一种晶圆检测装置、机械手臂及晶圆监测方法制造方法及图纸

本公开提供一种晶圆检测装置、机械手臂及晶圆监测方法，该晶圆监测装置包括：至少两个感应器，每个支撑臂部上对应设置一个感应器，感应器包括光发射端和光接收端，光发射端所发射的光束可直接照向感应区、或者可被晶圆反射至感应区，光接收端被配置为能够根据光感应区所接收到的光线参数，产生相应的感应信号；及处理器，与光接收端连接，用于根据至少两个感应器所反馈的感应信号，确定晶圆当前位姿信息，晶圆当前位姿信息包括以下至少一项：晶圆位置偏移信息及晶圆的尺寸信息。本公开的晶圆检测装置、机械手臂及晶圆监测方法，能够实时精确监控晶圆的尺寸与位置，有效避免有问题晶圆进入检测、清洗等设备内造成设备风险。清洗等设备内造成设备风险。清洗等设备内造成设备风险。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆检测装置、机械手臂及晶圆监测方法


[0001]本专利技术涉及半导体晶圆制造
，尤其涉及一种晶圆检测装置、机械手臂及晶圆监测方法。

技术介绍

[0002]在半导体晶圆制造领域，工序中各设备离不开晶圆夹持传送装置。在相关技术中，晶圆夹持传送装置可采用机械手臂来完成，若在夹持传输时不能对晶圆的尺寸做到精确卡控，会使得一些尺寸偏大或者偏小的晶圆流入后端设备，造成在设备前端模组、检测腔室、清洗槽等部位掉片甚至碎片。处理这些碎片耗费人力物力，且当晶圆破碎后很难清理干净，碎片崩碎时的内部应力会扎进设备本体单元，造成机械硬件的损坏、设备内环境颗粒污染和金属污染，短时间不能恢复生产。
[0003]传统的晶圆夹持传送装置的机械手臂一般可分为两类，一类是气缸式，一类是电机式。其中，气缸式晶圆夹持系统是在气缸上设置两个位置传感器，来感应推杆的位置，以此根据两个位置传感器的感应信号，来判断推杆(Pusher)是否达到正确的夹持(Clamp)及松开(Unclamp)位置，这种位置传感器的精度不高，且仅能监测推杆的当前伸缩位置，并不能对晶圆尺寸和位置有很好的灵敏度。此外，气缸的驱动方式也决定了推杆的运动只能有两个极限位置(Clamp/Unclamp)，无法在运动的过程中停止。
[0004]电机式晶圆夹持系统都是采用挡片和U型传感器配套使用，虽然也可以来判断推杆是否到达正常的夹持和松开位置，但是硬件结构缺陷，导致精度无法准确感知晶圆尺寸及位置的细微差异。
[0005]由此可见，现有的晶圆传送夹持装置无法精确感知晶圆的尺寸与位置信息，导致掉片、以及在设备前端模组、检测腔室、清洗槽等部位掉落碎片。通过传统的气缸传感器和挡片式传感器无法满足对晶圆的尺寸及位置监控精度需求。

技术实现思路

[0006]本公开实施例目的在于提供一种晶圆检测装置、机械手臂及晶圆监测方法，能够实时精确监控晶圆的尺寸与位置，有效避免有问题晶圆进入检测、清洗等设备内造成设备风险。
[0007]本公开实施例所提供的技术方案如下：
[0008]一种晶圆监测装置，用于监测机械手臂上晶圆位姿；所述机械手臂包括：用于承载晶圆的机械手臂本体，所述机械手臂本体包括基部、及连接至所述基部上的两个支撑臂部，两个所述支撑臂部均沿第一方向延伸且在第二方向上间隔开设置，所述第一方向与所述第二方向交叉；
[0009]所述晶圆监测装置包括：
[0010]至少两个感应器，每个所述支撑臂部上对应设置一个所述感应器，所述感应器包括光发射端和光接收端，所述光发射端所发射的光束可直接照向所述光接收端、或者可被
晶圆反射至所述光接收端，所述光接收端被配置为能够根据所述光接收端所接收到的光线参数，产生相应的感应信号；及
[0011]处理器，与所述光接收端连接，用于根据至少两个所述感应器所反馈的感应信号，确定晶圆当前位姿信息，所述晶圆当前位姿信息包括以下至少一项：晶圆位置偏移信息及晶圆的尺寸信息。
[0012]示例性的，所述处理器具体包括：
[0013]第一存储模块，用于预先存储第一预设光线接收面积参数，所述第一预设接收面积参数表征所述晶圆尺寸为预定尺寸时，两个所述感应器所反馈的当前光线接收面积参数；
[0014]第一比较模块，与所述第一存储模块连接，用于接收将来自两个所述感应器的光线接收面积参数，并与所述第一预设光线接收面积参数进行比较，得到第一比较结果；
[0015]第一判断模块，与所述第一比较模块连接，用于根据所述第一比较结果，判断所述晶圆尺寸是否符合预定尺寸。
[0016]示例性的，所述处理器具体包括：
[0017]第二存储模块，用于预先存储第二预设光线接收面积参数，所述第二预设接收面积参数表征所述晶圆位置未偏移时两个所述感应器所反馈的当前光线接收面积参数差值；
[0018]计算模块，与所述第二存储模块连接，用于接收将来自两个所述感应器的光线接收面积参数，并计算两个所述感应器的光线接收面积参数的当前差值；
[0019]第二比较模块，与所述计算模块连接，用于将所述当前差值与所述第二预设光线接收面积参数进行比较，得到第二比较结果；
[0020]第二判断模块，与所述第二比较模块连接，用于根据所述第二比较结果，判断所述晶圆当前位置是否偏移。
[0021]一种机械手臂，所述机械手臂包括：
[0022]用于承载晶圆的机械手臂本体，所述机械手臂本体包括基部、及连接至所述基部上的两个支撑臂部，两个所述支撑臂部均沿第一方向延伸且在第二方向上间隔开设置，所述第一方向与所述第二方向交叉；
[0023]至少两个感应器，每个所述支撑臂部上对应设置一个所述感应器，所述感应器包括光发射端和光接收端，所述光发射端所发射的光束可直接照向所述光接收端、或者可被晶圆反射至所述光接收端，所述光接收端被配置为能够根据所述光接收端所接收到的光线参数，产生相应的感应信号；
[0024]处理器，与所述光接收端连接，用于根据至少两个所述感应器所反馈的感应信号，确定晶圆当前位姿信息，所述晶圆当前位姿信息包括以下至少一项：晶圆位置偏移信息及晶圆的尺寸信息。
[0025]示例性的，所述支撑臂部包括沿着所述第一方向相对的第一侧端和第二侧端，所述基部位于所述第一侧端，所述光接收端设置在所述支撑臂部的靠近所述第一侧端的区域，且所述光接收端包括沿所述第一方向延伸的条状的光感应区，且所述光接收端具体被配置为能够根据所述光感应区的当前光线接收面积参数，产生相应的感应信号。
[0026]示例性的，所述处理器具体包括：
[0027]第一存储模块，用于预先存储第一预设光线接收面积参数，所述第一预设接收面
积参数表征所述晶圆尺寸为预定尺寸时，两个所述感应器所反馈的当前光线接收面积参数；
[0028]第一比较模块，与所述第一存储模块连接，用于接收将来自两个所述感应器的光线接收面积参数，并与所述第一预设光线接收面积参数进行比较，得到第一比较结果；
[0029]第一判断模块，与所述第一比较模块连接，用于根据所述第一比较结果，判断所述晶圆尺寸是否符合预定尺寸。
[0030]示例性的，所述处理器具体包括：
[0031]第二存储模块，用于预先存储第二预设光线接收面积参数，所述第二预设接收面积参数表征所述晶圆位置未偏移时两个所述感应器所反馈的当前光线接收面积参数差值；
[0032]计算模块，与所述第二存储模块连接，用于接收将来自两个所述感应器的光线接收面积参数，并计算两个所述感应器的光线接收面积参数的当前差值；
[0033]第二比较模块，与所述计算模块连接，用于将所述当前差值与所述第二预设光线接收面积参数进行比较，得到第二比较结果；
[0034]第二判断模块，与所述第二比较模块连接，用于根据所述第二比较结果，判断所述晶圆当前位置是否偏移。
[0035]示例性的，所述晶圆位于所述机械手臂本体上且位置未偏移时，所述晶圆与所述光感应区在所述机械手臂本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆监测装置，用于监测机械手臂上晶圆位姿；所述机械手臂包括：用于承载晶圆的机械手臂本体，所述机械手臂本体包括基部、及连接至所述基部上的两个支撑臂部，两个所述支撑臂部均沿第一方向延伸且在第二方向上间隔开设置，所述第一方向与所述第二方向交叉；其特征在于，所述晶圆监测装置包括：至少两个感应器，每个所述支撑臂部上对应设置一个所述感应器，所述感应器包括光发射端和光接收端，所述光发射端所发射的光束可直接照向所述光接收端、或者可被晶圆反射至所述光接收端，所述光接收端被配置为能够根据所述光接收端所接收到的光线参数，产生相应的感应信号；及处理器，与所述光接收端连接，用于根据至少两个所述感应器所反馈的感应信号，确定晶圆当前位姿信息，所述晶圆当前位姿信息包括以下至少一项：晶圆位置偏移信息及晶圆的尺寸信息。2.根据权利要求1所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述处理器具体包括：第一存储模块，用于预先存储第一预设光线接收面积参数，所述第一预设接收面积参数表征所述晶圆尺寸为预定尺寸时，两个所述感应器所反馈的当前光线接收面积参数；第一比较模块，与所述第一存储模块连接，用于接收将来自两个所述感应器的光线接收面积参数，并与所述第一预设光线接收面积参数进行比较，得到第一比较结果；第一判断模块，与所述第一比较模块连接，用于根据所述第一比较结果，判断所述晶圆尺寸是否符合预定尺寸。3.根据权利要求1所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述处理器具体包括：第二存储模块，用于预先存储第二预设光线接收面积参数，所述第二预设接收面积参数表征所述晶圆位置未偏移时两个所述感应器所反馈的当前光线接收面积参数差值；计算模块，与所述第二存储模块连接，用于接收将来自两个所述感应器的光线接收面积参数，并计算两个所述感应器的光线接收面积参数的当前差值；第二比较模块，与所述计算模块连接，用于将所述当前差值与所述第二预设光线接收面积参数进行比较，得到第二比较结果；第二判断模块，与所述第二比较模块连接，用于根据所述第二比较结果，判断所述晶圆当前位置是否偏移。4.一种机械手臂，其特征在于，所述机械手臂包括：用于承载晶圆的机械手臂本体，所述机械手臂本体包括基部、及连接至所述基部上的两个支撑臂部，两个所述支撑臂部均沿第一方向延伸且在第二方向上间隔开设置，所述第一方向与所述第二方向交叉；至少两个感应器，每个所述支撑臂部上对应设置一个所述感应器，所述感应器包括光发射端和光接收端，所述光发射端所发射的光束可直接照向所述光接收端、或者可被晶圆反射至所述光接收端，所述光接收端被配置为能够根据所述光接收端所接收到的光线参数，产生相应的感应信号；处理器，与所述光接收端连接，用于根据至少两个所述感应器所反馈的感应信号，确定
晶圆当前位姿信息，所述晶圆当前位姿信息包括以下至少一项：晶圆位置偏移信息及晶圆的尺寸信息。5.根据权利要求4所述的机械手臂，其特征在于，所述支撑臂部包括沿着所述第一方向相对的第一侧端和第二侧端，所述基部位于所述第一侧端，所述光接收端设置在所述支撑臂部的靠近所述第一侧端的区域，且所述光接收端包括沿所述第一方向延伸的条状的光感应区，且所述光接收端具体被...

【专利技术属性】
技术研发人员：付子成，党志伟，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：