本公开提供一种腔室装置，包括：壳体，其内部限定有空腔；第一阀，设置于壳体的第一侧部，且配置成在关闭状态与连通至第一压力环境或第二压力环境的开启状态之间切换；切换装置，固定至所述壳体，且配置成将所述第一阀与第一压力环境或第二压力环境的入口对准，第二阀，设置于壳体的与第一侧部相对的第二侧部，且配置成使得空腔与第一压力环境连通或断开，和压力调节装置，设置在壳体上与空腔连通，且配置成将空腔内的压强调节为与第一压力环境或第二压力环境实质上相同的压强，所述腔室装置还包括设置于空腔内部的晶片支撑装置，所述晶片支撑装置包括多层支撑结构，所述多层支撑结构的各层分别被配置用于以一一对应的方式支撑所述多个晶片。
1.一种用于在第一压力环境与第二压力环境之间传递多个晶片的腔室装置，包括：壳体，其内部限定有空腔；
第一阀，设置于壳体的第一侧部，且配置成在关闭状态与连通至第一压力环境或第二压力环境的开启状态之间切换；
切换装置，固定至所述壳体，且配置成将所述第一阀与第一压力环境或第二压力环境的入口对准，第二阀，设置于壳体的与第一侧部相对的第二侧部，且配置成使得空腔与第一压力环境连通或断开，和压力调节装置，设置在壳体上与空腔连通，且配置成将空腔内的压强调节为与第一压力环境或第二压力环境实质上相同的压强，其中，所述腔室装置还包括设置于空腔内部的晶片支撑装置，所述晶片支撑装置包括多层支撑结构，所述多层支撑结构的各层分别被配置用于以一一对应的方式支撑所述多个晶片。
2.根据权利要求1所述的腔室装置，其中，所述多层支撑结构包括：第一支撑半部，包括：
第一支座，固定至壳体的底部内表面、以及与所述第一侧部和所述第二侧部两者均相交的第三侧部的内壁处；以及从第一支座向空腔突伸的多个第一支柱，
第二支座，固定至壳体的底部内表面、以及与所述第三侧部相对的第四侧部的内壁处；
其中，位于所述多层支撑结构中的任一层中的相应第一支柱和相应第二支柱共同支撑所述多个晶片中的待支撑于该层中的一相应晶片，且各自轴线平行于壳体的底表面且呈共面设置。
两个第一块体，间隔地固定于所述第三侧部的内壁处；和
第一肋，连接于所述两个第一块体之间，所述第一肋固定至壳体的底部内表面，以及所述第二支座包括：两个第二块体，间隔地固定于所述第四侧部的内壁处；和
第二肋，连接于所述两个第二块体之间，所述第二肋固定至壳体的底部内表面。
4.根据权利要求2所述的腔室装置，其中，相邻层的第一支柱之间的距离、以及相邻层的第二支柱之间的距离各自大于晶片厚度；并且在设定以所述第一支柱和第二支柱的轴线方向为纵向的情况下，则在与所述纵向正交的横向上，同层的第一支柱之间的横向距离、以及同层的第二支柱之间的横向距离均被限定为不低于最小横向阈值，所述最小横向阈值被限定为所述多层支撑结构能够支撑的不同规格晶片中最小尺寸规格晶片的直径。
5.根据权利要求3所述的腔室装置，其中，在所述多层支撑结构的每层仅具备：两个第一支柱，分别定位于所述两个第一块体，以及两个第二支柱，分别定位于所述两个第二块体；并且在所述多层支撑结构的所有层中，分别布置于所述两个第一块体中同一块体上的第一支柱各自轴线共面设置，和/或分别布置于所述两个第二块体中同一块体上的第二支柱各自轴线共面设置。
6.根据权利要求3所述的腔室装置，其中，所述第一肋与所述两个第一块体一体形成，和/或所述第二肋与所述两个第二块体一体形成。
7.根据权利要求2所述的腔室装置，还包括第一晶片检测装置，所述第一晶片检测装置包括：第一光源，安装至所述壳体且配置成向所述空腔内发射第一照射光束；
多组第一传感器，安装至所述壳体且与所述多层支撑结构的各层以一一对应关系至少部分地对准设置，且配置成感测所述第一照射光束、继而基于感测结果来产生多个第一电信号；和处理电路，所述处理电路与所述多组第一传感器电连接，并且配置成接收所述多个第一电信号并且基于所述多个第一电信号来判断与各组第一传感器对应的所述多层支撑结构的各层中是否支撑有相应晶片。
8.根据权利要求7所述的腔室装置，其中，每组第一传感器配置成在没有接收到所述第一照射光束的情况下产生具有高电平和低电平之一作为第一量值的第一电信号，且在至少部分地接收到所述第一照射光束的情况下产生具有高电平和低电平中的另一种作为第二量值的第一电信号；且基于由与所述多层支撑结构中的任一层以一一对应关系至少部分地对准设置的相应组第一传感器所输出的相应第一电信号，所述处理电路配置成响应于具有第一量值的该相应第一电信号判定该层支撑有相应晶片，且响应于具有第二量值的该相应第一电信号判定该层没有支撑相应晶片。
9.根据权利要求7所述的腔室装置，其中，所述第一支座具备朝所述壳体的上表面敞开的凹口，且所述第三侧部形成有贯通的第一窗，所述第一窗至少部分地与所述凹口重叠；并且所述第一光源布置成与所述第一窗对准且配置成发射第一照射光束经由所述第一窗进入所述空腔。
10.根据权利要求7或8所述的腔室装置，还包括第二晶片检测装置，所述第二晶片检测装置包括：多个第二光源，安装于所述壳体的顶侧和底侧中的一侧、且布置成限定了具有与所述多个晶片的圆心的预期位置相重合的圆心的一个虚拟圆，所述多个第二光源在所述虚拟圆的圆周方向上以相同角度间隔设置，且配置成分别向所述空腔内发射第二照射光束；和多个第二传感器，设置于所述壳体的顶侧和底侧中的与所述多个第二光源不同侧处，且以一一对应的关系与所述多个第二光源实质上对准，且配置成分别感测来自所述多个第二光源的第二照射光束来产生多个第二电信号；
其中，所述多个第二光源布置成使得各自中心与所述虚拟圆的圆心之间距离与所述多个晶片中的待放置的晶片的半径之差小于晶片中心偏移的预定容差，所述处理电路还与所述多个第二传感器电连接，并且配置成接收所述多个第二电信号并且基于所述多个第二电信号来确定所述多个晶片中是否有晶片的圆心偏离了其预期位置。
11.根据权利要求10所述的腔室装置，其中，每个第二传感器配置成在没有接收到所述第二照射光束的情况下产生具有高电平和低电平之一作为第一量值的第二电信号，且在至少部分接收到所述第二照射光束的情况下产生具有高电平和低电平中的另一种作为第二量值的第二电信号；且基于由所述多个第二传感器分别输出的多个第二电信号，所述处理电路配置成响应于来自任一个第二传感器的具有第一量值的相应第二电信号来判定了所述多个晶片中的至少一个晶片的圆心偏离其预期位置。
12.根据权利要求11所述的腔室装置，还包括相对于虚拟圆的圆心与所述第二光源同心地紧邻布置的基于光电转换的距离传感器，所述距离传感器配置成基于所接收的从晶片反射回的第二照射光束来确定进行相应第二光源与发生发射处的晶片之间距离，并且在所述处理电路判定了至少一个晶片的圆心偏离其预期位置的情况下，所述处理电路还配置成基于由所述距离传感器所测量的距离，来确定哪层放置的晶片的圆心偏离其预期位置。
13.根据权利要求10所述的腔室装置，其中，所述壳体的顶侧和底侧中的安装有所述多个第二光源的一侧形成有贯通的多个第二窗，所述多个第二窗分别与所述多个第二光源对准，使得所述多个第二光源发射的第二照射光束经由所述多个第二窗进入所述空腔。
14.根据权利要求10所述的腔室装置，其中，在设定以所述第一支柱和第二支柱的轴线方向为纵向的情况下，则在与所述纵向正交的横向上，同层的第一支柱之间的横向距离、以及同层的第二支柱之间的横向距离均被限定为不高于最大横向阈值，所述最大横向阈值被限定为在横向相邻的所述多个第二光源的中心距。
15.根据权利要求10所述的腔室装置，其中，所述多个第二传感器接收的所述第二照射光束的波长范围与所述多组第一传感器接收的所述第一照射光束的波长范围彼此不重叠。
16.根据权利要求7所述的腔室装置，其中，所述压力调节装置包括：充气端口，连接到气源或第一压力环境，且配置成对所述空腔充气至与所述第一压力环境实质上压力均衡的压强；
抽气端口，连接至真空源或第二压力环境，且配置成对所述空腔抽真空至由所述处理电路设定的真空度或抽真空至与所述第二压力环境实质上相同的真空度；和真空计，与所述空腔相连通，并且配置成测量所述空腔的真空度，其中，基于真空计的测量结果来控制经由抽气端口对空腔的抽真空。
第一机械臂，布置于所述第一压力环境中且与第一阀相邻，且配置成将晶片经由第一阀在第一压力环境与所述腔室装置之间传递；和第二机械臂，布置于所述第二压力环境中且与第二阀相邻，且配置成将晶片经由第二阀在第二压力环境与所述腔室装置之间传递。
18.一种使用根据权利要求17所述的晶片输送设备的晶片处理方法，包括：开启第一阀，使得第一压力环境和所述空腔处于实质上相同的压强，通过所述第一机械臂将所述多个晶片分别加载至所述多层支撑结构的相应层上，并且根据处理电路的输出调整晶片位置处于预期位置；
当所述多个晶片被加载至所述多层支撑结构之后，切断第一阀，将所述空腔抽真空至与第二压力环境处于实质上相同的真空度；和开启第二阀，通过所述第二机械臂将所述多个晶片从所述空腔转移至所述第二压力环境。
19.根据权利要求18所述的晶片处理方法，还包括：
在所述多个晶片在第二压力环境中完成后续过程之后，通过所述第二机械臂将所述多个晶片转移至所述空腔中且分别加载至所述多层支撑结构的相应层上，并且根据所述处理电路的输出调整晶片位置处于预期位置；
切断第二阀，对所述空腔充气至与所述第一压力环境实质上相同的压强；以及开启第一阀，通过所述第一机械臂将所述多个晶片转移出所述空腔至所述第一压力环境。
第二壳体，限定真空腔室作为所述第二压力环境，所述真空腔室内安装有电子束检测装置，所述电子束检测装置包括扫描电镜。
腔室装置、晶片输送设备和晶片处理方法
技术领域
[0001] 本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种腔室装置、一种晶片输送设备、以及一种使用所述晶片输送设备的晶片处理方法；更特别地涉及一种用于在第一压力环境与第二压力环境之间传递晶片的腔室装置、一种晶片输送设备、以及一种使用所述晶片输送设备的晶片处理方法。
背景技术
[0002] 近年来，在半导体产业中，通常需要在高真空环境中利用电子束检测设备执行对晶片诸如硅晶片的检测过程。
[0003] 为了提高在高真空条件下运行的电子束检测设备的产率，一般都需要在电子束检测设备的工作腔与处于大气环境的晶片盒之间增加一个真空互锁腔体。电子束检测设备的工作腔容积较大，抽到高真空所需的时间比较长。而真空互锁腔体设计比较紧凑，比工作腔容积要小得多，这样在抽到高真空状态时，所需的时间就要少得多，从而可以增加电子束检测设备的产率。此外，在半导体晶片检测领域，要避免晶片在检测环节受到损伤和污染，也就是保证晶片在检测过程中的安全。因此，本领域亟需一种真空互锁腔体，不仅容积较小，而且配备了晶片状态检测的装置。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了腔室装置、晶片输送设备、以及使用所述晶片输送设备的晶片处理方法。
[0005] 为实现上述目的，所述技术方案如下：
[0006] 根据本公开的一方面，提供了一种用于在第一压力环境与第二压力环境之间传递多个晶片的腔室装置，包括：壳体，其内部限定有空腔；第一阀，设置于壳体的第一侧部，且配置成在关闭状态与开启状态之间切换；切换装置，固定至所述壳体，且配置成将所述第一阀与第一压力环境或第二压力环境的入口对准，第二阀，设置于壳体的与第一侧部相对的第二侧部，且配置成使得空腔与第一压力环境连通或断开，和压力调节装置，设置在壳体上与空腔连通，且配置成将空腔内的压强调节为与第一压力环境或第二压力环境实质上相同的压强。所述腔室装置还包括设置于空腔内部的晶片支撑装置，所述晶片支撑装置包括多层支撑结构，所述多层支撑结构的各层分别被配置用于以一一对应的方式支撑所述多个晶片。
[0007] 根据本公开的实施例，所述多层支撑结构包括第一支撑半部和第二支撑半部。第一支撑半部包括：第一支座，固定至壳体的底部内表面、以及与所述第一侧部和所述第二侧部两者均相交的第三侧部的内壁处；以及从第一支座向空腔突伸的多个第一支柱。第二支撑半部包括：第二支座，固定至壳体的底部内表面、以及与所述第三侧部相对的第四侧部的内壁处；以及从第二支座向空腔突伸的多个第二支柱。并且，位于所述多层支撑结构中的任一层中的相应第一支柱和相应第二支柱共同支撑所述多个晶片中的待支撑于该层中的一相应晶片，且各自轴线平行于壳体的底表面且呈共面设置。
[0008] 根据本公开的实施例，相邻层的第一支柱之间的距离、以及相邻层的第二支柱之间的距离各自大于晶片厚度。
[0009] 根据本公开的实施例，所述的腔室装置还包括第一晶片检测装置，所述第一晶片检测装置包括：第一光源，安装至所述壳体且配置成向所述空腔内发射第一照射光束；多组第一传感器，安装至所述壳体且与所述多层支撑结构的各层以一一对应关系至少部分地对准设置，且配置成感测所述第一照射光束、继而基于感测结果来产生多个第一电信号；和处理电路，所述处理电路与所述多组第一传感器电连接，并且配置成接收所述多个第一电信号并且基于所述多个第一电信号来判断与各组第一传感器对应的所述多层支撑结构的各层中是否支撑有相应晶片。
[0010] 根据本公开的实施例，每组第一传感器配置成在没有接收到所述第一照射光束的情况下产生具有高电平和低电平之一作为第一量值的第一电信号，且在至少部分地接收到所述第一照射光束的情况下产生具有高电平和低电平中的另一种作为第二量值的第一电信号；且基于由与所述多层支撑结构中的任一层以一一对应关系至少部分地对准设置的相应组第一传感器所输出的相应第一电信号，所述处理电路配置成响应于具有第一量值的该相应第一电信号判定该层支撑有相应晶片，且响应于具有第二量值的该相应第一电信号判定该层没有支撑相应晶片。
[0011] 根据本公开的实施例，所述腔室装置还包括第二晶片检测装置，所述第二晶片检测装置包括：多个第二光源，安装于所述壳体的顶侧和底侧中的一侧、且布置成限定了具有与所述多个晶片的圆心的预期位置相重合的圆心的一个虚拟圆，所述多个第二光源在所述虚拟圆的圆周方向上以相同角度间隔设置，且配置成分别向所述空腔内发射第二照射光束；和多个第二传感器，设置于所述壳体的顶侧和底侧中的与所述多个第二光源不同侧处，且以一一对应的关系与所述多个第二光源实质上对准，且配置成分别感测来自所述多个第二光源的第二照射光束来产生多个第二电信号。其中，所述多个第二光源布置成使得各自中心与所述虚拟圆的圆心之间距离与所述多个晶片中的待放置的晶片的半径之差小于晶片中心偏移的预定容差；所述处理电路还与所述多个第二传感器电连接，并且配置成接收所述多个第二电信号并且基于所述多个第二电信号来确定所述多个晶片中是否有晶片的圆心偏离了其预期位置。
[0012] 根据本公开的实施例，每个第二传感器配置成在没有接收到所述第二照射光束的情况下产生具有高电平和低电平之一作为第一量值的第二电信号，且在至少部分接收到所述第二照射光束的情况下产生具有高电平和低电平中的另一种作为第二量值的第二电信号；且基于由所述多个第二传感器分别输出的多个第二电信号，所述处理电路配置成响应于来自任一个第二传感器的具有第一量值的相应第二电信号来判定了所述多个晶片中的至少一个晶片的圆心偏离其预期位置。
[0013] 根据本公开的实施例，所述腔室装置还包括相对于虚拟圆的圆心与所述第二光源同心地紧邻布置的基于光电转换的距离传感器，所述距离传感器配置成基于所接收的从晶片反射回的第二照射光束来确定进行相应第二光源与发生发射处的晶片之间距离。并且，在所述处理电路判定了至少一个晶片的圆心偏离其预期位置的情况下，所述处理电路还配置成基于由所述距离传感器所测量的距离，来确定哪层放置的晶片的圆心偏离其预期位置。
[0014] 根据本公开的实施例，在设定以所述第一支柱和第二支柱的轴线方向为纵向的情况下，则在与所述纵向正交的横向上，同层的第一支柱之间的横向距离、以及同层的第二支柱之间的横向距离均被限定为不高于最大横向阈值，所述最大横向阈值被限定为在横向相邻的所述多个第二光源的中心距。
[0015] 根据本公开的实施例，所述多个第二传感器接收的所述第二照射光束的波长范围与所述多组第一传感器接收的所述第一照射光束的波长范围彼此不重叠。
[0016] 另外，根据本公开的另一方面，提供了一种晶片输送设备，包括：根据前述的腔室装置；第一机械臂，布置于所述第一压力环境中且与第一阀相邻，且配置成将晶片经由第一阀在第一压力环境与所述腔室装置之间传递；和第二机械臂，布置于所述第二压力环境中且与第二阀相邻，且配置成将晶片经由第二阀在第二压力环境与所述腔室装置之间传递。
[0017] 另外，根据本公开的又一方面，提供了一种使用根据前述的晶片输送设备的晶片处理方法，包括：
[0018] 开启第一阀，使得第一压力环境和所述空腔处于实质上相同的压强，通过所述第一机械臂将所述多个晶片分别加载至所述多层支撑结构的相应层上，并且根据处理电路的输出调整晶片位置处于预期位置；
[0019] 当所述多个晶片被加载至所述多层支撑结构之后，切断第一阀，将所述空腔抽真空至与第二压力环境处于实质上相同的真空度；和
[0020] 开启第二阀，通过所述第二机械臂将所述多个晶片从所述空腔转移至所述第二压力环境。
[0021] 根据本公开的实施例，所述晶片处理方法还包括：
[0022] 在所述多个晶片在第二压力环境中完成后续过程之后，通过所述第二机械臂将所述多个晶片转移至所述空腔中且分别加载至所述多层支撑结构的相应层上，并且根据所述处理电路的输出调整晶片位置处于预期位置；
[0023] 切断第二阀，对所述空腔充气至与所述第一压力环境实质上相同的压强；以及[0024] 开启第一阀，通过所述第一机械臂将所述多个晶片转移出所述空腔至所述第一压力环境。
[0025] 另外，根据本公开的再一方面，提供了一种电子束检测设备，包括：根据前述的晶片输送设备；和第二壳体，限定真空腔室作为所述第二压力环境，所述真空腔室内安装有电子束检测装置，所述电子束检测装置包括扫描电镜。
附图说明
[0026] 现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本公开的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。附图的简要描述如下：
[0027] 图1(a)和1(b)分别以不同视角示意性示出根据本公开实施例用于在第一压力环境与第二压力环境之间传递晶片的腔室装置的立体结构图；
[0028] 图2示出如图1所示的所述腔室装置中的多层支撑结构的结构示意图；
[0029] 图3示出所述第一晶片检测装置的结构，以及第一晶片检测装置相对于多层支撑结构和晶片的相对定位关系的示意图；
[0030] 图4示出所述第二晶片检测装置的结构，以及第二晶片检测装置相对于多层支撑结构和晶片的相对定位关系的示意图；
[0031] 图5示出根据本公开实施例的晶片输送设备的结构示意图；
[0032] 图6示出使用晶片输送设备的晶片处理方法的流程图；
[0033] 图7示出根据本公开实施例的电子束检测设备的结构示意图。
具体实施方式
[0034] 下面将对本公开的技术方案通过实施例结合附图的方式进行进一步的详细解释。在说明书中，相同或相似的附图标记和字母指示相同或相似的部件。参照附图对本公开实施例的以下说明旨在对本公开的总体发明构思进行解释，不应当理解为对本公开的一种限制。
[0035] 附图被用于说明本公开的内容。附图中各部件尺寸和形状不反映腔室装置、晶片输送设备的部件的真实比例。
[0036] 图1(a)和1(b)分别以不同视角示意性示出根据本公开实施例用于在第一压力环境与第二压力环境之间传递晶片的腔室装置1的立体结构图。
[0037] 图1示出根据本公开实施例的用于锁定晶片的晶片锁定机构的结构示意图；图2示出如图1所示的所述晶片锁定机构的沿A‑A线的剖视图。
[0038] 由此，根据本公开实施例的总体技术构思，如图1和2所示，在本公开实施例的一方面中，提出了一种用于在第一压力环境(例如大气环境，或大气环境中的晶片盒)与第二压力环境(例如用于执行晶片检测的真空腔)之间传递晶片的腔室装置，包括：壳体10，其内部限定有空腔10a；第一阀11，设置于壳体10的第一侧部，且配置成在关闭状态与连通至第一压力环境或第二压力环境的开启状态之间切换，且在开启状态可允许晶片加载到空腔内和从空腔移除，其充当晶片传输阀；切换装置，固定至所述壳体10，且配置成将所述第一阀11与第一压力环境或第二压力环境的入口对准，第二阀12，设置于壳体的与第一侧部相对的第二侧部，且配置成使得空腔与第一压力环境连通或断开，和压力调节装置，设置在壳体10上与空腔10a连通，且配置成将空腔10a内的压强调节为与第一压力环境或第二压力环境实质上相同的压强。
[0039] 例如，所述第一阀11是传输阀，用于连接外界与该腔室装置1。
[0040] 并且，例如所述第二阀12是大气阀门，用于隔断和沟通大气环境与该腔室装置1。
[0041] 在本公开的具体实施例中，例如，所述切换装置是运动装置，诸如是旋转装置(例如转盘)，其通过旋转所述壳体10将所述第一阀11与第一压力环境或第二压力环境的入口对准；或者是平移装置，例如直线电机或二维工作台，通过平移壳体10所述第一阀11与第一压力环境或第二压力环境的入口对准。
[0042] 在本公开的具体实施例中，例如，所述腔室装置1的压力调节装置具体包括：充气端口181，连接到气源或第一压力环境，且配置成对所述空腔10a充气至与所述第一压力环境实质上压力均衡的压强；抽气端口182，连接至真空源或第二压力环境，且配置成对所述空腔抽真空至由所述处理电路163设定的真空度或抽真空至与所述第二压力环境实质上相同的真空度；和真空计19，与所述空腔10a相连通，并且配置成测量所述空腔的真空度。作为示例，基于真空计19的测量结果来控制经由抽气端口182对空腔10a的抽真空。
[0043] 在本公开的实施例中，作为示例，所述腔室装置1还包括设置于空腔10a内部的晶片支撑装置，所述晶片支撑装置包括多层支撑结构13，所述多层支撑结构13的各层分别被配置用于以一一对应的方式支撑所述多个晶片。换言之，所述多层支撑结构13的每层被配置用于支撑所述多个晶片中的一相应晶片。
[0044] 由于晶片支撑装置能够支撑多个晶片，因而使用本发明的空腔装置可以提高效率。
[0045] 图2示出如图1所示的所述腔室装置1中的多层支撑结构13的结构示意图。
[0046] 在本公开的实施例中，作为示例，所述多层支撑结构13包括第一支撑半部14和第二支撑半部15。如图2所示，更具体地，例如，所述第一支撑半部14，包括：第一支座141，固定至壳体10的底部内表面、以及与所述第一侧部和所述第二侧部两者均相交的第三侧部的内壁处；以及从第一支座141向空腔10a突伸的多个第一支柱142。并且例如，所述第二支撑半部15包括：第二支座151，固定至壳体10的底部内表面、以及与所述第三侧部相对的第四侧部的内壁处；以及从第二支座151向空腔10a突伸的多个第二支柱152。
[0047] 作为示例，位于所述多层支撑结构13中的任一层中的相应第一支柱142和相应第二支柱152共同支撑所述多个晶片中的待支撑于该层中的一相应晶片，且各自轴线平行于壳体10的底表面且呈共面设置。由此，分层地支撑了多个晶片，所述多层支撑结构13中的每层的第一支柱142和第二支柱152共同支撑一个相应晶片。从而以简化的结构实现了分层的晶片支撑。
[0048] 优选地，例如，每个第一支柱142和/或每个第二支柱152的朝向空腔10a内部的自由端套设有晶片防滑套，一般使用氟橡胶等防滑材料，从而利用其较大的摩擦系数尽可能防止或完全避免所支撑的晶片发生滑移。
[0049] 优选地，例如，所述第一支座141和第二支座151例如利用螺纹连接而固定至壳体10内壁，或者通过形状配合的卡合而接合至壳体10的内壁的例如预先形成的凹窝中，并且借助于例如过盈配合而安装就位。
[0050] 替代地或另外地，例如，每个第一支柱142和每个第二支柱152的基部形成有外螺纹，并且第一支座141和第二支座151的用于相应地安装第一支柱142和第二支柱152的位置例如形成有孔，诸如光孔或带有内螺纹的螺纹孔，从而第一支柱142和第二支柱152的基部旋拧进入并且固定到这些相应孔内并且牢固地固定就位。
[0051] 通过以上设置，确保了牢固安装至壳体10内壁的多层支撑结构13以用于稳固支撑晶片。
[0052] 作为进一步的实施例，如图2所示，例如，所述第一支座141包括：两个第一块体1411，间隔地固定于所述第三侧部的内壁处；和第一肋1412，连接于所述两个第一块体1411之间，所述第一肋1412固定至壳体10的底部内表面。并且，例如，所述第二支座151包括：两个第二块体1511，间隔地固定于所述第四侧部的内壁处；和第二肋1512，连接于所述两个第二块体1511之间，所述第二肋1512固定至壳体10的底部内表面。
[0053] 作为示例，所述第一肋1412与所述两个第一块体1411分别形成之后继而粘合或者通过卡合或螺纹连接而装配到一起、或者一体地形成。作为示例，所述第二肋1512与所述两个第二块体1511体分别形成之后继而粘合或者通过卡合或螺纹连接而装配到一起、或者一体形成。在此不做具体限制。
[0054] 在本公开的实施例中，例如，相邻层的第一支柱142之间的距离、以及相邻层的第二支柱152之间的距离各自大于晶片厚度，从而确保晶片可以顺利地置入相邻层的支柱之间的间隙内。
[0055] 另外，在本公开的进一步实施例中，例如，在设定以所述第一支柱142和第二支柱152的轴线方向为纵向的情况下，则在与所述纵向正交的横向上，同层的第一支柱142之间的横向距离、以及同层的第二支柱152之间的横向距离均被限定为不低于最小横向阈值，所述最小横向阈值被限定为所述多层支撑结构13能够支撑的不同规格晶片中最小尺寸规格晶片的直径，从而便利了兼容地支撑多种形状或尺寸规格的晶片。
[0056] 并且，例如，如图2所示，在所述多层支撑结构13的每层仅具备：两个第一支柱142，分别定位于所述两个第一块体1411，以及两个第二支柱152，分别定位于所述两个第二块体1511；并且在所述多层支撑结构13的所有层中，分别布置于所述两个第一块体1411中同一块体上的第一支柱142各自轴线共面设置，和/或分别布置于所述两个第二块体1511中同一块体上的第二支柱152各自轴线共面设置。从而例如总共16个支柱，可以分为四组，每组4个支柱共面地承载同一晶片，由此承载四个叠置的晶片。晶片放置到多层支撑结构13之后，分别直接地接触相应组的支柱的自由端所套设的防滑套，由此最小化晶片发生偏移的风险。
[0057] 图3示出所述第一晶片检测装置16的结构，以及第一晶片检测装置16相对于多层支撑结构13和晶片的相对定位关系的示意图。
[0058] 在本公开的实施例中，例如，所述腔室装置1还包括第一晶片检测装置16，所述第一晶片检测装置16包括：第一光源161，安装至所述壳体10且配置成向所述空腔10a内发射第一照射光束；多组第一传感器162，安装至所述壳体10且与所述多层支撑结构13的各层以一一对应关系至少部分地对准设置，且配置成感测所述第一照射光束、继而基于感测结果来产生多个第一电信号；和处理电路163，所述处理电路163与所述多组第一传感器162电连接，并且配置成接收所述多个第一电信号并且基于所述多个第一电信号来判断与各组第一传感器162对应的所述多层支撑结构13的各层中是否支撑有相应晶片。
[0059] 在更具体的实施例中，例如，每组第一传感器162配置成在完全没有接收到所述第一照射光束的情况下产生具有高电平和低电平之一作为第一量值的第一电信号，且在至少部分地接收到所述第一照射光束的情况下产生具有高电平和低电平中的另一种作为第二量值的第一电信号。并且，基于由与所述多层支撑结构13中的任一层以一一对应关系至少部分地对准设置的相应组第一传感器162所输出的相应第一电信号，所述处理电路163配置成响应于具有第一量值的该相应第一电信号而判定该层支撑有相应晶片，且响应于具有第二量值的该相应第一电信号判定该层没有支撑相应晶片。
[0060] 换言之，第一电信号的第一量值表示相应组的第一传感器162没有接收到第一照射光束，即第一照射光束至相应组的第一传感器162的光路被阻断，例如由该层所承载的晶片所阻断，即判定该层必定存在有晶片。在这种情况下，不需要另行执行向该层补充加载晶片的步骤。
[0061] 相反，第一电信号的第二量值表示相应组的第一传感器162接收到第一照射光束，即第一照射光束至相应组的第一传感器162的光路没有被阻断，即该层不存在晶片(或该层虽然有晶片但晶片没能正常放置就位，例如存在其中心偏离了预期的中心位置的现象，因此需要额外的判定，例如下文所进一步描述的)。在这种情况下，该层可能闲置，即可能需要用于容纳补充加载晶片的空间。
[0062] 通过上述第一晶片检测装置16的简单设置，可以判定所述多层支撑结构13中某特定层必定存在有晶片的情况，从而在该情况下，无需执行额外向该层补充加载晶片的操作。即第一晶片检测装置16充当“晶片存在性检测器”。
[0063] 作为具体示例，例如，所述第一支座141具备朝所述壳体10的上表面敞开的凹口，且所述第三侧部形成有贯通的第一窗，所述第一窗至少部分地与所述凹口重叠。并且相应地，所述第一光源161布置成与所述第一窗对准且配置成发射第一照射光束经由所述第一窗进入所述空腔10a。
[0064] 从而通过这种凹口与第一窗对准的布置，由第一光源161所发射的第一照射光束可以无阻碍地传递进入所述空腔10a。
[0065] 例如，所述第一光源161包括：激光器，LED，或激光器与LED的混合光源。
[0066] 作为示例，所述第一光源161例如仅包括单一光源。另外地或替代地，例如，所述第一光源161包括呈阵列布置的多个发光器件，且所述多组第一传感器162包括呈阵列布置且以一一对应关系与所述多个发光器件至少部分对准的多个第一传感器162。
[0067] 相应地，例如，第一传感器162为光敏传感器，例如将特定波长的光信号(激光、LED光、或激光与LED的混合光)转变为相应电信号的光电传感器或换能器。
[0068] 图4示出所述第二晶片检测装置17的结构，以及第二晶片检测装置17相对于多层支撑结构13和晶片的相对定位关系的示意图。
[0069] 在本公开的实施例中，例如，所述腔室装置1还包括第二晶片检测装置17，所述第二晶片检测装置17包括：多个第二光源171，安装于所述壳体10的顶侧和底侧中的一侧、且布置成限定了具有与所述多个晶片的圆心的预期位置相重合的圆心的一个虚拟圆，所述多个光源在所述虚拟圆的圆周方向上以相同角度间隔设置，且配置成分别向所述空腔内发射第二照射光束；和多个第二传感器172，设置于所述壳体10的顶侧和底侧中的与所述多个第二光源171不同侧处，且以一一对应的关系与所述多个第二光源171实质上对准，且配置成分别感测来自所述多个第二光源171的第二照射光束来产生多个第二电信号。
[0070] 在更具体的实施例中，例如，所述多个第二光源171布置成使得各自中心与所述虚拟圆的圆心之间距离(即所述虚拟圆的半径)与所述待放置的晶片的半径之差小于晶片中心偏移的预定容差，由此，即光源所限定的虚拟圆的覆盖范围应略微大于晶片的面积。从而一旦晶片准确地就位于其预期放置位置，则不会阻挡第二光源171至相应第二传感器172的光路。
[0071] 作为示例，该预定容差例如是处理电路163中预先存储的用于界定是否可以忽略掉可供额外的外部装置诸如机械臂来校正晶片位置偏移的长度阈值。
[0072] 作为示例，所述处理电路163还与所述多个第二传感器172电连接，并且配置成接收所述多个第二电信号并且基于所述多个第二电信号来确定所述多个晶片中是否有晶片的圆心偏离了其预期位置。
[0073] 在更具体的实施例中，例如，每个第二传感器172配置成在没有接收到所述第二照射光束的情况下产生具有高电平和低电平之一作为第一量值的第二电信号，且在至少部分接收到所述第二照射光束的情况下产生具有高电平和低电平中的另一种作为第二量值的第二电信号。并且，基于由所述多个第二传感器172分别输出的多个第二电信号，所述处理电路163配置成响应于来自任一个第二传感器172的具有第一量值的相应第二电信号来判定了所述多个晶片中的至少一个晶片的圆心偏离其预期位置。
[0074] 换言之，如果晶片正常地准确就位与预期放置位置，其圆心没有偏离预期的圆心位置，则不会阻断从第二光源171至相应第二传感器172的光路；但如果从第二光源171至相应第二传感器172的光路被阻断，则可以判定晶片的圆心偏离了预期的圆心位置。
[0075] 在进一步的实施例中，例如，腔室装置1还包括相对于虚拟圆的圆心与所述第二光源171同心地紧邻布置的基于光电转换的距离传感器，所述距离传感器配置成基于所接收的从晶片反射回的第二照射光束来确定进行相应第二光源171与发生发射处的晶片之间距离，例如激光测距装置。由此，在所述处理电路163判定了至少一个晶片的圆心存在偏离其预期位置的情况下，在所述处理电路163判定了至少一个晶片的圆心偏离其预期位置的情况下，所述处理电路163还配置成基于由所述距离传感器所测量的距离，来确定哪层放置的晶片的圆心偏离其预期位置。
[0076] 例如，如果距离传感器测出的实测距离基本上接近于从第二光源171至某层的距离，则可以推断出该层所放置的晶片的圆心发生偏离。
[0077] 进一步地，考虑在之前第一晶片检测装置16检测到第一电信号的第二量值时，即可能该层闲置没有晶片，也可能晶片没能正常放置就位而是从预期位置移位。
[0078] 在这种情况下，一方面，如果所述距离传感器的实测距离基本上等于接近于从第二光源171至某层的距离，则可以推断出该层所放置的晶片的圆心发生偏离，则由此可判定，实际上该层并未闲置(即虽然放置有晶片，但是由于晶片偏移而至少部分阻断第一照射光束的光路、但并未完全阻断第一照射光束的光路)，并且可根据确定出的哪层晶片发生偏移，可以由外部装置诸如机械臂执行校正动作以使得晶片重新就位于预期位置。
[0079] 另一方面，如果所述距离传感器的实测距离仍然为从第二光源171至第二传感器172的距离，则由此可判定，实际上该层确实闲置(没有放置晶片)，该层可以用于容纳补充加载的晶片。此时，第一晶片检测装置16所检测到的部分第一照射光束实际上可能由于例如错误触发信号或散射光而导致，需要对晶片检测装置和腔室装置1本身执行维护保养。
[0080] 由此，通过上述第二晶片检测装置17的简单设置，可以判定所述多层支撑结构13中存在有晶片的情况，从而在该情况下，无需执行额外向该层补充加载晶片的操作。即第二晶片检测装置17充当“晶片中心位置偏差检测器”。
[0081] 作为具体示例，例如，所述壳体10的顶侧和底侧中的安装有所述多个第二光源171的一侧形成有贯通的多个第二窗，所述多个第二窗分别与所述多个第二光源171对准，使得所述多个第二光源171发射的第二照射光束经由所述多个第二窗进入所述空腔10a。并且相应地，所述第二光源171布置成与所述第二窗对准且配置成发射第二照射光束经由所述第二窗进入所述空腔10a。
[0082] 从而通过这种布置，由第二光源171所发射的第二照射光束可以无阻碍地传递进入所述空腔10a。
[0083] 例如，每个第二光源171包括：激光器，LED，或激光器与LED的混合光源。
[0084] 相应地，例如，第二传感器172(以及可能的距离传感器)为光敏传感器，例如将特定波长的光信号(激光、LED光、或激光与LED的混合光)转变为相应电信号的光电传感器或换能器。
[0085] 另外，在本公开的进一步实施例中，为了实现第一照射光束与第二照射光束之间的彼此干扰，存在不同的实施方式。
[0086] 作为一种示例，在设定以所述第一支柱142和第二支柱152的轴线方向为纵向的情况下，则在与所述纵向正交的横向上，同层的第一支柱142之间的横向距离、以及同层的第二支柱152之间的横向距离均被限定为不高于最大横向阈值，所述最大横向阈值被限定为在横向相邻的所述多个第二光源171的中心距。
[0087] 从而通过这种在空间上彼此分离开的设置，第一光源161与第二光源171各自发射的光束之间不会发生交叉和相互干扰。
[0088] 作为另一种示例，替代地或补充地，例如，所述多个第二传感器172接收的所述第二照射光束的波长范围与所述多组第一传感器162接收的所述第一照射光束的波长范围彼此不重叠。由于传感器为光敏传感器，例如将特定波长的光信号转变为电信号的光电传感器，例如光电二极管，从而第一传感器162和第二传感器172接收对象为不同的波长的光束。
[0089] 优选地，例如，所述多个第二光源171发射的所述第二照射光束的波长范围不同于与所述第一光源161发射的所述第一照射光束的波长范围。更优选地，例如，所述多个第二光源171发射的所述第二照射光束的波长范围与所述第一光源161发射的所述第一照射光束的波长范围不重叠。
[0090] 从而通过在第一检测晶片检测装置和第二晶片检测装置17所针对的照射束的不同波长，来确保了不会发生相互干扰。
[0091] 图5示出根据本公开实施例的晶片输送设备20的结构示意图。
[0092] 在本公开实施例的另一方面中，如图5所示，提出了一种晶片输送设备20，包括：根据前述的腔室装置1；第一机械臂21，布置于所述第一压力环境中且与第一阀11相邻，且配置成将晶片经由第一阀11在第一压力环境与所述腔室装置1之间传递；和第二机械臂22，布置于所述第二压力环境中且与第二阀12相邻，且配置成将晶片经由第二阀12在第二压力环境与所述腔室装置1之间传递。
[0093] 所述晶片输送设备20包括前述腔室装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
[0094] 图6示出使用晶片输送设备的晶片处理方法的流程图。
[0095] 在本公开实施例的又一方面中，如图6所示，提出了一种使用根据前述的晶片输送设备的晶片处理方法，包括：
[0096] S101：开启第一阀11，使得第一压力环境和所述空腔10a处于实质上相同的压强，通过所述第一机械臂21将所述多个晶片分别加载至所述多层支撑结构13的相应层上，并且根据处理电路163的输出调整晶片位置处于预期位置；
[0097] S102：当所述多个晶片被加载至所述多层支撑结构13之后，切断第一阀11，将所述空腔10a抽真空至与第二压力环境处于实质上相同的真空度；
[0098] S103：开启第二阀12，通过所述第二机械臂22将所述多个晶片从所述空腔10a转移至所述第二压力环境。
[0099] 进一步地，作为示例，如图所示，所述的晶片处理方法还包括：
[0100] S104：在所述多个晶片在第二压力环境中完成后续过程之后，通过所述第二机械臂22将所述多个晶片转移至所述空腔10a中且分别加载至所述多层支撑结构13的相应层上，并且根据所述处理电路163的输出调整晶片位置处于预期位置；
[0101] S105：切断第二阀12，对所述空腔10a充气至与所述第一压力环境实质上相同的压强；以及
[0102] S106：开启第一阀11，通过所述第一机械臂21将所述多个晶片转移出所述空腔10a至所述第一压力环境。
[0103] 所述晶片处理方法使用前述腔室装置1和前述晶片输送设备，且相应地具体方案和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
[0104] 图7示出根据本公开实施例的电子束检测设备30的结构示意图。
[0105] 在本公开实施例的再一方面中，如图7所示，提出了一种电子束检测设备30，包括：根据前述的晶片输送设备20；和第二壳体31，限定真空腔室作为所述第二压力环境，所述真空腔室内安装有电子束检测装置32，所述电子束检测装置32包括扫描电镜。
[0106] 所述电子束检测设备30包括前述腔室装置1和前述晶片输送设备20，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
[0107] 由此，本公开实施例具备如下优越的技术效果：
[0108] 本公开实施例提出了一种腔室装置1来充当介于不同压力环境(例如大气与真空腔室)之间的过渡腔室或称为真空互锁腔室，其中设置也了用于支撑多层晶片的多层支撑结构13，并且在壳体10上设置了两组检测器，分别充当“晶片存在性检测器”和“晶片中心位置偏差检测器”，由此便利了测量多层支撑结构13中某层的晶片存在性、以及晶片存在情况下晶片的中心是否发生了相对于预期中心位置的偏移。同时避免了晶片在检测环节受污染和损伤。以较小的腔室容积、简化的结构和来实现在过渡腔室中无损无污染的晶片存在性与中心是否精确定位的检测。
[0109] 另外，根据前述的本公开实施例可以理解，经由任意两种或两种以上的组合的任何技术方案，也落入本公开的保护范围内。
[0110] 需要理解的是，本公开的说明书中方位术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”等，是用来解释附图所示的方位关系。这些方位术语不应解释为对本公开保护范围的限制。
[0111] 本公开的实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0112] 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。
