一种单片旋转清洗设备实时自检方法、周期自检方法及单片旋转清洗设备技术

本发明专利技术公开了一种单片旋转清洗设备实时自检方法、周期自检方法及单片旋转清洗设备，单片旋转清洗设备用于基片的清洗并能够进行实时自检和周期自检，包括机械夹具、旋转机构、光学图像传感器，所述旋转机构上有旋转载台，还包括分析机构，光学图像传感器可以观察基片在旋转过程中的边缘跳动情况，分析机构可以通过分析跳动值来确定设备是否产生故障。还包括标定基片，光学图像光感器可以观察标定基片旋转过程中的图像情况，分析机构可以通过分析所述图像来确定设备是否产生故障。该单片旋转清洗设备实时自检方法、周期自检方法，可以避免意外情况的发生，及时发现旋转机构产生的机械偏差，有利于提升单片旋转清洗工艺流程的安全性和稳定性。性和稳定性。性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种单片旋转清洗设备实时自检方法、周期自检方法及单片旋转清洗设备


[0001]本专利技术涉及半导体晶片清洗领域，特别涉及一种单片旋转清洗设备实时自检方法、周期自检方法及单片旋转清洗设备。

技术介绍

[0002]在半导体晶圆单片旋转清洗工艺过程中，由于机械的精度问题，基片中心线与旋转机构的旋转中心线可能存在一定偏差，尤其是旋转机构在长期工作过程中可能会因设备松动等原因导致旋转载台产生偏移。这种偏差在一定范围内是被允许的，并不会造成任何产品的缺陷。但当这种偏差超过了可控的范围，则会引起较大的不平衡，加之高速旋转的工艺要求，这种不平衡就很容易造成飞片、碎片。现有技术中，大多是对单片在旋转机构上的位置进行检测和标定，但这种检测和标定并不能确保旋转机构本身的精度和稳定性。
[0003]此外，待清洗的半导体晶圆单片本身可能会存在一定的翘曲等形变，当这种形变超过了可控范围，也会对单片的清洗以及后续的加工造成影响。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术公开了一种单片旋转清洗设备实时自检方法、周期自检方法及单片旋转清洗设备，可以实现对旋转机构的实时检测和周期检测。所述检测方法在预先设定好各项参数后就不再需要人为干预，由计算机控制全自动进行。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来解决上述技术问题：一种单片旋转清洗设备实时自检方法，包括以下步骤：S10：预设机械夹具的运动轨迹并校准，使机械夹具能够将基片放置在清洗设备内的旋转载台上，并保证基片的中心线与旋转载台的旋转中心线重合；S20：通过所述机械夹具将待清洗的基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转；S30：通过光学图像传感器观察旋转过程中基片边缘的图像，并记录基片边缘的跳动值D
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；S40：将基片边缘的跳动值D
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与预设值D0进行比较，跳动值D
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大于预设值D0时，旋转载台停止运行，清洗设备发出故障信号，跳动值D
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小于预设值D0时，旋转载台以预设的清洗速率旋转并正常启动清洗工作,该基片清洗完成后更换新的基片并重复S20
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S40步骤。
[0006]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以实时观测基片与旋转载台的同心度，有利于避免单片旋转清洗过程中意外情况的发生，提高清洗工艺流程的安全性。
[0007]优选的，额外设置一标定基片，并在标定基片上刻蚀特定的基准线或基准点,且还包括以下步骤：在清洗设备运行一段时间后，或在清洗完成一定数量的基片后，进行步骤S50：通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过光学图像传感器观察旋转过程中标定基片上呈现的图像P
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。
[0008]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以对旋转机构的精度进行周期性的检测，有利于提高清洗工艺流程的稳定性，且在设定好初始参数后，后续周期性检测无需人工参与，只需在发生故障时进行人工检修，有利于提高工作效率。
[0009]优选的，还包括以下步骤：S61：通过分析机构分析所述图像P
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，根据图像P
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来判断是否需要停止运行旋转载台并发出故障信号，若偏差在可接受范围内，则移除标定基片并重新执行步骤S20。
[0010]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以通过分析标定基片旋转过程中产生的图像，来判断旋转载台是否发生偏移，有利于进一步提升检测精度。
[0011]优选的，还包括以下步骤：在S10和S20之间存在步骤S11：通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过光学图像传感器观察并记录最初始的旋转过程中标定基片上呈现的图像P0；在S50后还包括步骤S62：将图像P
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与P0进行比对，根据P
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与P0的比对来判断是否需要停止运行旋转载台并发出故障信号，若偏差在可接受范围内，则移除标定基片并重新执行步骤S20。
[0012]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以通过初始阶段标定基片的旋转图像和检测时标定基片的旋转图像进行对比，来判断旋转载台是否发生偏移，有利于进一步提升检测精度。
[0013]优选的，所述预设值为D0为0.2～0.5mm。
[0014]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以按照不同需求来设定不同的检测精度，有利于控制检测过程中的容错率，提高检测效率。
[0015]优选的，所述检测速率的取值范围为20～200rpm。
[0016]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以将检测过程中的转速控制在合适的范围内，有利于平衡检测效率和检测精度。
[0017]优选的，在清洗设备运行时间超过200小时后，进行步骤S50。
[0018]优选的，在清洗设备清洗完成超过500个基片后，进行步骤S50。
[0019]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以根据不同工况设定不同的检测周期，有利于平衡清洗设备的安全性和工作效率。
[0020]一种单片旋转清洗设备周期自检方法，包括以下步骤：预设机械夹具的运动轨迹并校准，使机械夹具能够将基片放置在清洗设备内的旋转载台上，并保证基片的中心线与旋转载台的旋转中心线重合；通过所述机械夹具将待清洗的基片放置在旋转载台上进行基片的清洗；设置一标定基片，并在标定基片上刻蚀特定的基准线或基准点；在清洗设备运行一段时间后，或在清洗完成一定数量的基片后，通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过光学图像传感器观察旋转过程中标定基片上呈现的图像P
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；通过分析机构分析所述图像P
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，根据图像P
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来判断是否需要停止运行旋转载台并发出故障信号，若偏差在可接受范围内，则移除标定基片并继续正常执行清洗工作。
[0021]在本技术方案中，通过采用以上方法，可以对旋转机构的精度进行周期性的检测，有利于提高清洗工艺流程的稳定性，且在设定好初始参数后，后续周期性检测无需人工参与，只需在发生故障时进行人工检修，有利于提高工作效率。通过分析标定基片旋转过程中产生的图像，来判断旋转载台是否发生偏移，有利于进一步提升检测精度。
[0022]一种单片旋转清洗设备周期自检方法，包括以下步骤：预设机械夹具的运动轨迹并校准，使机械夹具能够将基片放置在清洗设备内的旋转载台上，并保证基片的中心线与旋转载台的旋转中心线重合；设置一标定基片，并在标定基片上刻蚀特定的基准线或基准点；通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过
光学图像传感器观察并记录最初始的旋转过程中标定基片上呈现的图像P0；通过所述机械夹具将待清洗的基片放置在旋转载台上进行基片的清洗；在清洗设备运行一段时间后，或在清洗完成一定数量的基片后，通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过光学图像传感器观察旋转过程中标定基片上呈现的图像P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片旋转清洗设备实时自检方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：预设机械夹具的运动轨迹并校准，使机械夹具能够将基片放置在清洗设备内的旋转载台上，并保证基片的中心线与旋转载台的旋转中心线重合；S20：通过所述机械夹具将待清洗的基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转；S30：通过光学图像传感器观察旋转过程中基片边缘的图像，并记录基片边缘的跳动值D
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；S40：将基片边缘的跳动值D
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与预设值D0进行比较，跳动值D
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大于预设值D0时，旋转载台停止运行，清洗设备发出故障信号，跳动值D
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小于预设值D0时，旋转载台以预设的清洗速率旋转并正常启动清洗工作,该基片清洗完成后更换新的基片并重复S20
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S40步骤。2.如权利要求1所述的单片旋转清洗设备实时自检方法，其特征在于，设置一标定基片，并在标定基片上刻蚀特定的基准线或基准点,且还包括以下步骤：在清洗设备运行一段时间后，或在清洗完成一定数量的基片后，进行步骤S50：通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过光学图像传感器观察旋转过程中标定基片上呈现的图像P
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。3.如权利要求2所述的单片旋转清洗设备实时自检方法，其特征在于，还包括以下步骤：S61：通过分析机构分析所述图像P
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，根据图像P
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来判断是否需要停止运行旋转载台并发出故障信号，若无需停止运行旋转载台，则移除标定基片并重新执行步骤S20。4.如权利要求2所述的单片旋转清洗设备实时自检方法，其特征在于，还包括以下步骤：在S10和S20之间存在步骤S11：通过所述机械夹具将标定基片放置在旋转载台上，旋转载台以检测速率进行旋转，通过光学图像传感器观察并记录最初始的旋转过程中标定基片上呈现的图像P0；在S50后还包括步骤S62：将图像P
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与P0进行比对，根据P
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与P0的比对来判断是否需要停止运行旋转载台并发出故障信号，若无需停止运行旋转载台，则移除标定基片并重新执行步骤S20。5.如权利要求1
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4任意一项所述的单片旋转清洗设备实时自检方法，其特征在于，所述预设值为D0为0.2～0.5mm。6.如权利要求1
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4任意一项所述的单片旋转清洗设备实时自检方法，其特征在于，所述检测速率的取值范围为20～200rpm。7.如权利要求2
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4任意一项所述的单片旋转清洗设备实时自...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：新阳硅密上海半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：