片盒監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其包括光源發(fā)射器、光源接收器、處理器；光源發(fā)射器，固定在機(jī)械手上，用于發(fā)射平行于機(jī)械手平面的光線(xiàn)到裝載平臺(tái)的另一側(cè)；光源接收器，設(shè)置在裝載平臺(tái)的另一側(cè)，用于接收光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)，并輸出光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度；處理器用于根據(jù)受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)。本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，能準(zhǔn)確監(jiān)控片盒傾斜狀態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】片盒監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶圓加工設(shè)備，特別涉及一種片盒監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常見(jiàn)的晶圓加工設(shè)備，如WJ 1000H (Watkins Johnson公司的一種晶圓加工設(shè)備產(chǎn)品名稱(chēng))，如圖1所示，包括裝載平臺(tái)70，控制系統(tǒng)、機(jī)械手，晶圓傳送帶，工藝腔40，返回平臺(tái)60。圖中箭頭表示晶圓的傳送線(xiàn)路，晶圓放置到片盒30內(nèi)，被裝載到裝載平臺(tái)70上，然后機(jī)械手去取晶圓，將取到的晶圓送進(jìn)設(shè)備內(nèi)部工藝腔40中的晶圓傳送帶上，進(jìn)行加工，加工后的晶圓被傳送帶依次順序送達(dá)設(shè)備尾部的返回平臺(tái)60，被機(jī)械手取出，放回裝載平臺(tái)70上的片盒30內(nèi)。
[0003]晶圓被機(jī)械手從片盒取出放到設(shè)備內(nèi)部，到加工工藝完成到達(dá)返回平臺(tái)，機(jī)械手取走放回片盒。在這過(guò)程中，如果裝載平臺(tái)上片盒發(fā)生傾斜，機(jī)械手在從片盒中取晶圓或?qū)⒕г胖玫狡兄袝r(shí)，會(huì)導(dǎo)致與相鄰位置的晶圓相撞而晶圓受損傷。
[0004]常規(guī)監(jiān)控片盒系統(tǒng)，是通過(guò)物理接觸片盒來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)因片盒變形及變形導(dǎo)致的物理接觸不完全而導(dǎo)致的片盒傾斜，就無(wú)法進(jìn)行監(jiān)控。另外對(duì)機(jī)械手到片盒取放晶圓的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也缺少監(jiān)控，導(dǎo)致偶發(fā)性機(jī)械步進(jìn)電機(jī)異常無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易造成大面積晶圓損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種片盒監(jiān)控系統(tǒng)，能準(zhǔn)確監(jiān)控片盒傾斜狀態(tài)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其包括裝載平臺(tái)、機(jī)械手、光源發(fā)射器、光源接收器、處理器；
[0007]所述裝載平臺(tái)，用于放置片盒；
[0008]所述機(jī)械手，位于所述裝載平臺(tái)的一側(cè)，用于到裝載平臺(tái)上放置的片盒中取放晶圓；
[0009]所述光源發(fā)射器，固定在所述機(jī)械手上，用于發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)到所述裝載平臺(tái)的另一側(cè)；
[0010]所述光源接收器，設(shè)置在所述裝載平臺(tái)的另一側(cè)，用于接收所述光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)，并輸出所述光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度；
[0011]所述處理器，用于根據(jù)所述光源接收器輸出的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)。
[0012]較佳的，所述處理器，用于根據(jù)所述光源接收器輸出的對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)。
[0013]較佳的，所述處理器，如果Wt_Wb>SPECl，則輸出片盒前后傾斜告警信號(hào)，Wt為受晶圓阻擋區(qū)的厚度，Wb為晶圓標(biāo)定厚度，SPECl為厚度參數(shù)，SPECl大于O。
[0014]較佳的，所述處理器，如果I Wch-Wsh I >SPEC2，則輸出片盒左右傾斜告警信號(hào)，Wch為受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度，Wsh為受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，SPEC2為高度參數(shù)，SPEC2大于O。
[0015]較佳的，所述光源發(fā)射器，在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)；
[0016]所述光源接收器，在接收到光線(xiàn)時(shí)，輸出光線(xiàn)到達(dá)信號(hào)到所述處理器；
[0017]所述處理器，如果在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后經(jīng)過(guò)一設(shè)定時(shí)間未收到光線(xiàn)到達(dá)信號(hào)，則輸出機(jī)械手故障告警信號(hào)。
[0018]本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)光源發(fā)射器與光源接收器的光線(xiàn)發(fā)射與接收，完成片盒內(nèi)晶圓的枚檢過(guò)程，獲得晶圓的檢測(cè)厚度、中心點(diǎn)的檢測(cè)高度、側(cè)邊點(diǎn)位的檢測(cè)高度，通過(guò)晶圓的檢測(cè)厚度同晶圓基準(zhǔn)厚度的比較，準(zhǔn)確檢測(cè)出片盒前后傾斜，通過(guò)晶圓的中心點(diǎn)的檢測(cè)高度同側(cè)邊點(diǎn)位的檢測(cè)高度的比較，準(zhǔn)確檢測(cè)出片盒左右傾斜。本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，還通過(guò)光源發(fā)射器與光源接收器的光信號(hào)通信，檢測(cè)機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)時(shí)是否按平行于晶圓表面的正常軌跡運(yùn)行，從而及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)控機(jī)械手故障。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對(duì)本發(fā)明所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是常見(jiàn)的晶圓加工設(shè)備示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)的沿光線(xiàn)側(cè)向示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)的沿光線(xiàn)正向示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施例一的檢測(cè)片盒前后傾斜示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施例一的檢測(cè)片盒左右傾斜示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施例二的檢測(cè)機(jī)械手故障示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]實(shí)施例一
[0028]片盒監(jiān)控系統(tǒng)，如圖2、圖3所示，包括裝載平臺(tái)、機(jī)械手、光源發(fā)射器、光源接收器、處理器；
[0029]所述裝載平臺(tái)，用于放置片盒；
[0030]所述機(jī)械手，位于所述裝載平臺(tái)的一側(cè)，用于到裝載平臺(tái)上放置的片盒中取放晶圓；
[0031]所述光源發(fā)射器，固定在所述機(jī)械手上，用于發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)到所述裝載平臺(tái)的另一側(cè)；
[0032]所述光源接收器，設(shè)置在所述裝載平臺(tái)的另一側(cè)，用于接收所述光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)，并輸出所述光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)的受晶圓阻擋區(qū)的厚度Wt、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度Wch、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度Wsh ；
[0033]所述處理器，用于根據(jù)所述光源接收器輸出的受晶圓阻擋區(qū)的厚度Wt、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度Wch、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度Wsh，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)；具體方式如下:
[0034]如果WtWb>SPECl，則所述處理器輸出片盒前后傾斜告警信號(hào)，Wt為受晶圓阻擋區(qū)的厚度，Wb為晶圓標(biāo)定厚度，SPECl為厚度參數(shù)，SPECl大于O ;
[0035]如果I Wch-Wsh I >SPEC2，則所述處理器輸出片盒左右傾斜告警信號(hào)，Wch為受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度，Wsh為受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，SPEC2為高度參數(shù)，SPEC2大于O。
[0036]較佳的，所述處理器，用于根據(jù)所述光源接收器輸出的對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)。由于因片盒變形而使前后或左右傾斜時(shí)，通常片盒上部的變形會(huì)更明顯，所以根據(jù)對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的檢測(cè)數(shù)據(jù)輸出告警信息，會(huì)更加準(zhǔn)確。
[0037]例如，如圖4所示，SPECl為1mm，Wb為0.76mm，光源接收器檢測(cè)得對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的受晶圓阻擋區(qū)的厚度Wlt為1.9mm, Wlt-Wb=L 9-0.76=1.14mm>SPECl，處理
器輸出片盒前后傾斜告警信號(hào)；
[0038]例如，如圖5所示，SPEC2為1mm，光源接收器檢測(cè)得對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度Wlch為173mm，對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的受晶圓阻擋區(qū)的一側(cè)邊點(diǎn)位的高度Wlsh為175mm，I Wlch-Wlsh I =2mm>SPEC2，處理器輸出片盒左右傾斜告警信號(hào)。
[0039]實(shí)施例二
[0040]所述光源發(fā)射器，在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)；
[0041]所述光源接收器，在接收到光線(xiàn)時(shí)，還輸出光線(xiàn)到達(dá)信號(hào)到所述處理器；
[0042]所述處理器，如果在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后經(jīng)過(guò)一設(shè)定時(shí)間未收到光線(xiàn)到達(dá)信號(hào)，則處理器輸出機(jī)械手故障告警信號(hào)；
[0043]如圖6所示，在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)時(shí)，光源發(fā)射器發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)，如果機(jī)械手正常，平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)也平行于片盒內(nèi)的晶圓上下表面，光源發(fā)射器發(fā)射的光線(xiàn)會(huì)穿過(guò)機(jī)械手與晶圓表面間的間隙，被對(duì)面的光源接收器接收到，當(dāng)機(jī)械手或機(jī)械軸承出現(xiàn)異常，機(jī)械手平面與片盒內(nèi)的晶圓表面成一定角度，平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)會(huì)受到晶圓表面的阻擋而無(wú)法被光源接收器所接收。此時(shí)所述處理器會(huì)輸出機(jī)械手故障告警信號(hào)。
[0044]本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)光源發(fā)射器與光源接收器的光線(xiàn)發(fā)射與接收，完成片盒內(nèi)晶圓的枚檢過(guò)程，獲得晶圓的檢測(cè)厚度、中心點(diǎn)的檢測(cè)高度、側(cè)邊點(diǎn)位的檢測(cè)高度，通過(guò)晶圓的檢測(cè)厚度同晶圓基準(zhǔn)厚度的比較，準(zhǔn)確檢測(cè)出片盒前后傾斜，通過(guò)晶圓的中心點(diǎn)的檢測(cè)高度同側(cè)邊點(diǎn)位的檢測(cè)高度的比較，準(zhǔn)確檢測(cè)出片盒左右傾斜。本發(fā)明的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，還通過(guò)光源發(fā)射器與光源接收器的光信號(hào)通信，檢測(cè)機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)時(shí)是否按平行于晶圓表面的正常軌跡運(yùn)行，從而及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)控機(jī)械手故障。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括裝載平臺(tái)、機(jī)械手、光源發(fā)射器、光源接收器、處理器； 所述裝載平臺(tái)，用于放置片盒； 所述機(jī)械手，位于所述裝載平臺(tái)的一側(cè)，用于到裝載平臺(tái)上放置的片盒中取放晶圓；所述光源發(fā)射器，固定在所述機(jī)械手上，用于發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn)到所述裝載平臺(tái)的另一側(cè)； 所述光源接收器，設(shè)置在所述裝載平臺(tái)的另一側(cè)，用于接收所述光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)，并輸出所述光源發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度； 所述處理器，用于根據(jù)所述光源接收器輸出的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理器，用于根據(jù)所述光源接收器輸出的對(duì)應(yīng)于片盒中上面第一片晶圓的受晶圓阻擋區(qū)的厚度、受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度、受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，輸出片盒前后或左右傾斜告警信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理器，如果Wt-Wb>SPECl，則輸出片盒前后傾斜告警信號(hào)，Wt為受晶圓阻擋區(qū)的厚度，Wb為晶圓標(biāo)定厚度，SPECl為厚度參數(shù)，SPECl大于O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理器，如果I Wch-Wsh I >SPEC2，則輸出片盒左右傾斜告警信號(hào)，Wch為受晶圓阻擋區(qū)的中心點(diǎn)高度，Wsh為受晶圓阻擋區(qū)一側(cè)邊點(diǎn)位的高度，SPEC2為高度參數(shù)，SPEC2大于Oo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片盒監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述光源發(fā)射器，在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)射平行于所述機(jī)械手平面的光線(xiàn).所述光源接收器，在接收到光線(xiàn)時(shí)，輸出光線(xiàn)到達(dá)信號(hào)到所述處理器； 所述處理器，如果在機(jī)械手向片盒中的晶圓間運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后經(jīng)過(guò)一設(shè)定時(shí)間未收到光線(xiàn)到達(dá)信號(hào)，則輸出機(jī)械手故障告警信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK103632995SQ201210287130
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月13日
【發(fā)明者】沈堅(jiān) 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司