用于使用电容式传感器放置基板的设备和方法【专利摘要】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。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。【专利说明】用于使用电容式传感器放置基板的设备和方法[0001]发明背景发明领域[0002]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。[0003]相关技术的描述[0004]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。[0005]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。[0006]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(SUSC印tor)。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。[0007]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。[0008]发明概沭[0009]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。[0010]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。[0011]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。[0012]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。[0013]附图简要说明[0014]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。[0015]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。[0016]图1B是已去除灯组件的图1A的处理腔室的示意性俯视图。[0017]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。[0018]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。[0019]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。[0020]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。[0021]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。[0022]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。[0023]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。[0024]为便于理解，在可能情况下使用相同标号来表示附图中所共有的的相同元件。预期一个实施例中公开的元件可有利地用于其它实施例而不需特别叙述。[0025]具体描沭[0026]本发明的实施例一般涉及用于处理基板的方法和设备。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。[0027]图1A是根据本发明一个实施例的处理腔室100的示意性截面侧视图。处理腔室100构造为当使用从形成在基板放置组件中的端口输送的流体而浮动基板时，对基板执行快速热处理。处理腔室100包括用于检测和控制基板的位置的一个或多个电容式传感器。[0028]处理腔室100包括:侧壁102;耦接至侧壁102的腔室底部104;和设置在侧壁102上方的石英窗口106。侧壁102、腔室底部104和石英窗口106限定用于在内空间108中处理基板110的内空间108。加热组件112设置在石英窗口106上方，且加热组件112构造为经由石英窗口106将热能引导至内空间108。加热组件112包括多个加热组件114。在一个实施例中，多个加热组件114是多个灯。[0029]狭缝阀门116可穿过侧壁102形成，用于穿过侧壁102传送基板。处理腔室100耦接至气源118，该气源118构造为在处理期间将一种或多种处理气体提供至内空间108。真空泵120可耦接至处理腔室100，用于抽空内空间108。[0030]图1B是已去除加热组件112的图1A的处理腔室100的示意性俯视图。[0031]基板放置组件122设置在内空间108内，且基板放置组件122构造为在处理期间支撑、放置和/或旋转基板110。具体地说，基板放置组件122是非接触基板支撑装置，该装置使用流体流动以支撑、放置和/或旋转基板110。[0032]在一个实施例中，基板放置组件122包括设置在腔室底部104上方的主体124。多个端口126形成于主体124的上表面128上。图1B表不根据本发明一个实施例的多个端口126的示例性排列。[0033]多个端口126经由形成于主体124中的多个通道130连接至流体输送系统132。在一个实施例中，流体输送系统132构造为输送一种或多种气体,所述一种或多种气体诸如是氮气、氦气、気气、氪气、氖气、氢气或所述气体的组合。或者，流体输送系统132可构造为输送诸如水之类的液体流动。[0034]可加热主体124的上表面128。在一个实施例中，可通过加热输送至多个端口126的流体来加热上表面128。在替代实施例中，一个或多个加热器152可嵌入主体124中以加热上表面128。[0035]多个端口126构造为向基板110的下表面134引导多个流体流动，以使用当流体流动冲击基板110的下表面134时产生的摩擦和传送的动量来支撑和移动基板110。基板110通过控制从多个端口126输送的流体流动的特性(诸如所述多个流体流动的速率和方向)来支撑、放置和/或旋转。由每一流体流动赋予的力可经组合以使基板110得以按需求移动和放置。[0036]使用流体流动的示例性基板放置组件的详细描述可发现于发明名称为“ApparatusandMethodforSupporting,PositioningandRotatingaSubstrateinaProcessingChamber(用于支撑、放置和旋转处理腔室中的基板的设备和方法)”的美国专利公开第2008/0280453号中。[0037]处理腔室100可包括多个热传感器148，所述多个热传感器148构造为测量处于不同位置处的基板Iio的温度。多个热传感器148可设置在穿过腔室底部104形成的开口150中。[0038]处理腔室100还包括两个或两个以上传感器138、140、142，所述两个或两个以上传感器138、140、142构造为检测处理腔室100中的基板110的位置。图1A至图1B示出三个传感器138、140、142，所述传感器设置在处理腔室100中。然而，可使用传感器的其它排列。传感器138、140、142均连接至控制器136。控制器136进一步连接至流体输送系统132。传感器138、140、142、控制器136和流体输送系统132形成闭合循环控制系统以控制基板110的位置。控制器136根据来自传感器138、140、142的测量来确定基板110的位置和状态，所述位置和状态诸如是高度、水平位置和旋转速率。控制器136然后将控制信号发送至流体输送系统132以调整来自多个端口126的流体流动的特性，从而调整基板110的位置和/或状态以达到/维持目标位置/状态。举例而言，在快速热处理期间，基板110的目标位置可设定为使得在处理期间由加热组件112均匀地加热基板110。[0039]在一个实施例中，当基板110接近处理位置时，两个或两个以上传感器138、140、142中的每一个为指向基板110的一部分的电容式传感器。每一传感器138、140、142构造为检测基板110的透视部分的相对位置。[0040]在一个实施例中，传感器138和传感器140构造为分别沿着x轴和y轴检测基板110的外围边缘的水平位置，且传感器142构造为检测基板110的垂直位置。当基板110处于如图1B中以虚线圆所图示的目标位置IlOa中时，传感器138和传感器140指向基板110的边缘，以使得传感器138和传感器140可检测基板110的外围边缘与目标位置IlOa之间的距离。在一个实施例中，传感器138和传感器140放置于沿着圆周的两个位置上，该圆周实质上与基板110的大小相同。当基板110处于目标位置IlOa时，传感器142指向基板110的中间区域。[0041]在一个实施例中，两个或两个以上传感器138、140、142设置在相同水平面中。举例而言，两个或两个以上传感器138、140、142放置于主体124的上表面128中。传感器138、140沿着边缘144安装于主体124上。传感器138、140可沿着边缘144相距约90度设置，以使得传感器138可检测沿着X轴的基板110的位置且传感器140可检测沿着y轴的基板110的位置。[0042]在一个实施例中，传感器138和传感器140中的每一个都能够检测形成于基板110的边缘上的凹口160。因此，当基板110正在旋转时，基板110的转速可从信号的频率确定，所述信号指示出由传感器138、140中的任一者检测的凹口160。此外，基板110的旋转方向可使用信号确定，所述信号指示出从传感器138、140两者共同检测的凹口160。[0043]传感器142在中间部分146中安装于主体124上，以使得当基板110接近目标位置IlOa时传感器142的测量不受基板110的边缘的影响。传感器142可用来确定基板110的高度或垂直位置。如下文使用图2A至图2F所述，传感器142也可用来增加来自传感器138、140的测量的精确性，所述传感器138、140指向基板110的边缘。[0044]处理腔室100可仅有一个传感器。举例而言，处理腔室可仅有诸如传感器142的一个传感器，该传感器设置和/或调适为检测基板的垂直位置或z轴位置。处理腔室100可同样仅有诸如传感器138和传感器140中的任一者的传感器，该传感器设置和/或调适为检测基板的水平位置、X轴位置或y轴位置。因此，处理腔室100可具有一个或多个传感器，所述一个或多个传感器调适和/或设置为检测基板位置。[0045]处理腔室100可包括设置在上表面128上的可选窗口156，该可选窗口156覆盖传感器138、140、142中的一个或多个，以防止在所述传感器上沉积任何材料。可为石英的窗口156可具有开口158以容纳来自端口126的流体流动。可为沉积屏蔽的窗口156可对温度指示性辐射透明，该温度指示性辐射可由基板144放射且由温度传感器148感测。或者，窗口156可具有开口以允许由温度传感器148直接观察基板144。因此，窗口156可部分地覆盖上表面128(例如仅覆盖上表面128的周边部分)。若沉积的材料降低透明度，则可按需求替换窗口156。[0046]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202检测基板的位置的方法。如传感器138、140、142中的任何一个，电容式传感器202可放置于处理腔室100中。[0047]电容式传感器202包括:传感器电极208;围绕传感器电极208的保护电极204；和绝缘体元件206,该绝缘体元件206将传感器电极208与保护电极204电性分离。引线210和引线212分别地耦接至保护电极204和传感器电极208。传感器电极208的感测表面218暴露且构造为面向被测量的主体，诸如基板216。电容式传感器202构造为确定物体的一个或多个特性，该物体放置在自感测表面218突出的感测区域228中。在一个实施例中，感测表面218为圆形的且平面的，传感器电极208和保护电极204同心地排列，且感测区域228限定在锥形空间内。[0048]在操作期间，经由引线210将电压施加于保护电极204。充电保护电极204的电磁场214自保护电极204行进至传感器电极208的感测表面218。因此，可经由引线212于传感器电极208上检测电压。感测表面218指向被测量的物体，或被测量的物体放置于感测区域228内部。被测量的物体的距离和位置将影响传感器电极208上的电压。[0049]此外，电容式传感器202可用来测量基板的其它特性，所述特性诸如是基板的质量、基板的厚度或沉积于基板上的薄膜的厚度。举例而言，当将基板底部以已知距离设置在固定平面中时，电容式传感器202可用来测量自电容式传感器至基板的上表面的距离。已测量距离与已知距离之间的差异表示基板的厚度。[0050]在本发明的一个实施例中，电容式传感器202用来测量基板216与电容式传感器202本身之间的距离。如图2B和图2C中所图示，电容式传感器202用于测量基板216与电容式传感器202的感测表面218之间的距离220。在一个实施例中，在测量期间，感测表面218指向基板216的中间部分，且电容式传感器202放置为使得感测表面218实质上与基板216平行。因为感测表面218指向基板216的中间部分，所以基板216覆盖电容式传感器202的整个感测区域228。因为基板216干扰电磁场214，改变了传感器电极208与保护电极204之间的电容，所以当将相同电压施加于保护电极204时，传感器电极208的电压随着距离220中的改变而改变。举例而言，图1B的传感器142设置在一个位置中，以用于测量基板相距如图2B至图2C所图示的传感器142的距离。[0051]在本发明的另一实施例中，通过放置电容器传感器202，可使用电容式传感器202来确定基板216的边缘222的位置，以使得基板216的边缘222在电容式传感器202的感测区域228内。如图2D至图2F中所图示，当边缘222位于不同的位置处时，基板216以不同程度覆盖感测区域228。可将电容式传感器202的中心轴224用作描述边缘222的位置的参考。在图2D中，将边缘222与中心轴224对准且距离226为零。在图2E中，边缘222中心轴超过中心轴224且距离226为负值。在图2F中，边缘222远离中心轴224且距离226为正值。基板216与感测区域228之间的重叠区域的大小对应于距离226的值。当距离220和施加于保护电极204的电压电平保持稳定时，传感器电极208的电压对应于基板216与感测区域228之间的重叠区域的大小和距离226。因此，在本发明的一个实施例中，当距离220和施加于保护电极204的电压电平保持稳定时，使用感测电极204的电压电平来确定距离226。[0052]根据本发明的实施例，可以组合的方式使用两个或两个以上电容式传感器以测量基板的特性。[0053]在一个实施例中，当测量基板216的边缘222的位置时，额外电容式传感器202可放置为测量距离220。因为距离220影响测量边缘222的位置的电容式传感器202的传感器电极208的电压电平，所以距离220可用来校准测量边缘222的位置的电容式传感器202。举例而言，图1A至图1B的传感器142可用来校准传感器138和传感器140。[0054]在另一实施例中，两个电容式传感器可放置为将所述电容式传感器的感测区域与基板的边缘上的两个点对准以确定平面内基板的位置。两个电容式传感器可指向两个点，沿着基板的边缘形成一个接近90度的角。两个电容式传感器可用来确定在与感测表面218平行的平面内的基板216的位置。举例而言，图1B的传感器138、140可一起使用以获得基板在两个坐标中的位置。[0055]图3是示出当电容式传感器指向如图2B至图2C所图示的基板的中间区域时，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。在图3中，X轴表不电容式传感器(诸如电容式传感器202)的感测表面与设置在电容式传感器上方的基板之间的以毫米计的垂直距离z。y轴表示电容式传感器的传感器电极的以伏特计的已测量电压。当基板位于各种垂直距离时，曲线302反映来自电容式传感器的已测量电压。如曲线302所图示的，已测量电压随垂直距离在大于约20毫米的范围内逐渐改变。因此，本发明的实施例可具有至少约20毫米的测量范围。[0056]图4是示出电容式传感器信号与如图2D至图2F所图示的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。在图4中，X轴表示基板的边缘与电容式传感器的中心轴之间的以毫米计的边缘距离，该电容式传感器诸如是图2D至图2F中的电容式传感器202。y轴表示电容式传感器的传感器电极的以伏特计的已测量电压。图4中的每一曲线反映当基板的边缘位于以固定距离z远离电容式传感器的平面内的不同位置时，来自电容式传感器的已测量电压。如图4中所图示的，当距离z为已知时，基板的边缘的位置可根据已测量电压确定。[0057]重新参照图1A至图1B，处理腔室100包括至少一个电容式传感器142，所述至少一个电容式传感器142位于基板110的下方以使得电容式传感器142的整个感测区域始终由基板110覆盖，因此当基板浮动时，使电容式传感器142能够测量基板110的浮动高度154(Z方向)。或者，电容式传感器142可放置于基板110上方,例如放置于石英窗口106上。[0058]处理腔室100包括至少两个其它电容式传感器138、140，所述至少两个电容式传感器138、140以相同直径放置于基板放置组件122上，且所述至少两个电容式传感器138、140作为“X”传感器和“y”传感器彼此相距约90度。电容式传感器138、140测量基板110的边缘144相对于电容式传感器138、140的中心的标称位置。举例而言，如图1B中所图示的，当基板110以-X方向(向左)移动时，电容式传感器138的感测区域将“经历(see)”更多基板110且因此电容式传感器138的电容(电压差)增加。因为在X方向和垂直方向两者的边缘移动均可改变电容式传感器138的电容，所以可通过减去电容式传感器的测量中的任何电容改变精确获得沿着X方向的基板110的位置，所述任何电容改变是由沿着垂直方向的基板110的移动引起。[0059]因此，仅使用三个电容式传感器，可获得根据本发明实施例的基板110的浮动高度154以及沿着X方向和y方向的位置。根据本发明实施例的电容式传感器能够耐受真空环境和至少约400°C或大于约400°C(例如高达约1000°C)的温度。在一个实施例中，电容式传感器138、140、142、202可由耐受真空环境和高温的材料制得。在一个实施例中，电容式传感器138、140、142、202是由氧化铝和INCONELx合金制得。在另一实施例中，电容式传感器138、140、142、202是由氧化铝和HAYNES?230X合金制得。适用于传感器138、140,142,202的示例性电容式传感器可为由Capacitec公司制造的电容式传感器。[0060]图5是示出当在图1A至图1B的处理腔室100中浮动和旋转时，沿着X方向和y方向的基板110的位置的测量的示例性图。在图5中，X轴表示以秒计的时间，且y轴表示基板的边缘与电容式传感器138或电容式传感器140的中心轴之间的以毫米计的边缘距离。曲线502表示来自传感器138的测量获得的沿着X方向的基板110的边缘位置，且曲线504表示来自传感器140的测量获得的沿着y方向的基板110的边缘位置。曲线502、504中的峰值506和峰值508为当凹口160超过传感器138、140时获得的测量。在一个实施例中，基板110的旋转速率可自峰值506或峰值508的频率获得。在另一实施例中，基板110的旋转方向可自峰值506、508的序列获得。[0061]在获得诸如基板110的平面位置、旋转速率、高度的一个或多个特性之后，特性可由控制器136调整和控制。[0062]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600的流程图。具体地说，方法600配置为使用根据本发明实施例的电容式传感器放置和维持基板在期望位置中。[0063]在方框610中，基板设置在诸如图1A至图1B的处理腔室100之类的处理腔室中的期望位置附近。设置基板可包括:通过提供流向基板的流体流动来浮动基板以支撑和/或旋转基板。处理腔室可包括:诸如传感器142之类的第一电容式传感器，所述第一电容式传感器指向基板的中间区域；以及诸如传感器138、140之类的第二电容式传感器和第三电容式传感器，所述第二电容式传感器和第三电容式传感器指向基板的边缘区域。[0064]在方框620中，使用在处理腔室中的第一电容式传感器、第二电容式传感器和第三电容式传感器测量基板。在一个实施例中，可一个或多次地或周期性地测量每一电容式传感器的感测电极的电压电平。[0065]在方框630中，根据接收自第一电容式传感器的电压确定基板的垂直位置。在一个实施例中，使用检查表(look-uptable)可确定基板的垂直位置，该检查表由已测量电压与距离之间的关系产生，该关系类似于图3中所图示的关系。[0066]在方框640中，根据在方框630中确定的垂直位置以及接收自第二电容式传感器和第三电容式传感器的电压确定基板的平面位置。在一个实施例中，使用检查表可确定沿着X方向和/或y方向的平面位置，该检查表由高度、电压与距离之间的关系产生，该关系类似于图4中所图示的关系。[0067]在方框650中，根据已确定的垂直和/或平面位置，朝向期望位置移动基板。方框620、630、640和650可重复地执行直到基板实质上接近于期望位置。[0068]本发明的实施例提供用于使用类似于电容式传感器202的一个或多个电容式传感器，测量诸如位置、转速、方向或水平度之类的物体的特性的方法。电容式传感器202可用以来测量对电磁场不透明的任何物体的特性，该物体可例如是半导体基板、多晶硅基板、镍涂覆半导体基板或具有形成于该基板上的装置层的基板。除在处理期间控制基板的位置之外，可使用本发明的实施例来测量基板，用于定心、计量或其它功能。[0069]图7是处理腔室700的示意性截面图，该处理腔室700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。处理腔室700是快速热处理腔室。[0070]处理腔室700包括限定处理空间704的腔室主体702。窗口706形成于腔室主体702的底侧。窗口706可由石英形成。辐射能源708设置在窗口706下方。辐射能源708构造为将辐射能引导至处理空间704。反射板710设置在处理空间704内的腔室主体702的上壁712上。多个热传感器724可穿过反射板材710而设置。[0071]升举器组件(raiserassembly)720构造为垂直地移动和旋转在处理空间704中设置的转子714。支撑环716设置在转子714上。边缘环718由支撑环716支撑。基板722设置在边缘环718上。边缘环718和基板722放置于辐射能源708上方以使得辐射能源708可加热基板722和边缘环718两者。[0072]处理腔室700进一步包括设置在反射板710上的两个或两个以上电容式传感器726。两个或两个以上电容式传感器726指向基板722且构造为测量基板722的位置。两个或两个以上电容式传感器726可放置在不同的径向位置上，且两个或两个以上电容式传感器726的测量可用来确定基板722的水平度。[0073]图8是根据本发明一个实施例的具有电容式传感器的化学气相沉积(chemicalvapordeposition;CVD)腔室800的不意性截面图。[0074]CVD腔室800包括限定反应空间804的腔室主体802。接收器806设置在反应空间804中。接收器806可包括电阻加热器808和足以支撑基板812的表面区域810。接收器806调适为支撑、放置和/或旋转设置在接收器806上的基板812。接收器806包括多个端口818，所述多个端口818与流体输送系统820连通。[0075]在处理期间，处理气体可经由位于接收器806上方的气体分配端口814和喷淋头816进入反应空间804。[0076]CVD腔室800还包括感测组件822。感测组件822包括两个或两个以上电容式传感器828，所述两个或两个以上电容式传感器828构造为检测基板812的位置。在一个实施例中，两个或两个以上电容式传感器828可安装于喷淋头816上。两个或两个以上电容式传感器828可以类似于处理腔室100中的电容式传感器138、140、142的方式排列，以检测基板812的垂直位置和平面位置。[0077]流体输送系统820和感测组件822耦接至控制器824。控制器824与流体输送系统820和感测组件822—起构造为在处理期间放置和/或旋转基板812。[0078]本发明的实施例提供用于监视处理腔室中的基板的一个或多个特性的设备和方法。本发明的实施例具有若干优点。[0079]首先，本发明的实施例能够在诸如CVD处理、快速热处理之类的高温处理期间测量在处理腔室中的基板。具体地说，本发明的实施例可通过仅增加一个或多个电容式传感器至现有处理腔室而与现有处理腔室一起使用。举例而言，一个或更个电容式传感器可安装于诸如加热基座、非接触浮动接收器之类的基板支撑件中。使用一个或多个电容式传感器，本发明的实施例可精确地控制基板的特性以改良处理均匀度，所述特性诸如是位置、高度、旋转速率。[0080]其次，由于本发明的实施例在处理腔室内部使用电容式传感器，因此避免由诸如光学传感器之类的传统传感器引起的结构复杂性。此外，本发明的实施例避免对传感器使用窗口或屏蔽，因此消除了在处理之间清洁窗口或屏蔽的需求且改良了腔室效率。[0081]另外，通过并入电容式传感器，本发明的实施例改良感测系统的敏感性和精确性。[0082]此外，本发明的实施例可用来测量和监视对电磁场不透明的任何基板。[0083]虽然使用快速热处理(RapidThermalProcess;RTP)腔室和等离子体增强化学气相沉积(PlasmaEnhancementCVD;PECVD)腔室描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可用于其中需要非接触基板位置测量和/或控制的任何合适的腔室。举例而言，本发明的实施例可用于化学气相沉积腔室、原子层沉积腔室、具有闪光灯的热处理腔室、激光退火腔室、物理气相沉积腔室、离子注入腔室、等离子体氧化腔室、对准腔室或负载锁定腔室。[0084]尽管以上描述涉及本发明的各个实施例，但在不背离本发明的基本范围的情况下，可设想本发明的其它与进一步实施例，且本发明的范围由随附权利要求书确定。【权利要求】1.一种用于处理基板的设备，所述设备包括:腔室主体,所述腔室主体限定内空间；基板放置组件，所述基板放置组件设置在所述内空间中，其中所述基板放置组件能够至少在水平面内移动基板；和第一电容式传感器，所述第一电容式传感器设置在所述内空间中，其中所述第一电容式传感器放置为在第一角位置处检测所述基板的边缘的位置。2.如权利要求1所述的设备，进一步包括放置在所述内空间中的第二电容式传感器，其中所述第二电容式传感器放置为在第二角位置处检测所述基板的所述边缘的位置。3.如权利要求2所述的设备，其中所述第一角位置和所述第二角位置相距约90度。4.如权利要求2所述的设备，其中所述基板放置组件包括多个端口，所述多个端口形成于上表面处，所述多个端口构造为通过将流体流动输送至所述基板而在所述上表面上方支撑和旋转基板。5.如权利要求4所述的设备，其中所述第一电容式传感器和所述第二电容式传感器中的每一者都包括感测表面，且所述感测表面放置在与所述基板放置组件的所述上表面相同的平面中。6.如权利要求2所述的设备，进一步包括第三电容式传感器，所述第三电容式传感器放置在所述内空间中，其中所述第三电容式传感器放置为检测所述基板的垂直位置。7.如权利要求6所述的设备，进一步包括控制器，所述控制器耦接至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，其中所述控制器构造为来自所述第二电容式传感器的测量来确定所述基板的所述垂直位置，且来自所述第一电容式传感器的测量与所述基板的所述垂直位置来`确定在所述第一角位置处的所述基板的所述边缘的所述距离。8.如权利要求6所述的设备,其中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所述基板放置组件上方。9.如权利要求8所述的设备，进一步包括喷淋头，所述喷淋头设置在所述基板放置组件上方，其中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安装于所述嗔淋头上。10.如权利要求1所述的设备，进一步包括加热组件，所述加热组件设置在所述腔室主体外部，所述加热组件构造为将热能引导至所述内空间。11.如权利要求2所述的设备，进一步包括窗口，所述窗口设置在所述内空间中且覆盖所述第一电容式传感器和第二电容式传感器。12.一种用于处理基板的设备，所述设备包括:腔室主体,所述腔室主体限定内空间；基板放置组件，所述基板置放组件包括主体，所述主体具有上表面和形成于所述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所述上表面上方；和第一电容式传感器、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所述主体的所述上表面上，其中所述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，所述两个位置相距约90度，且所述第二电容式传感器设置在所述圆周内部的区域中，所述第一电容式传感器和第三电容式传感器构造为测量所述基板的平面位置，且所述第二电容式传感器构造为测量所述基板的垂直位置。13.如权利要求1或12所述的设备，其中所述基板放置组件进一步包括嵌入所述基板放置组件中的加热器。14.如权利要求12所述的设备，进一步包括沉积屏蔽，所述沉积屏蔽覆盖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。15.一种用于将基板放置于处理腔室中的方法，所述方法包括以下步骤:由基板放置组件支撑基板，所述基板放置组件设置在所述处理腔室的内空间中，其中所述处理腔室包括:第一电容式传感器，所述第一电容式传感器设置在所述内空间中，其中所述第一电容式传感器的感测表面指向在第一角位置处的所述基板的边缘；和第二电容式传感器，所述第二电容式传感器设置在所述内空间中，其中所述第二电容式传感器的感测区域指向所述基板的中间区域；使用来自所述第二电容式传感器的测量确定所述基板的垂直位置；和来自所述第一电容式传感器的测量和所述基板的所述垂直位置确定在所述第一角位置处的所述基板的所述边缘的位置。16.如权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤:来自第三电容式传感器的测量和所述基板的所述垂直位置确定所述基板的所述边缘的位置，其中所述第三电容式传感器设置在所述内空间中，其中所述第三电容式传感器的感测表面指向在第二角位置处的所述基板的边缘。【文档编号】H01L21/68GK103534799SQ201280023240【公开日】2014年1月22日申请日期:2012年5月10日优先权日:2011年6月2日【发明者】布莱克·凯尔梅尔,约瑟夫·M·拉内什,埃罗尔·C·桑切斯申请人:应用材料公司