CN108226658A - 静电检测系统与方法 - Google Patents
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Abstract
一种静电检测系统与方法，其适于检测产生于基板的有源表面处的静电。所述静电检测系统包括感测装置与信号处理装置。感测装置设置于至少邻近所述基板的与所述有源表面相对的背面，用以测量产生于所述有源表面处的静电并产生初始电信号。信号处理装置与所述感测装置电性连接，用以接收所述初始电信号并对所述初始电信号以电压补偿值进行修正以得到最终电信号。
Description
技术领域
本发明是有关于一种静电检测系统与方法。
背景技术
在目前的半导体制程中，通常借由基板传送装置(例如机械手臂、传送带等等)在不同的处理站之间传送基板。然而，在传送的过程中，基板与基板传送装置之间的界面磨擦会产生电荷累积的现象，容易导致基板上的组件受损。此外，在移除基板上的膜层的处理(例如撕膜处理)或将膜层贴附于基板上的处理(例如贴膜处理)中，静电会大量的产生，因此也会导致组件受损的问题。
为了检测产生于基板处的静电，目前大多是在传送基板的路径上设置静电检测装置来对通过的基板进行检测。然而，这些检测装置均是位于固定位置来自基板的有源表面(active surface)上方进行单点检测，因此无法有效且精确地检测出静电发生位置，且无法实时地对基板进行检测。
此外，对于撕膜或贴膜处理中的基板来说，由于处理空间较为狭小，因此无法在撕膜或贴膜处理的过程中自基板的有源表面上方来进行静电检测。
发明内容
本发明提供一种静电检测系统，其具有设置于至少邻近基板的与有源表面相对的背面的感测装置。
本发明提供一种静电检测方法，其用于检测产生于基板的有源表面处的静电。
本发明的静电检测系统包括感测装置与信号处理装置。所述静电检测系统适于检测产生于基板的有源表面处的静电。感测装置设置于至少邻近所述基板的与所述有源表面相对的背面，用以测量产生于所述有源表面处的静电并产生初始电信号。信号处理装置与所述感测装置电性连接，用以接收所述初始电信号并对所述初始电信号以电压补偿值进行修正以得到最终电信号。
本发明的静电检测方法包括以下步骤：将感测装置设置于至少邻近基板的与有源表面相对的背面；借由所述感测装置测量产生于所述有源表面处的静电并产生初始电信号；以及借由信号处理装置接收所述初始电信号并对所述初始电信号以电压补偿值进行修正，以得到最终电信号。
基于上述，本发明将用以测量静电的感测装置设置于至少邻近基板的背面，而非设置于基板的有源表面处上方位置且待基板通过时才进行静电测量，因此可以达到实时监控及掌握静电路径的目的。此外，在本发明中，由于感测装置设置于至少邻近基板的背面，因此在处理空间较狭小而无法自基板的有源表面处测量静电的情况下，仍可以有效地进行测量产生于基板的有源表面处的静电。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明实施例的静电检测方法的流程图。
图2为依据本发明一实施例的静电检测系统的示意图。
图3为图2中的基板与基板承载装置的顶视示意图。
图4为依据本发明另一实施例的静电检测系统的示意图。
图5为依据本发明另一实施例的静电检测系统的示意图。
图6为分别自基板的有源表面与背面进行静电检测的结果。
图7为用以验证本发明的静电检测方法的基板的顶视示意图。
符号说明
20：静电检测系统
100、102、104：步骤
200：机械手臂
202：感测装置
204：信号处理装置
400：支撑平台
700：玻璃基板
702：电极
704：线路
706：电阻器
E1、E2、E3、E4：电极编号
S：基板
S1：有源表面
S2：背面
具体实施方式
在以下实施例中，借由本发明的静电检测系统可自基板的背面(与有源表面相对的表面)处检测产生于基板的有源表面处的静电，可以有效地解决因制程空间狭小而无法实时进行检测的问题。此外，本发明的静电检测系统可实时地对基板进行静电检测，因此可以有效地避免基板上的组件因静电的产生而损坏。
图1为依据本发明实施例的静电检测方法的流程图。图2为依据本发明一实施例的静电检测系统的示意图。图3为图2中的基板与基板承载装置的顶视示意图。请同时参照图1、图2与图3，在本实施例中，以静电检测系统20对基板S进行静电检测。基板S可以是各种制程中所使用的任何基板，例如硅基板、玻璃基板、塑料基板等。基板S具有彼此相对的有源表面S1与背面S2。有源表面S1为待形成组件于其上或组件已形成于其上的表面。在本实施例中，基板S位于基板承载装置(机械手臂200或输送带)上，以在不同处理站之间运送基板S。机械手臂200借由分为位于基板S的背面S2的两边缘处的支撑臂来支撑基板S。当机械手臂200与基板S接触或分离时，或者当基板S经受撕膜或贴膜处理时，静电产生。如此一来，形成于有源表面上的组件则会因静电而损坏。
静电检测系统20包括感测装置202与信号处理装置204。在步骤100中，将感测装置202设置于邻近基板S的背面S2。在本实施例中，感测装置202为多个感测组件，且这些感测组件可以阵列方式(例如一维阵列方式或二维阵列方式)排列。上述的感测组件可为一般熟知的用以感测静电并可产生电信号的感测组件，可举例为金属电极、介电层或其组合，金属电极包括铜、银、铂、钯、石墨、钛、碳黑、铁、钴、镍或其组合；介电层包括钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、钛酸铅锆或其组合，但不限于此。如图2所示，感测装置202设置于邻近基板S的背面S2，且与背面S2相隔一段距离，例如不超过10厘米，较佳不超过5厘米，以有效提升所测得的感测信号的强度。感测装置202用以自基板S的背面S2处测量产生于基板S的有源表面S1处的静电，并产生初始电信号。在本实施例中，上述的初始电信号例如为电压信号。在其他实施例中，感测装置202可以设置于基板承载装置(机械手臂200或输送带)上，与基板承载装置一起移动，本发明不限于此。
在图2中，感测装置202例如是以阵列方式排列的多个感测组件，且这些感测组件的配置区域几乎布及整个基板S，除了基板S与机械手臂200接触的区域。如此一来，感测装置202几乎可测量产生于整个有源表面处的静电，因此可以更精确地判定静电产生的位置。然而，本发明不限于此。在其他实施例中，这些感测组件也可以是以任何其他方式排列。此外，感测装置202也可以是一个感测组件。在感测组件的配置区域仅布及基板S的少部分的情况下，依据过往经验而可将感测组件设置于对应于静电较常产生的位置。
信号处理装置204与感测装置200电性连接，用以接收感测装置200所产生的初始电信号，并对此初始电信号进行修正以得到最终电信号。后续将对此作进一步的说明。
接着，在步骤102中，利用设置于邻近基板S的背面S2处的感测装置200测量产生于基板S的有源表面S1处的静电。由于所测量的静电为产生于有源表面S1处的静电，因此与自有源表面S1处测量静电相比，自背面S2处测量所得到的电信号会存在一个差异值。因此，在后续步骤中，将使用信号处理装置204来对此电信号进行修正，以得到近似于自有源表面S1处测量而得到的电信号。特别一提的是，视实际需求，可调整感测装置200与背面S2之间的距离，且起因于上述距离而造成的电信号差异可借由信号处理装置204来修正。
之后，在步骤104中，信号处理装置204接收感测装置200所产生的电信号，并对此电信号进行修正。详细地说，信号处理装置204与感测装置200电性连接。当感测装置200测量静电并产生电信号(初始电信号)之后，信号处理装置204接收此初始电信号。然后，信号处理装置204经由处理器依据预先建立的数据库中的数据对初始电信号进行修正，以得到足以反映产生于基板S的有源表面S1处的静电的最终电信号。举例来说，在接收到初始电信号之后，信号处理装置204可将初始电信号(电压信号)加上一个电压补偿值来进行修正。上述的补偿值一般取决于基板S的厚度、基板S的介电常数以及感测装置200与背面S2之间的距离。然而，本发明不限于此。在其他实施例中，信号处理装置204也可以采用其他方式来对初始电信号进行修正。
以下将以实验例来验证本发明的静电检测方法的准确性。在本实验例中，使用介电常数为4.4且厚度为1mm的玻璃基板，如图7所示，玻璃基板700的有源表面上具有多个10mm×10mm的电极702，各电极702之间由线路704与电阻器706连接，使用1000V的馈入电压源施加电压于电压馈入点。如此一来，经由各电极而形成一电压分布。此外，使用相同的感测装置(例如感测部分由金属铜电极与钛酸钡复合介电层组成的感测装置)。分别于玻璃基板700的有源表面与背面(与有源表面相对)的上方25mm处测量产生于有源表面处的静电。测试结果如图6所示。由图6可以清楚看出，自背面处所测量四个电极702处(电极编号E1、E2、E3、E4)且经信号处理装置修正后的电压值与自有源表面处所测量的电压值近乎相同。信号处理装置对于测量电压值的修正方式是根据基板尺寸、介电系数、距离等因素由电场基本理论推导而得。因此，本发明的静电检测方法确实可精确地检测产生于基板的有源表面处的静电。
此外，在本发明的静电检测系统中，感测装置是设置于至少邻近基板的背面，并非设置于基板的有源表面处上方位置且待基板通过时才进行静电测量，因此可以达到实时监控及掌握静电路径的目的。另外，由于感测装置是设置于至少邻近基板的背面，因此在因处理空间较为狭小而无法自基板的有源表面处测量静电的情况下，仍可以有效地检测产生于基板的有源表面处的静电。
在上述实施例中，基板S位于机械手臂200上。在其他实施例中，例如在进行撕膜或贴膜处理时，基板S也可以是位于支撑平台400上。如图4所示，基板S的背面S2设置于支撑平台400上。此时，感测装置202设置于支撑平台400下方(即支撑平台400位于背面S2与感测装置202之间)，且自背面S2处测量产生于所述有源表面S1处的静电。在此实施例中，由于感测装置202与基板S之间存在支撑平台400，因此信号处理装置204在对初始电信号进行修正时会将关于支撑平台400的参数(例如厚度或介电常数等)并入运算来得到补偿值。
图5为依据本发明另一实施例的静电检测系统的示意图。请参照图5，在本实施例中，基板S的背面S2设置于支撑平台400上，且感测装置202设置基板S与支撑平台400之间。在此情况下，由于自背面S2处测量产生于所述有源表面处的静电时，感测装置202与基板S之间不存在支撑平台400，因此信号处理装置204在对初始电信号进行修正时不会并入关于支撑平台400的参数。
虽然本发明已经以实施例如上进行描述，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以做出些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当视权利要求所界定者为准。
Claims (18)
1.一种静电检测系统，适于检测产生于基板的有源表面处的静电，所述静电检测系统包括：
感测装置，设置于至少邻近所述基板的与所述有源表面相对的背面，用以测量产生于所述有源表面处的静电并产生初始电信号；以及
信号处理装置，与所述感测装置电性连接，用以接收所述初始电信号并对所述初始电信号以电压补偿值进行修正以得到最终电信号。
2.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述感测装置与所述基板的所述背面接触。
3.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述基板的所述背面设置于基板承载装置上，且所述感测装置位于所述背面与所述基板承载装置之间。
4.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述基板的背面设置于基板承载装置上，且所述基板承载装置位于所述背面与所述感测装置之间。
5.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述感测装置包括多个感测组件。
6.如权利要求5所述的静电检测系统，其中所述感测组件以阵列方式排列。
7.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述初始电信号与所述最终电信号为电压信号。
8.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述感测装置与所述背面之间的距离不超过10厘米。
9.如权利要求1所述的静电检测系统，其中所述电压补偿值至少由所述基板的厚度和介电常数以及所述感测装置与所述背面之间的距离所决定。
10.一种静电检测方法，包括：
将感测装置设置于至少邻近基板的与有源表面相对的背面；
借由所述感测装置测量产生于所述有源表面处的静电并产生初始电信号；以及
借由信号处理装置接收所述初始电信号并对所述初始电信号以电压补偿值进行修正，以得到最终电信号。
11.如权利要求10所述的静电检测方法，其中所述感测装置与所述基板的所述背面接触。
12.如权利要求10所述的静电检测方法，还包括将基板的所述背面设置于基板承载装置上，其中所述感测装置位于所述背面与所述基板承载装置之间。
13.如权利要求10所述的静电检测方法，还包括将基板的所述背面设置于基板承载装置上，其中所述基板承载装置位于所述背面与所述感测装置之间。
14.如权利要求10所述的静电检测方法，其中所述感测装置包括多个感测组件。
15.如权利要求14所述的静电检测方法，其中所述感测组件以阵列方式排列。
16.如权利要求10所述的静电检测方法，其中所述初始电信号与所述最终电信号为电压信号。
17.如权利要求10所述的静电检测方法，其中所述感测装置与所述背面之间的距离不超过10厘米。
18.如权利要求10所述的静电检测方法，其中所述电压补偿值至少由所述基板的厚度和介电常数以及所述感测装置与所述背面之间的距离所决定。
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