参考面的垂直距离大于所述衬底的半径，使得所述第一传感器与所述第一反射器的信号传递路线到所述参考面的距离，由所述第一传感器到所述第一反射器的方向逐渐增大。
11.进一步地，所述转运腔包括顶盖和与所述顶盖相对设置的底板，所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述顶盖上，所述第一反射器和所述第二反射器设置于所述底板上。
12.进一步地，所述第一传感器、所述第二传感器均为光纤传感器。
13.进一步地，所述系统还包括：
14.第三传感器，所述第三传感器设置于所述存储腔中；
15.第三反射器，所述第三反射器沿所述存储腔的轴向与所述第三传感器的正对设置，所述第三反射器适于将所述第三传感器发射的信号反射至所述第三传感器，所述第三传感器与所述第三反射器的信号传递路线到所述参考面的垂直距离小于所述衬底的半径；
16.第四传感器，所述第四传感器与所述第三传感器对称设置于所述参考面的两侧；
17.第四反射器，所述第四反射器沿所述存储腔的轴向与所述第四传感器的正对设置，所述第四反射器与所述第三反射器对称设置于所述参考面的两侧，所述第四反射器适于将所述第四传感器发射的信号反射至所述第四传感器；
18.所述定位校准控制器与所述第三传感器信号连接，适于对比所述第三传感器的第二信号信息与所述第四传感器的第四信号信息，若所述第三信号信息与第四信号信息一致，则确定所述衬底的位置正确，若不一致，则确定所述衬底的位置偏离，所述第三信号信息和所述第四信号信息的信息类型相同，均包括：接收到预设强度信号的时长和/或者预设强度信号中断的时长。
19.进一步地，所述系统还包括：
20.第五传感器，所述第五传感器设置于所述存储腔中；
21.第五反射器，所述第五反射器沿所述存储腔的轴向与所述第五传感器正对设置，所述第五反射器适于将所述第五传感器发射的信号反射至所述第五传感器，所述第五传感器与所述第五反射器的信号传递路线位于所述参考面中。
22.进一步地，所述第三传感器、所述第四传感器、所述第五传感器均为光纤传感器。
23.第二方面，本发明实施例提供一种半导体工艺设备，包括：
24.存储腔，所述存储腔中设有衬底的标准存放位置；
25.转运腔，所述转运腔与所述存储腔通过门体连通，所述转运腔中设置所述衬底的定位位置，所述转运腔中设有传送机构，所述传送机构适于按照预设传送线路将所述衬底由所述标准存放位置传送至所述定位位置；
26.处理腔，所述处理腔与所述转运腔通过门体连通，所述处理腔中设有目标位置，所述传送机构适于将所述衬底由所述定位位置传送到所述目标位置；
27.如第一方面任一项所述的半导体定位校准系统。
28.第三方面，本发明实施例提供一种半导体定位校准方法，基于第一方面任一项所述的半导体定位校准系统，包括：
29.第一传感器向第一反射器发射信号，所述第一反射器将信号反射至所述第一传感
器，第二传感器向第二反射器发射信号，所述第二反射器将信号反射至所述第二传感器；
30.定位校准控制器对比所述第一传感器的第一信号信息和所述第二传感器的第二信号信息，若所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别满足预设条件，则确定所述衬底位置正确，若所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别不满足预设条件，则确定所述衬底位置偏离，所述第一信号信息和所述第二信号信息均包括：信号强度。
31.进一步地，所述方法还包括：
32.第三传感器向第三反射器发射信号，所述第三反射器将信号反射回第三传感器，第四传感器向第四反射器发射信号，所述第四反射器将信号反射回第四传感器；
33.所述定位校准控制器对比所述第三传感器的第三信号信息和所述第四传感器的第四信号信息，若所述第三传感器接收到预设强度信号时长或者预设强度信号中断的时长与所述第四传感器接收到预设强度信号时长或者预设强度信号中断的时长一致，则确定所述衬底的位置正确，若不一致，则确定所述衬底的位置偏离。
34.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
35.1、本发明实施例提供的技术方案，将第一传感器与第二传感器对称设置，将第一传感器和第一反射器的信号传递线路设置为与位于定位位置的衬底相切，将第二传感器和第二反射器的信号传递线路线设置为与位于定位位置衬底相切，进而通过判断两个信号强度的强度差值是否符合预设条件来确定衬底是否偏离，可以实现在衬底在转运腔内的运送途中对衬底进行定位校准，提高定位准确性。
36.2、本发明实施例提供的技术方案，通过在衬底的运送途中，利用形状对称的衬底对对称设置的第三传感器、第四传感器的信号遮挡时长一致性的原理，可以实现在存储腔中对衬底进行自动校准定位，能够保证校准的准确性。
37.3、本发明实施例提供的技术方案，可以定位和校准完全透明的玻璃衬底等多种类型的衬底。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明实施例提供的半导体定位校准系统结构示意图，图中衬底位置不偏离；
40.图2是本发明实施例提供的半导体定位校准系统结构示意图，图中衬底位置偏离；
41.图3是本发明实施例提供的转运腔结构示意图；
42.图4是本发明实施例提供的存储腔结构示意图；
43.图5是本发明另一实施例提供的半导体定位校准系统结构示意图。
44.图中：第一传感器101、第二传感器102、第三传感器103、第四传感器104、第五传感器105、第一反射器106、第二反射器107、第三反射器108、第四反射器109、第五反射器110；
45.转运腔201、处理腔202、存储腔203、参考面201.1、定位位置201.2、第一顶盖201.3、第一底板201.4、目标位置202.1、标准存放位置203.1、第二顶盖203.2、第二底板
203.3；
46.衬底3。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.需要说明的是，本发明实施例中所使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
49.图1是本发明实施例提供的半导体定位校准系统结构示意图，其中衬底位置未偏离。图2是本发明实施例提供的半导体定位校准系统结构示意图，其中衬底位置偏离。图中圆形粗实线表示衬底，圆形虚线表示衬底的移动路线，粗虚线表示信号传递路线，粗点线表示信号被遮挡过程中衬底的位移。
50.如图1和图2所示，本发明实施例公开了一种应用于半导体工艺设备的半导体定位校准系统。半导体工艺设备包括：存储腔203、转运腔201和处理腔202，存储腔203和转运腔201连接，转运腔201和处理腔202连接，衬底3由存储腔203按照预设传送路线被传送到转运腔201中再由转运腔201传送至处理腔202中。存储腔203内具有用于衬底3存放的标准存放位置203.1，转运腔201中具有用于衬底3位置校准的定位位置201.2，定位位置201.2位于衬底3的传送路线上，处理腔202内具有衬底3需要到达的目标位置202.1。定位位置201.2的中心点与标准存放位置203.1的中心点位于同一直线上，定义沿半导体工艺设备的轴向延伸且经过标准存放位置中心点以及定位位置中心点的平面为参考面201.1。
51.半导体定位校准系统，包括：第一传感器101、第二传感器102、第一反射器106、第二反射器107和定位校准控制器(图中未示出)，其中，第一传感器101、第二传感器102、第一反射器106、第二反射器107均设置在半导体工艺设备的转运腔201中。第一传感器101与第一反射器106的位置对应，第一反射器106用于接收并将第一传感器101发射的信号反射回第一传感器101，第二传感器102与第二反射器107的位置对应，第二反射器107用于接收并将第二传感器102发射的信号反射回第二传感器102。定位校准控制器分别与第一传感器101和第二传感器102信号连接。
52.第一传感器101与第二传感器102分别设置于参考面201.1的两侧，且对称设置。当衬底3位于定位位置201.2时，第一传感器101和第一反射器106的信号传递路线与衬底3相切，也就是说第一传感器101的信号发射端与第一反射器106的信号反射端的连线与衬底3相切。当衬底3位于定位位置201.2时，第二传感器102和第二反射器107的信号传递路线与衬底3相切，也就是说第二传感器102的信号发射端与第二反射器107的信号反射端的连线与衬底3相切。第一反射器106和第二反射器107分别设置于参考面201.1的两侧，且对称设置。由此，可确保当衬底3与定位位置201.2对中时，第一传感器101和第一反射器106之间传递的信号，以及第二传感器102和第二反射器107之间传递的信号，刚好都不会被位于定位位置201.2的衬底3遮挡。
53.如图1和图2所示，衬底3按照运送路线由存储腔203移动至转运腔201中，当衬底3的中心与转运腔201中定位位置201.2共线时，才能保证衬底3可以到达处理腔202中的目标位置202.1。然而若衬底3在运送路线中发生偏离，衬底3的中心将无法与定位位置201.2的中心共线，衬底3被运送到处理腔202后将和目标位置202.1发生偏移，进而影响衬底3的处理效果。
54.相反地，衬底3按照运送路线由处理腔202中的目标位置202.1运送至存储腔203中的标准存储位置203.1上，当衬底3的中心与转运腔201中定位位置201.2共线时，才能保证衬底3可以到达存储腔203中的标准存储位置203.1上。若衬底3在运送路线中发生偏离，衬底3的中心将无法与定位位置201.2的中心共线，衬底3被运送到存储腔203后将和标准存放位置203.1发生偏移，进而影响衬底3的返回位置的准确度。
55.基于上述半导体定位校准系统中第一传感器101、第二传感器102、第一反射器106和第二反射器107的设置位置。衬底3在预设的运送路线中移动时，当衬底3运动到转运腔201的定位位置201.2时，将不会遮挡第一传感器101与第一反射器106的信号传递，以及第二传感器102与第二反射器107的信号传递。若衬底3位置偏离，则会造成存在一侧的信号传递被遮挡，进而导致衬底3两侧信号传递的强度不一致。
56.当衬底3的位置在运送路线中没有发生偏离时，基于衬底3形状的对称性，第一传感器101与第一反射器106的信号传递强度与第二传感器102向第二反射器107的信号传递强度应该一致。而当衬底3的位置发生偏离时，会存在第一传感器101向第一反射器106发射的信号或者第二传感器102向第二反射器107发射的信号被遮挡，进而导致第一传感器101与第一反射器106的信号传递强度与第二传感器102向第二反射器107的信号传递强度不一致。由此，本发明实施例中定位校准控制器适于将获取到的第一反射器106接收第一传感器101的第一信号信息与第二反射器107接收到的第二传感器102的第二信号信息进行对比，第一信号信息和第二信号信息均包括信号强度。对比第一信号信息和第二信号信息，若二者的差值满足预设条件中的强度差值阈值，则确定衬底3位置正确，若二者的差值不满足预设条件中的强度差值阈值，则判定衬底3在运送路线中位置偏离。
57.基于本发明实施例提供的半导体定位校准系统，将第一传感器101与第二传感器102对称设置，将第一传感器101和第一反射器106的信号传递线路设置为与位于定位位置201.2的衬底3相切，将第二传感器102和第二反射器107的信号传递线路线设置为与位于定位位置201.2的衬底3相切，进而通过判断衬底3两侧的信号强度是否一致来确定衬底3是否偏离，可以实现在衬底3在转运腔201内的运送途中对衬底3进行定位校准。
58.在一个实施例中，第一传感器101到参考面201.1的垂直距离小于衬底3的半径，第一反射器106到参考面201.1的垂直距离大于衬底3的半径。同样，第二传感器102到参考面201.1的垂直距离小于衬底3的半径，第二反射器107到参考面201.1的垂直距离大于衬底3的半径。基于本发明实施例，第一传感器101与第一反射器106的信号传递路线与第二传感器102与第二反射器107的信号传递路线之间的间距由传感器到反射器方向逐渐增大，由此可使第一传感器101和第二传感器102之间以较近的距离安装，不会过多占用转运腔201内的空间。
59.在一个实施例中，如图3所示，转运腔201包括：第一顶盖201.3和第一底板201.4，第一顶盖201.3和第一底板201.4相对设置。第一传感器101和第二传感器102设置于第一顶
盖201.3上，第一反射器106和第二反射器107设置于第一底板201.4上。本发明实施例公开的上述传感器和反射器的设置位置，可避免为安装传感器和反射器单独设置支架，以免对衬底3的运送造成障碍。
60.在一个实施例中，第一传感器101、第二传感器102均为光纤传感器。光线传感器能够识别透明类型的衬底3，可以解决现有的半导体工艺设备不能定位透明衬底3的问题。
61.在一个实施例中，如图1和图2，本发明实施例公开的系统中，在存储腔203内还设置第三传感器103、第三反射器108以及第四传感器104、第四反射器109，第三反射器108与第三传感器103沿存储腔203的轴向正对设置，第四反射器109与第四传感器104沿存储腔203的轴向正对设置。第三传感器103和第四传感器104对称设置于参考面201.1的两侧，第三传感器103到参考面201.1的最小距离，以及第四传感器104到参考面201.1的最小距离，均小于衬底3的半径，使得第三传感器103与第三反射器108的信号传递路线到参考面201.1的垂直距离小于衬底3的半径。定位校准控制器与第三传感器103和第四传感器104信号连接。
62.上述本发明公开的实施例中，当衬底3沿预设的传送路径移动至第三传感器103和第四传感器104对应的位置时，会遮挡第三传感器103向第三反射器108的信号传递，以及遮挡第四传感器104向第四反射器109的信号传递。由于衬底3形状的对称性，若衬底3的位置没有偏离，则第三传感器103和第四传感器104被衬底3遮挡信号的时长应当一致，若衬底3的位置发生偏离，则第三传感器103和第四传感器104被衬底3遮挡信号的时长不一致。若衬底3为透明或者半透明的衬底，当衬底3移动到第三传感器103和第四传感器104的对应位置时，尽管信号传递路线被遮挡，但仍有信号传递，仅是信号传递的强度不同，因此对于透明或半透明的衬底3，当衬底3偏离时，信号传递路线被遮挡会造成预设强度的信号被衬底遮挡的时长或者中断的时长不一致，其中预设的信号强度为信号传递路线没有被遮挡时信号的强度。由此，定位校准控制器与第三传感器103和第四传感器104信号连接，对比第三传感器103的第三信号信息和第四传感器104发送的第四信号信息，第三信号信息和第四信号信息类型相同，均包括：传感器接收到预设强度信号的时长和/或预设强度信号中断的时长。若第三信号信息和第四信号信息一致，则确定衬底3位置正确，若第三信号信息和第四信号信息不一致，则确定衬底3位置偏离。
63.进一步地，第三传感器103和第四传感器104靠近存储腔203与转运腔201之间的连通口设置。由此，可保证衬底3移动过程中衬底3遮挡信号传递的时间最长。
64.在一个实施例中，本发明实施例公开的定位校准系统还包括：第五传感器105和第五反射器110。第五反射器110设置于存储腔203中，第五反射器110和第五传感器105沿存储腔203的轴向正对设置。第五传感器105向第五反射器110发送信号，第五反射器110将信号反射回第五传感器105。第五传感器105于第五反射器110的信号传递路线位于参考面201.1中，即第五传感器105信号发射端于第五反射器110的信号反射端的连线位于参考面201.1中，第五传感器105于第五反射器110的信号传递路线经过衬底3的圆心。由此，若衬底3位置没有偏离，衬底3沿预设的传送路线移动时，对第五传感器105的预设强度信号遮挡的时长最长。
65.上述本发明实施例中，设置第五传感器105和第五反射器110可以进一步验证衬底3位置是否偏离。例如：衬底3的直径已知，衬底3移动速度可控，若衬底3位置正确则信号被
遮挡的时长可由衬底3的直径以及移动速度计算出，若实际信号被遮挡的时长小于由衬底3的直径以及移动速度计算出的时长，则衬底3位置偏离。
66.在一个实施例中，如图4所示，存储腔203包括：相对设置的第二顶盖203.2和第二底板203.3，第三传感器103和第四传感器104设置于第二顶盖203.2上，第三反射器108和第四反射器109设置于第二底板203.3上。
67.在一个实施例中，本发明中第一传感器101、第二传感器102为光纤传感器。第三传感器103、第四传感器104可为光纤传感器。第五传感器105可为光纤传感器。
68.上述，一般的半导体工艺设备中采用的传感器多为光传感器，而光传感器不能识别透明的衬底3，而本发明实施例中的光纤传感器可以定位和校准完全透明的玻璃衬底3等多种类型的衬底3。
69.本发明实施例中，第一传感器101、第二传感器102、第三传感器103、第四传感器104、第五传感器105以及其各自对应的反射器，均可通过可移动旋转的支架安装在工艺设备中，由此可调整第一传感器101与第二传感器102之间的间距，和/或第三传感器103和第四传感器104之间的间距，以使本发明实施例公开的半导体定位校准系统适用于不同尺寸的衬底3。
70.如图1和图2所示，基于上述本发明实施例公开的半导体定位校准系统，本发明实施例还提供一种半导体工艺设备，包括：存储腔203、转运腔201和处理腔202，存储腔203和转运腔201连通，转运腔201和处理腔202连通。在存储腔203和转运腔201的连通处设置可开合的门体，在转运腔201和处理腔202的连通处设置可开合的门体，门体封闭后可保证处理腔202中真空环境。存储腔203中设置标准存放位置203.1，转运腔201内具有定位位置201.2，处理腔202中具有目标位置202.1，衬底3按照预设的传送路线，由存储腔203的标准存放位置203.1被传送到转运腔201内，在转运腔201中经过定位位置201.2后，由被运送到处理腔202中的目标位置202.1上。半导体工艺设备中设有本发明实施例公开的半导体定位校准系统。转运腔201中设有用于按照运送路线传送衬底3的传送机构(图中未示出)。
71.示例性地，图1、图2和图5中，半导体工艺设备包括一个存储腔203、一个转运腔201和与转运腔201相连的四个处理腔202，四个处理腔202均与转运腔201可拆卸连接，可根据实际的处理工艺需要选择处理腔202与转运腔201连接。当存在多个处理腔202时，衬底3的运送路线可以是由存储腔203中的标准存放位置203.1到转运腔201中的定位位置201.2，再到任意一个处理腔202中的目标位置202.1。
72.当处理腔202为多个时，衬底3的运送路线并不相同。示例性地，图1和图5分别展示了不同运送路线的校准过程，图5中圆形粗实线表示衬底3，圆形虚线表示衬底3的移动路线，粗虚线表示信号传递路线，粗点线表示信号被遮挡过程中衬底3的位移。由图中可以看出，由于本发明公开的定位系统中设置的转运腔201内的定位位置201.2的中心与存储腔203中的标准存放位置203.1的中心在一条直线上，并在定位位置201.2进行校准，即使衬底3经过定位位置201.2后运送路线发生转折也可准确地被运送到处理腔202的目标位置202.1上。同理地，当衬底3由处理腔202的目标位置202.1返回至存储腔203中的标准存放位置203.1时，在转运腔201中的定位位置201.2进行校准，可使衬底3经过定位位置201.2后准确地被运送到存储腔203中的标准存放位置203.1上。
73.半导体定位校准系统，包括：第一传感器101、第二传感器102、第一反射器106、第
二反射器107和定位校准控制器(图中未示出)。第一传感器101、第二传感器102、第一反射器106、第二反射器107均设置于转运腔201中。第一传感器101与第一反射器106对应，第一反射器106用于将第一传感器101发射的信号反射至第一传感器101，第二传感器102与第二反射器107对应，第二反射器107用于将第二传感器102发射的信号反射至第二传感器102。定义沿半导体工艺设备的轴向延伸且经过标准存放位置203.1的中心点以及定位位置202.1的中心点的平面为参考面201.1。第一传感器101和第二传感器102分别对称设置于参考面201.1的两侧，第一反射器106和第二反射器107分别设置于参考面201.1的两侧。当衬底3位于定位位置202.1时，第一传感器101和第一反射器106的信号传递路线与衬底3相切，第二传感器102和第二反射器107的信号传递路线与衬底3相切。
74.定位校准控制器分别与第一传感器101和第二传感器102信号连接。定位校准控制器适于将获取到的第一反射器106接收第一传感器101的第一信号信息与第二反射器107接收到的第二传感器102的第二信号信息进行对比，若第一信号信息和第二信号信息的差别符合预设条件，则确定衬底3位置正确。若第一信号信息和第二信号信息的差别不符合预设条件，则判定衬底3在运送路线中位置偏离。其中，第一信号信息和第二信号信息包括信号强度，预设条件包括信号的强度差值的阈值条件。
75.在一个实施例中，如图1和图2所示，半导体定位校准系统，还包括：设置于存储腔203中的第三传感器103、第三反射器108以及第四传感器104、第四反射器109，第三反射器108与第三传感器103沿存储腔203的轴向正对设置，第四反射器109与第四传感器104沿存储腔203的轴向正对设置。第三传感器103和第四传感器104对称设置于参考面201.1的两侧，第三传感器103与第三反射器108的信号传递路线到到参考面201.1的最小距离，以及第四传感器104与第四反射器109的信号传递路线到参考面201.1的最小距离，均小于衬底3的半径。定位校准控制器与第三传感器103和第四传感器104信号连接。定位校准控制器与第三传感器103和第四传感器104信号连接，获取第三传感器103和第四传感器104发送的第二信号信息，第二信号信息包括：传感器接收到预设强度信号的时长和/或预设强度信号中断的时长。定位校准控制器对比第三传感器103发送的第二信号信息和第二传感器102发送的第二信号信息，若二者一致，则确定衬底3位置正确，若二者不一致，则确定衬底3位置偏离。
76.在一个实施例中，如图1和图2所示，半导体定位校准系统，还包括：设置于存储腔203中的第五传感器105和第五反射器110。第五反射器110设置于存储腔203中，第五反射器110设置于第五传感器105的正下方。第五传感器105向第五反射器110发送信号，第五反射器110将信号反射回第五传感器105。第五传感器105与第五反射器110的信号传递路线位于参考面201.1中。
77.基于上述本发明实施例提供的半导体定位校准系统，本发明实施例还提供一种半导体定位校准方法，包括：
78.第一传感器101向第一反射器106发射信号，第一反射器106将信号反射至第一传感器101，第二传感器102向第二反射器107发射信号，第二反射器107将信号反射至第二传感器102；
79.定位校准控制器对比第一传感器101的第一信号信息和第二传感器102的第二信号信息，若第一信号信息和第二信号信息的差别满足预设条件，则确定衬底3位置正确，若第一信号信息和第二信号信息的差别不满足预设条件，则确定衬底3位置偏离。第一信号信
息和第二信号信息均包括：信号强度。
80.上述，本发明实施例提供的半导体定位校准方法，通过在衬底3的运送途中，利用衬底3对对称设置的第一传感器101、第二传感器102的信号遮挡强度一致性远离，可以实现在衬底3运送的途中对衬底3进行自动校准定位，无需单独设置定位腔，且能够保证校准的准确性。
81.在一个实施例中，本发明实施例公开的方法还包括：
82.第三传感器103向第三反射器108发射信号，第三反射器108将信号反射回第三传感器103，第四传感器104向第四反射器109发射信号，第四反射器109将信号反射回第四传感器104；
83.定位校准控制器对比第三传感器103的第三信号信息和第四传感器104的第四信号信息，若第三传感器103接收到预设强度的信号时长或者预设强度信号中断的时长与第四传感器104接收到预设强度的信号时长或预设强度信号中断的时长一致，则确定衬底3的位置正确，若不一致，则确定衬底3的位置偏离。
84.在一个实施例中，本发明实施例公开的方法还包括：
85.第五传感器105向第五反射器110发射信号，第五反射器110将信号反射回第五传感器105；
86.定位校准控制器将第五传感器105接收到预设强度信号时长或者预设强度信号中断的时长与预设时长对比，若一致，则确定衬底3位置正确，若不一致，则确定衬底3位置偏离。
87.示例性地，当衬底3由存储腔203传送到处理腔202中时，可通过第三传感器和第四传感器在存储腔中进行定位校准。当衬底3由处理腔202返回至存储腔203中时，可通过第一传感器和第二传感器在转运腔201中的定位位置201.1处进行定位校准。由此可实现衬底在传送以及返回路线中的全方位校准。
88.以上对本技术所提供技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
89.上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
90.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种半导体定位校准系统，其特征在于，包括：第一传感器，所述第一传感器设置于半导体工艺设备的转运腔中，所述转运腔与所述半导体工艺设备的存储腔以及所述半导体工艺设备的处理腔连接，所述存储腔内设有衬底的标准存放位置，所述转运腔中设有用于定位所述衬底的定位位置，所述定位位置的中心点与所述标准存放位置的中心点位于同一直线上，定义沿所述半导体工艺设备的轴向延伸且经过所述标准存放位置中心点以及所述定位位置中心点的平面为参考面；第一反射器，所述第一反射器设置于所述转运腔中，所述第一反射器与所述第一传感器沿所述转运腔的轴向间隔设置，所述第一反射器适于将所述第一传感器发射的信号反射至所述第一传感器，当所述衬底位于所述定位位置时，所述第一传感器与所述第一反射器的信号传递路线与所述衬底相切；第二传感器，所述第二传感器与所述第一传感器对称设置于所述参考面的两侧；第二反射器，所述第二反射器与所述第一反射器对称设置于所述参考面的两侧，所述第二反射器适于将所述第二传感器发射的信号反射至所述第二传感器，当所述衬底位于所述定位位置时，所述第二传感器与所述第二反射器的信号传递路线与所述衬底相切，且所述第一传感器与所述第一反射器的信号传递路线与所述第二传感器与所述第二反射器的信号传递路线沿所述参考面对称；定位校准控制器，所述定位校准控制器分别与所述第一传感器和所述第二传感器信号连接，适于对比所述第一传感器的第一信号信息和所述第二传感器的第二信号信息，当所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别满足预设条件时，则确定所述衬底位置正确，当所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别不满足所述预设条件时，则确定所述衬底位置偏离，所述第一信号信息和所述第二信号信息均包括：信号强度。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传感器到所述参考面的垂直距离小于所述衬底的半径，所述第一反射器到所述参考面的垂直距离大于所述衬底的半径，使得所述第一传感器与所述第一反射器的信号传递路线到所述参考面的距离，由所述第一传感器到所述第一反射器的方向逐渐增大。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转运腔包括顶盖和与所述顶盖相对设置的底板，所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述顶盖上，所述第一反射器和所述第二反射器设置于所述底板上。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传感器、所述第二传感器均为光纤传感器。5.如权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第三传感器，所述第三传感器设置于所述存储腔中；第三反射器，所述第三反射器沿所述存储腔的轴向与所述第三传感器的正对设置，所述第三反射器适于将所述第三传感器发射的信号反射至所述第三传感器，所述第三传感器与所述第三反射器的信号传递路线到所述参考面的垂直距离小于所述衬底的半径；第四传感器，所述第四传感器与所述第三传感器对称设置于所述参考面的两侧；第四反射器，所述第四反射器沿所述存储腔的轴向与所述第四传感器的正对设置，所述第四反射器与所述第三反射器对称设置于所述参考面的两侧，所述第四反射器适于将所述第四传感器发射的信号反射至所述第四传感器；
所述定位校准控制器与所述第三传感器信号连接，适于对比所述第三传感器的第二信号信息与所述第四传感器的第四信号信息，若所述第三信号信息与第四信号信息一致，则确定所述衬底的位置正确，若不一致，则确定所述衬底的位置偏离，所述第三信号信息和所述第四信号信息的信息类型相同，均包括：接收到预设强度信号的时长和/或者预设强度信号中断的时长。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第五传感器，所述第五传感器设置于所述存储腔中；第五反射器，所述第五反射器沿所述存储腔的轴向与所述第五传感器正对设置，所述第五反射器适于将所述第五传感器发射的信号反射至所述第五传感器，所述第五传感器与所述第五反射器的信号传递路线位于所述参考面中。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第三传感器、所述第四传感器、所述第五传感器均为光纤传感器。8.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括：存储腔，所述存储腔中设有衬底的标准存放位置；转运腔，所述转运腔与所述存储腔通过门体连通，所述转运腔中设置所述衬底的定位位置，所述转运腔中设有传送机构，所述传送机构适于按照预设传送线路将所述衬底由所述标准存放位置传送至所述定位位置；处理腔，所述处理腔与所述转运腔通过门体连通，所述处理腔中设有目标位置，所述传送机构适于将所述衬底由所述定位位置传送到所述目标位置；如权利要求1-7中任一项所述的半导体定位校准系统。9.一种半导体定位校准方法，其特征在于，基于权利要求1-7中任一项所述的半导体定位校准系统，包括：第一传感器向第一反射器发射信号，所述第一反射器将信号反射至所述第一传感器，第二传感器向第二反射器发射信号，所述第二反射器将信号反射至所述第二传感器；定位校准控制器对比所述第一传感器的第一信号信息和所述第二传感器的第二信号信息，若所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别满足预设条件，则确定所述衬底位置正确，若所述第一信号信息和所述第二信号信息的差别不满足预设条件，则确定所述衬底位置偏离，所述第一信号信息和所述第二信号信息均包括：信号强度。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：第三传感器向第三反射器发射信号，所述第三反射器将信号反射回第三传感器，第四传感器向第四反射器发射信号，所述第四反射器将信号反射回第四传感器；所述定位校准控制器对比所述第三传感器的第三信号信息和所述第四传感器的第四信号信息，若所述第三传感器接收到预设强度信号时长或者预设强度信号中断的时长与所述第四传感器接收到预设强度信号时长或者预设强度信号中断的时长一致，则确定所述衬底的位置正确，若不一致，则确定所述衬底的位置偏离。

技术总结
本发明公开了半导体定位校准系统、半导体工艺设备及定位校准方法。其中定位校准系统包括：设置于转运腔中的第一传感器、第二传感器、第一接收器、第二接收器和定位校准控制器。当所述衬底位于定位位置时，第一传感器与第一反射器的信号传递路线与衬底相切，第二传感器与第二反射器的信号传递路线与衬底相切。定位校准控制器将第一传感器的第一信号信息与第二传感器的第二信号信息进行对比，根据对比结果判定衬底在运送路线中位置是否偏离。本发明实施例提供的技术方案可以实现在衬底运送的途中对衬底进行自动校准定位，能够保证校准的准确性。确性。确性。


技术研发人员：杜罡 杨晓亮
受保护的技术使用者：吉姆西半导体科技（无锡）有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/9/20