CN107706133B - 一种硅片扫描映射方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片扫描映射方法及系统，通过在硅片盒内每个槽位位置设置感测单元，可在硅片盒内部进行实时的扫描映射，并可通过硅片盒上设置的信息处理及存储单元将扫描映射信息实时传递给工艺设备，因而可免去工艺设备在接收到硅片盒后在设备前端的装载台上进行扫描映射的时间，从而可直接进行传片工作，因此提高了生产效率；还可实现制造执行系统实时了解硅片盒内硅片的扫描映射信息，及时通知相关人员对存在硅片异常摆放的硅片盒进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，更具体地，涉及一种硅片扫描映射方法及系统。
背景技术
在半导体集成电路制造中，自动化程度越来越高。其中，在200mm及300mm硅片生产加工中，普遍用到适用于200mm硅片的SMIF POD(标准机械接口硅片盒)及适用于300mm硅片的FOUP(前开式硅片盒)来装载需加工的硅片。
硅片加工过程中，在硅片被送至工艺设备内部进行加工前，需要对硅片盒内的硅片进行扫描映射(mapping)，来确认硅片盒内的硅片数量、每片硅片所在位置以及是否有硅片叠片、斜放等错误状况发生，以避免在加工传片过程中出错。
请参阅图1，图1是现有的一种300mm设备前端结构示意图。如图1所示，工艺设备前端(EFEM)101设有装载台(loadport)103以及扫描映射模块102。当硅片盒104放置于装载台103上准备作业时，在开始作业前，扫描映射模块102会对硅片盒内部装有的硅片进行扫描确认。
请参阅图2，图2是现有的一种300mm硅片盒内部结构示意图。如图2所示，常用的硅片盒104内可具有25个用于放置硅片的槽位(slot1～25)，在每个槽位两侧设有支撑硅片的凹槽108。当扫描映射模块102对硅片盒104内部进行扫描后，其就可以确认在例如其中一个槽位105位置有一枚正常摆放的硅片。而如有异常时，比如在另一个槽位106位置有两枚硅片放在同一个槽位内形成叠片时，或者在又一个槽位107位置有一枚硅片被斜放时，设备根据扫描映射信息，就可以确认能否正常从各槽位位置拾取硅片，或者将硅片放置在正确的槽位位置。
在上述现有技术中，对硅片进行扫描映射的动作需要在硅片盒送到工艺设备前端的装载台上并完成硅片盒装载后才能完成，且需要占用一定的时间。在产能要求越来越高的今天，如果能减少上述扫描映射时间，则可对产能的提升起到一定的帮助作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种硅片扫描映射方法及系统，可以免去在设备前端的装载台上进行扫描映射的时间，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种硅片扫描映射系统，包括：
感测单元，设于硅片盒内的每个槽位位置，用于检测每个槽位位置是否放置有硅片及硅片放置状态；
信息处理及存储单元，设于硅片盒上，用于根据感测单元的检测结果形成扫描映射信息，并实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
优选地，每个所述槽位的两侧设有支撑硅片的凹槽，所述感测单元分设于凹槽的底面，用于进行重量检测。
优选地，所述感测单元为压力传感器。
优选地，还包括控制及执行单元，所述控制及执行单元设于物料控制系统和制造执行系统，用于使物料控制系统和制造执行系统依次接收来自所述信息处理及存储单元的扫描映射信息，并实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
本发明还提供了一种硅片扫描映射方法，使用上述的硅片扫描映射系统，包括以下步骤：
步骤S01：在硅片盒内完成硅片取放；
步骤S02：通过感测单元对每个槽位位置是否放置有硅片及硅片放置状态进行检测；
步骤S03：通过信息处理及存储单元根据感测单元的检测结果形成扫描映射信息；
步骤S04：通过信息处理及存储单元将扫描映射信息实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
优选地，通过将感测单元分设于每个所述槽位两侧用于支撑硅片的凹槽底面，并以对应的每对感测单元所检测到的重量，来检测每个槽位位置是否放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的放置状态，并通过信息处理及存储单元判断每个槽位位置是否正确放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的异常放置状态，据此形成硅片盒内全部硅片的扫描映射信息。
优选地，所述感测单元为压力传感器。
优选地，通过制定以下检测规则，来判断每个槽位位置是否正确放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的异常放置状态，包括：当某个槽位两侧的一对感测单元检测到同样重量、且相当于1枚硅片的重量时，则判定为此槽位位置具有正常放置的硅片；当某个槽位两侧的一对感测单元检测到同样的重量、但此重量超过1枚硅片的重量时，则判定为此槽位位置存在硅片叠片；当某个槽位两侧的一对感测单元检测到的重量不同时，则判定此槽位位置存在硅片斜放；当某个槽位两侧的一对感测单元均检测不到重量时，则判定此槽位为空置。
优选地，通过设于物料控制系统和制造执行系统上的控制及执行单元，将扫描映射信息通过无线网络传递给物料控制系统，并通过物料控制系统将此扫描映射信息传递给制造执行系统，以及通过制造执行系统将此扫描映射信息实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
优选地，当扫描映射信息有异常时，通过控制及执行单元指令制造执行系统通知相应人员对硅片盒内的硅片进行确认处理。
从上述技术方案可以看出，本发明通过在硅片盒内每个槽位位置设置感测单元，可在硅片盒内部进行实时的扫描映射，并可通过硅片盒上设置的信息处理及存储单元将扫描映射信息实时传递制造执行系统，制造执行系统可实时监控每个硅片盒内的硅片信息，并传递工艺设备，因而可免去工艺设备在接收到硅片盒后在设备前端的装载台上进行扫描映射的时间，从而可直接进行传片工作，因此提高了生产效率。同时，还可实现制造执行系统实时了解硅片盒内硅片的扫描映射信息，及时通知相关人员对存在硅片异常摆放的硅片盒进行处理。
附图说明
图1是现有的一种300mm设备前端结构示意图；
图2是现有的一种300mm硅片盒内部结构示意图；
图3是本发明一较佳实施例的一种感测单元在硅片盒内部的设置结构示意图；
图4是本发明一较佳实施例的一种扫描映射信息的传输路径示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图3，图3是本发明一较佳实施例的一种感测单元在硅片盒内部的设置结构示意图。如图3所示，本发明的一种硅片扫描映射系统，至少包括设置在硅片盒上的感测单元和信息处理及存储单元(未显示)。
请参阅图3，其例举了一种300mm硅片盒(例如FOUP)的内部结构。硅片盒204内可具有25个(层)用于放置硅片的槽位(slot1～25)，例如槽位205、槽位206、槽位207等(图示的这三个槽位位置显示有硅片放置)。在每个槽位的两侧、即位于硅片盒两侧的内壁处，相对设有支撑硅片的凹槽208。凹槽208朝向硅片盒的内侧形成开口，使凹槽具有底面、侧面和顶面；其中，底面用于支撑硅片。一对凹槽与一个槽位相对应。
感测单元209设置在硅片盒内的每个槽位位置，用于检测每个槽位位置是否放置有硅片及硅片放置状态。具体地，可将感测单元209分设于每对凹槽208的底面(图示以黑色框架醒目示意于最上层凹槽底面位置)，用于进行重量检测。因此，可以采用例如压力传感器等可以检测重量的传感器来作为感测单元。
信息处理及存储单元可设置在硅片盒的适当位置上，作用是对扫描映射信息进行处理及传送；信息处理及存储单元与每个感测单元(压力传感器)209相连接，用于根据感测单元的检测结果形成扫描映射(mapping)信息，并将扫描映射信息实时传递给下一步需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
这样，在将硅片盒输送到需要处理硅片盒内硅片的工艺设备之前，以及在硅片盒送到工艺设备前端的装载台上并完成硅片盒装载后的这段时间内，就可在硅片盒内部进行实时的扫描映射；并可通过硅片盒上设置的信息处理及存储单元将扫描映射信息利用例如无线网络实时传递工艺设备，因而可免去工艺设备在接收到硅片盒后在设备前端的装载台上进行扫描映射的时间，从而可直接进行传片工作，因此提高了生产效率。
请参阅图4，图4是本发明一较佳实施例的一种扫描映射信息的传输路径示意图。如图4所示，本发明的硅片扫描映射系统，还可包括控制及执行单元(未显示)；可将所述控制及执行单元设置在物料控制系统(Material Control System，MCS)和制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)上。控制及执行单元用于使物料控制系统和制造执行系统依次接收来自硅片盒(FOUP)上信息处理及存储单元的扫描映射信息(mapping信息)，并可将mapping信息通过MES实时传递(包括更新)给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
下面将结合具体实施方式，对本发明的一种使用上述的硅片扫描映射系统的硅片扫描映射方法进行详细说明。
本发明的一种硅片扫描映射方法，可使用上述的硅片扫描映射系统，包括以下步骤：
步骤S01：在硅片盒内完成硅片取放。
这一步可采用通常的机械手传送及取放方式来完成；例如，可利用机械手在图3所示的硅片盒204内装入或拾取硅片。
步骤S02：通过感测单元对每个槽位位置是否放置有硅片及硅片放置状态进行检测。
可采用例如压力传感器209来作为感测单元，并将压力传感器一一安装在每个槽位两侧用于支撑硅片的凹槽208的底面上；这样，在每个槽位两侧的凹槽位置就形成一对压力传感器。然后，就可以在硅片取放前后以及取放过程中，指令各压力传感器对每个槽位位置进行检测；方法是以每个槽位上对应的一对压力传感器所检测到的重量(包括零重量)，来检测每个槽位位置是否放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的放置状态。
步骤S03：通过信息处理及存储单元根据感测单元的检测结果形成扫描映射信息；
信息处理及存储单元根据压力传感器的检测结果，即压力传感器通过所检测到的重量(包括零重量)，体现出的每个槽位位置是否放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的放置状态，就可判断出该槽位位置是否正常放置有硅片，以及是否存在硅片叠片、斜放的异常放置状态，据此就可在对所有槽位位置的检测完毕后，形成硅片盒内全部硅片的扫描映射信息。
可通过制定以下检测规则，来判断每个槽位位置是否正确放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的异常放置状态。例如可包括：
1)只有当某个槽位两侧的一对压力传感器检测到同样重量、且相当于1枚硅片的重量时，则判定为此槽位位置具有正常放置的硅片，例如图3中槽位205的位置正常放置有1枚硅片；
2)当某个槽位两侧的一对感测单元检测到同样的重量、但此重量超过1枚硅片的重量时，则判定为此槽位位置存在硅片叠片，例如图3中槽位206的位置叠放有2枚硅片；
3)当某个槽位两侧的一对感测单元检测到的重量不同时，则判定此槽位位置存在硅片斜放，例如图3中槽位207的位置斜放有1枚硅片，此硅片的左端偏移放置在上一层槽位的左侧一个凹槽中；
4)当某个槽位两侧的一对感测单元均检测不到重量时，则判定此槽位为空置，例如图3中其他的槽位位置。
关于1枚硅片的重量，可以根据生产线上实际硅片的重量来设定其数值范围。
步骤S04：通过信息处理及存储单元将扫描映射信息实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
如图4所示，可通过设于物料控制系统和制造执行系统上的控制及执行单元，将扫描映射信息通过无线网络从硅片盒上的信息处理及存储单元传递给物料控制系统；并可通过物料控制系统将此扫描映射信息继续传递给制造执行系统，使制造执行系统可以实时监控每个硅片盒内硅片的扫描映射信息，再通过制造执行系统将此扫描映射信息实时传递给需要处理硅片盒内硅片的后续工艺设备，从而可免去原有在工艺设备传片前进行的扫描映射工作。
并且，当某个硅片盒的扫描映射信息有异常时，还可通过控制及执行单元指令制造执行系统及时通知相应人员，对该硅片盒内异常摆放的硅片进行确认处理。
综上所述，本发明通过在硅片盒内每个槽位位置设置感测单元，可在硅片盒内部进行实时的扫描映射，并可通过硅片盒上设置的信息处理及存储单元将扫描映射信息实时传递制造执行系统，制造执行系统可实时监控每个硅片盒内的硅片信息，并传递工艺设备，因而可免去工艺设备在接收到硅片盒后在设备前端的装载台上进行扫描映射的时间，从而可直接进行传片工作，因此提高了生产效率。同时，还可实现制造执行系统实时了解硅片盒内硅片的扫描映射信息，及时通知相关人员对存在硅片异常摆放的硅片盒进行处理。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种硅片扫描映射系统，其特征在于，包括：
感测单元，设于硅片盒内的每个槽位位置，用于检测每个槽位位置是否放置有硅片及硅片放置状态；
信息处理及存储单元，设于硅片盒上，用于根据感测单元的检测结果形成扫描映射信息，并实时传递给制造执行系统，制造执行系统实时监控每个硅片盒内的硅片信息，并传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备，免去工艺设备进行扫描映射的时间，从而直接进行传片工作。
2.根据权利要求1所述的硅片扫描映射系统，其特征在于，每个所述槽位的两侧设有支撑硅片的凹槽，所述感测单元分设于凹槽的底面，用于进行重量检测。
3.根据权利要求2所述的硅片扫描映射系统，其特征在于，所述感测单元为压力传感器。
4.根据权利要求1所述的硅片扫描映射系统，其特征在于，还包括控制及执行单元，所述控制及执行单元设于物料控制系统和制造执行系统，用于使物料控制系统和制造执行系统依次接收来自所述信息处理及存储单元的扫描映射信息，并实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
5.一种硅片扫描映射方法，使用权利要求1所述的硅片扫描映射系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01：在硅片盒内完成硅片取放；
步骤S02：通过感测单元对每个槽位位置是否放置有硅片及硅片放置状态进行检测；
步骤S03：通过信息处理及存储单元根据感测单元的检测结果形成扫描映射信息；
步骤S04：通过信息处理及存储单元将扫描映射信息实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
6.根据权利要求5所述的硅片扫描映射方法，其特征在于，通过将感测单元分设于每个所述槽位两侧用于支撑硅片的凹槽底面，并以对应的每对感测单元所检测到的重量，来检测每个槽位位置是否放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的放置状态，并通过信息处理及存储单元判断每个槽位位置是否正确放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的异常放置状态，据此形成硅片盒内全部硅片的扫描映射信息。
7.根据权利要求6所述的硅片扫描映射方法，其特征在于，所述感测单元为压力传感器。
8.根据权利要求6所述的硅片扫描映射方法，其特征在于，通过制定以下检测规则，来判断每个槽位位置是否正确放置有硅片以及是否存在叠片、斜放的异常放置状态，包括：当某个槽位两侧的一对感测单元检测到同样重量、且相当于1枚硅片的重量时，则判定为此槽位位置具有正常放置的硅片；当某个槽位两侧的一对感测单元检测到同样的重量、但此重量超过1枚硅片的重量时，则判定为此槽位位置存在硅片叠片；当某个槽位两侧的一对感测单元检测到的重量不同时，则判定此槽位位置存在硅片斜放；当某个槽位两侧的一对感测单元均检测不到重量时，则判定此槽位为空置。
9.根据权利要求5所述的硅片扫描映射方法，其特征在于，通过设于物料控制系统和制造执行系统上的控制及执行单元，将扫描映射信息通过无线网络传递给物料控制系统，并通过物料控制系统将此扫描映射信息传递给制造执行系统，以及通过制造执行系统将此扫描映射信息实时传递给需要处理硅片盒内硅片的工艺设备。
10.根据权利要求9所述的硅片扫描映射方法，其特征在于，当扫描映射信息有异常时，通过控制及执行单元指令制造执行系统通知相应人员对硅片盒内的硅片进行确认处理。
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