CN109065478B - 晶片侦测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶片侦测装置,包括:设置有爪子的机械手,机械手通过所述爪子取放晶片;光感侦测器,设置在爪子上,光感侦测器的探头置于机械手夹持所述晶片的位置;当机械手上夹持有晶片时,探头位于晶片的背面且晶片的背面在探头形成阴影,光感侦测器侦测到阴影对应的第一环境光强度并形成第一检测信号;当机械手上未夹持晶片时,探头暴露在无阴影环境中,光感侦测器侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成第二检测信号。本发明还公开了一种晶片侦测方法。本发明能直接且准确侦测出在机械手上是否存在晶片,能有效快速的判定晶片位置。

Description

晶片侦测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造设备,特别是涉及一种晶片侦测装置。本发明还涉及一种晶片侦测方法。
背景技术
在半导体集成电路制造领域中包括多种制造设备,各种制造设备都需要通过机械手来实现晶片的取放,即通过机械手将晶片放到工艺腔中进行相应的工艺或从将完成相应工艺的晶片从工艺腔中取出。在采用机械手进行晶片的取放和传输过程中,需要对机械手上是否放置了晶片进行侦测。现有对晶片进行侦测的装置是采用光线侦测器,光线侦测器包括光发射端和光接收端,采用机械手对光发射端和光接收端的光线路径进行切割,如果机械手上没有晶片,在光发射端和光接收端的光线路径保持通路,光接收端会接收到光信号从而检测到没有晶片;反之,在晶片会将光发射端和光接收端的光线路径切断,从而在光接收端会接收不到光信号。
现有晶片侦测装置在机械手的运动空间较小时出错的几率较小,当机械手的运动空间较大时,则光发射端和光接收端之间的光线路径较长,环境对光线路径的影响较大,容易造成晶片侦测错误。例如在化学机械研磨机台如应用材料公司(AMAT)的LK机台的清洗部中的机械手在运行梁装置(Running Beam)中运动,运动空间较大。如图1所示,是现有CMP机台的清洗部中的晶片侦测装置的结构示意图;图2是现有机械手的结构示意图;清洗部101中包括运行梁装置102和多个清洗模块103,通过所述运行梁装置102中的所述机械手1将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块103中清洗。
各所述清洗模块103排列设置在所述运行梁装置102的下方。
如图2所示,是现有机械手的结构示意图;所述晶片为圆形片,所述机械手1的爪子2的内侧边缘围绕形成和所述晶片的外边缘相配合的圆弧形。
在清洗部101中设置有由光发射端104a和光接收端104b组成的光线侦测器,光发射端104a和光接收端104b之间形成光线路径。由于运行梁装置102的空间较大,故光发射端104a和光接收端104b之间的光线路径也较大,这样环境对光线路径的影响也会较大,从而能使得光线侦测器产生侦测错误。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种晶片侦测装置,能直接且准确侦测出在机械手上是否存在晶片。为此,本发明还提供一种晶片侦测方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的晶片侦测装置包括:
设置有爪子的机械手,所述机械手通过所述爪子取放晶片。
光感侦测器,设置在所述爪子上,所述光感侦测器的探头置于所述机械手夹持所述晶片的位置。
当所述机械手上夹持有所述晶片时,所述光感侦测器的探头位于所述晶片的背面且所述晶片的背面在所述光感侦测器的探头形成阴影,所述光感侦测器侦测到所述阴影对应的第一环境光强度并形成代表所述机械手上夹持有所述晶片的第一检测信号。
当所述机械手上未夹持所述晶片时,所述光感侦测器的探头暴露在无阴影环境中,所述光感侦测器侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成代表所述机械手上未夹持有所述晶片的第二检测信号,所述第二环境光强度大于所述第一环境光强度。
进一步的改进是,所述机械手设置晶片传送装置中,所述机械手在所述晶片传送装置中能进行上下移动和横向移动。
进一步的改进是,所述晶片传送装置中设置有一个以上的所述机械手,各所述机械手上都单独设置有所述晶片侦测装置。
进一步的改进是,所述晶片传送装置为化学机械研磨机台的清洗部中的运行梁装置。
进一步的改进是,所述清洗部中还包括有多个清洗模块,通过所述运行梁装置中的所述机械手将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块中清洗。
进一步的改进是,各所述清洗模块排列设置在所述运行梁装置的下方。
进一步的改进是,所述晶片为圆形片,所述机械手的爪子的内侧边缘围绕形成和所述晶片的外边缘相配合的圆弧形。
进一步的改进是,在所述机械手的所述爪子上设置有安装槽,所述光感侦测器设置在所述爪子的安装槽上。
为解决上述技术问题,本发明提供的晶片侦测方法包括如下步骤:
步骤一、在机械手的爪子上设置光感侦测器,所述机械手通过所述爪子取放晶片;所述光感侦测器的探头置于所述机械手夹持所述晶片的位置。
步骤二、进行晶片侦测,所述晶片侦测的步骤包括:
当所述机械手上夹持有所述晶片时,所述光感侦测器的探头位于所述晶片的背面且所述晶片的背面在所述光感侦测器的探头形成阴影,所述光感侦测器侦测到所述阴影对应的第一环境光强度并形成代表所述机械手上夹持有所述晶片的第一检测信号。
当所述机械手上未夹持所述晶片时,所述光感侦测器的探头暴露在无阴影环境中,所述光感侦测器侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成代表所述机械手上未夹持有所述晶片的第二检测信号,所述第二环境光强度大于所述第一环境光强度。
进一步的改进是,所述机械手设置晶片传送装置中,所述机械手在所述晶片传送装置中能进行上下移动和横向移动。
进一步的改进是,所述晶片传送装置中设置有一个以上的所述机械手,各所述机械手上都单独设置有所述晶片侦测装置。
进一步的改进是,所述晶片传送装置为化学机械研磨机台的清洗部中的运行梁装置。
进一步的改进是,所述清洗部中还包括有多个清洗模块,通过所述运行梁装置中的所述机械手将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块中清洗。
进一步的改进是,各所述清洗模块排列设置在所述运行梁装置的下方。
进一步的改进是,在所述机械手的所述爪子上设置有安装槽,所述光感侦测器设置在所述爪子的安装槽上。
本发明的晶片侦测装置直接采用检测环境光强度的光感侦测器,而且直接将光感侦测器设置机械手的爪子上实现,光感侦测器利用在机械手上夹持晶片时晶片会在光感侦测器的探头上形成阴影以及在机械手上未夹持晶片时光感侦测器的探头上无阴影,根据探头在有无阴影时的环境光强度的不同来实现对晶片进行侦测;由上可知,本发明能直接且准确侦测出在机械手上是否存在晶片。
而现有技术中,则需要采用光发射端和光接收端并在光发射端和光接收端的光线路径,检测晶片时需要将机械手对光线路径进行切割,所以本发明取消了光线路径所以也就避免了环境对光线路径的影响并由此造成的侦测错误,以及不需要将机械手移动到特定位置才能实现检测,所以,本发明能直接且准确侦测出在机械手上是否存在晶片。
另外,现有技术中,往往会出现采用同一套晶片侦测装置来检测多个机械手上的晶片的情形,现有方法中需要采用电脑软件来进行逻辑判断以确定所检测的晶片和机械手的一一对应关系;而本发明中机械手和光感侦测器是一一对应的,消除了现有技术中需要采用电脑软件进行较多的逻辑判断的缺陷,所有本发明能有效快速的判定晶片位置。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是现有CMP机台的清洗部中的晶片侦测装置的结构示意图;
图2是现有机械手的结构示意图;
图3是本发明实施例设置有晶片侦测装置的机械手的结构示意图。
具体实施方式
如图3所示,是本发明实施例设置有晶片侦测装置的机械手1的结构示意图,本发明实施例晶片侦测装置包括:
设置有爪子2的机械手1,所述机械手1通过所述爪子2取放晶片。
光感侦测器3,设置在所述爪子2上,所述光感侦测器3的探头置于所述机械手1夹持所述晶片的位置。
当所述机械手1上夹持有所述晶片时,所述光感侦测器3的探头位于所述晶片的背面且所述晶片的背面在所述光感侦测器3的探头形成阴影,所述光感侦测器3侦测到所述阴影对应的第一环境光强度并形成代表所述机械手1上夹持有所述晶片的第一检测信号。
当所述机械手1上未夹持所述晶片时,所述光感侦测器3的探头暴露在无阴影环境中,所述光感侦测器3侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成代表所述机械手1上未夹持有所述晶片的第二检测信号,所述第二环境光强度大于所述第一环境光强度。
本发明实施例中,所述机械手1设置晶片传送装置中,所述机械手1在所述晶片传送装置中能进行上下移动和横向移动。所述晶片传送装置中设置有一个以上的所述机械手1,各所述机械手1上都单独设置有所述晶片侦测装置。
所述晶片传送装置为化学机械研磨机台的清洗部101中的运行梁装置102,清洗部101的结构示意图请参考图1所示。
所述清洗部101中还包括有多个清洗模块103,通过所述运行梁装置102中的所述机械手1将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块103中清洗。
各所述清洗模块103排列设置在所述运行梁装置102的下方。
所述晶片为圆形片,所述机械手1的爪子2的内侧边缘围绕形成和所述晶片的外边缘相配合的圆弧形。
在所述机械手1的所述爪子2上设置有安装槽,所述光感侦测器3设置在所述爪子2的安装槽上。
本发明实施例的晶片侦测装置直接采用检测环境光强度的光感侦测器3,而且直接将光感侦测器3设置机械手1的爪子2上实现,光感侦测器3利用在机械手1上夹持晶片时晶片会在光感侦测器3的探头上形成阴影以及在机械手1上未夹持晶片时光感侦测器3的探头上无阴影,根据探头在有无阴影时的环境光强度的不同来实现对晶片进行侦测;由上可知,本发明实施例能直接且准确侦测出在机械手1上是否存在晶片。
而现有技术中,则需要采用光发射端和光接收端并在光发射端和光接收端的光线路径,检测晶片时需要将机械手1对光线路径进行切割,所以本发明实施例取消了光线路径所以也就避免了环境对光线路径的影响并由此造成的侦测错误,以及不需要将机械手1移动到特定位置才能实现检测,所以,本发明实施例能直接且准确侦测出在机械手1上是否存在晶片。
另外,现有技术中,往往会出现采用同一套晶片侦测装置来检测多个机械手1上的晶片的情形,现有方法中需要采用电脑软件来进行逻辑判断以确定所检测的晶片和机械手1的一一对应关系;而本发明实施例中机械手1和光感侦测器3是一一对应的,消除了现有技术中需要采用电脑软件进行较多的逻辑判断的缺陷,所有本发明实施例能有效快速的判定晶片位置。
本发明实施例晶片侦测方法包括如下步骤:
步骤一、在机械手1的爪子2上设置光感侦测器3,所述机械手1通过所述爪子2取放晶片;所述光感侦测器3的探头置于所述机械手1夹持所述晶片的位置。
步骤二、进行晶片侦测,所述晶片侦测的步骤包括:
当所述机械手1上夹持有所述晶片时,所述光感侦测器3的探头位于所述晶片的背面且所述晶片的背面在所述光感侦测器3的探头形成阴影,所述光感侦测器3侦测到所述阴影对应的第一环境光强度并形成代表所述机械手1上夹持有所述晶片的第一检测信号。
当所述机械手1上未夹持所述晶片时,所述光感侦测器3的探头暴露在无阴影环境中,所述光感侦测器3侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成代表所述机械手1上未夹持有所述晶片的第二检测信号,所述第二环境光强度大于所述第一环境光强度。
本发明实施例方法中,所述机械手1设置晶片传送装置中,所述机械手1在所述晶片传送装置中能进行上下移动和横向移动。所述晶片传送装置中设置有一个以上的所述机械手1,各所述机械手1上都单独设置有所述晶片侦测装置。
所述晶片传送装置为化学机械研磨机台的清洗部101中的运行梁装置102,清洗部101的结构示意图请参考图1所示。
所述清洗部101中还包括有多个清洗模块103,通过所述运行梁装置102中的所述机械手1将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块103中清洗。
各所述清洗模块103排列设置在所述运行梁装置102的下方。
所述晶片为圆形片,所述机械手1的爪子2的内侧边缘围绕形成和所述晶片的外边缘相配合的圆弧形。
在所述机械手1的所述爪子2上设置有安装槽,所述光感侦测器3设置在所述爪子2的安装槽上。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种晶片侦测装置,其特征在于,包括:
设置有爪子的机械手,所述机械手通过所述爪子取放晶片;
光感侦测器,设置在所述爪子上,所述光感侦测器的探头置于所述机械手夹持所述晶片的位置;
当所述机械手上夹持有所述晶片时,所述光感侦测器的探头位于所述晶片的背面且所述晶片的背面在所述光感侦测器的探头形成阴影,所述光感侦测器侦测到所述阴影对应的第一环境光强度并形成代表所述机械手上夹持有所述晶片的第一检测信号;
当所述机械手上未夹持所述晶片时,所述光感侦测器的探头暴露在无阴影环境中,所述光感侦测器侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成代表所述机械手上未夹持有所述晶片的第二检测信号,所述第二环境光强度大于所述第一环境光强度;
所述晶片为圆形片,所述机械手的爪子的内侧边缘围绕形成和所述晶片的外边缘相配合的圆弧形。
2.如权利要求1所述的晶片侦测装置,其特征在于:所述机械手设置晶片传送装置中,所述机械手在所述晶片传送装置中能进行上下移动和横向移动。
3.如权利要求2所述的晶片侦测装置,其特征在于:所述晶片传送装置中设置有一个以上的所述机械手,各所述机械手上都单独设置有所述晶片侦测装置。
4.如权利要求2所述的晶片侦测装置,其特征在于:所述晶片传送装置为化学机械研磨机台的清洗部中的运行梁装置。
5.如权利要求4所述的晶片侦测装置,其特征在于:所述清洗部中还包括有多个清洗模块,通过所述运行梁装置中的所述机械手将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块中清洗。
6.如权利要求5所述的晶片侦测装置,其特征在于:各所述清洗模块排列设置在所述运行梁装置的下方。
7.如权利要求1所述的晶片侦测装置,其特征在于:在所述机械手的所述爪子上设置有安装槽,所述光感侦测器设置在所述爪子的安装槽上。
8.一种晶片侦测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、在机械手的爪子上设置光感侦测器,所述机械手通过所述爪子取放晶片;所述光感侦测器的探头置于所述机械手夹持所述晶片的位置;
所述晶片为圆形片,所述机械手的爪子的内侧边缘围绕形成和所述晶片的外边缘相配合的圆弧形;
步骤二、进行晶片侦测,所述晶片侦测的步骤包括:
当所述机械手上夹持有所述晶片时,所述光感侦测器的探头位于所述晶片的背面且所述晶片的背面在所述光感侦测器的探头形成阴影,所述光感侦测器侦测到所述阴影对应的第一环境光强度并形成代表所述机械手上夹持有所述晶片的第一检测信号;
当所述机械手上未夹持所述晶片时,所述光感侦测器的探头暴露在无阴影环境中,所述光感侦测器侦测到无阴影对应的第二环境光强度并形成代表所述机械手上未夹持有所述晶片的第二检测信号,所述第二环境光强度大于所述第一环境光强度。
9.如权利要求8所述的晶片侦测方法,其特征在于:所述机械手设置晶片传送装置中,所述机械手在所述晶片传送装置中能进行上下移动和横向移动。
10.如权利要求9所述的晶片侦测方法,其特征在于:所述晶片传送装置中设置有一个以上的所述机械手,各所述机械手上都单独设置有所述晶片侦测装置。
11.如权利要求9所述的晶片侦测方法,其特征在于:所述晶片传送装置为化学机械研磨机台的清洗部中的运行梁装置。
12.如权利要求11所述的晶片侦测方法,其特征在于:所述清洗部中还包括有多个清洗模块,通过所述运行梁装置中的所述机械手将对应的所述晶片传输到对应的所述清洗模块中清洗。
13.如权利要求12所述的晶片侦测方法,其特征在于:各所述清洗模块排列设置在所述运行梁装置的下方。
14.如权利要求8所述的晶片侦测方法,其特征在于:在所述机械手的所述爪子上设置有安装槽,所述光感侦测器设置在所述爪子的安装槽上。
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