CN110379735B - 一种晶圆斜插检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种晶圆斜插检测装置，包括控制器、一个测距传感器和晶舟，晶舟两侧上下依次设置有多个用于放置晶圆的槽位，测距传感器设置在晶舟底部内侧，控制器与测距传感器连接，测距传感器指向晶舟内部放置晶圆的方向，控制器存储有每个槽位对应的晶圆的距离信息，控制器用于通过测距传感器采集的晶圆的当前距离信息，并判断当前的距离信息介于存储的相邻的两个槽位的距离信息时，输出晶圆斜插信息。本方案用一个测距传感器就可以完成判断晶圆未放平或斜插的情况，方案简单，斜插情况被检测出来后就可以避免破片情况的发生，节省生产成本。

Description

一种晶圆斜插检测装置
技术领域
本发明涉及晶圆检测领域，尤其涉及一种晶圆斜插检测装置。
背景技术
一般的晶圆转换由人为用吸笔进行每次一片的转换，过程容易发生斜插；也有用晶圆转换机进行转换，存在晶舟未放平，或作业过程晶舟翘起，导致破片；也有晶舟内晶圆在前道制程中被斜插，而在晶圆转换机手臂作业时发生破片。即目前存在晶圆斜插的可能，容易引起晶圆破片的情况，导致生产中断，晶圆损坏。
发明内容
为此，需要提供一种晶圆斜插检测装置，解决目前晶圆斜插导致的晶圆损坏问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种晶圆斜插检测装置，包括控制器、一个测距传感器和晶舟，晶舟两侧上下依次设置有多个用于放置晶圆的槽位，测距传感器设置在晶舟底部内侧，控制器与测距传感器连接，测距传感器指向晶舟内部放置晶圆的方向，控制器存储有每个槽位对应的晶圆的距离信息，控制器用于通过测距传感器采集的晶圆的当前距离信息，并判断当前的距离信息介于存储的相邻的两个槽位的距离信息时，输出晶圆斜插信息。
进一步地，还包括可旋转式的机械手臂，控制器与机械手臂连接，控制器用于在晶圆斜插时，控制机械手臂旋转一调整角度后抓取晶圆。
进一步地，所述控制器用于根据斜插晶圆的宽度和相邻槽位的高度差再利用三角函数算出斜插角度值为调整角度。
进一步地，还包括水平移动机构，控制器与水平移动机构连接，测距传感器设置在水平移动机构上，水平移动机构设置在晶舟底部，控制器输出晶圆斜插信息后还用于控制水平移动机构将测距传感器移动一个水平位移后再次获取晶圆的距离信息，并根据晶圆当前的距离信息、再次获取的晶圆的距离信息和水平位移计算出调整角度。
进一步地，相邻的两个槽位的间距相同。
进一步地，控制器还用于判断当前的距离信息处在哪两个相邻槽位对应的晶圆的距离信息之间，并用于输出对应的两个槽位的槽位信息。
进一步地，所述测距传感器为红外或者激光传感器。
区别于现有技术，上述技术方案用一个测距传感器就可以完成判断晶圆未放平或斜插的情况，方案简单，斜插情况被检测出来后就可以避免破片情况的发生，节省生产成本。
附图说明
图1为具体实施方式所述装置结构示意图；
图2为具体实施方式所述晶圆正常放置时与测距传感器的位置示意图；
图3为晶圆斜插时与测距传感器的位置示意图；
图4为晶圆斜插角度计算时的示意图。
附图标记说明：
10、测距传感器；
11、晶舟；
12、槽位；
13、晶圆。
14、水平移动机构。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1到图4，本实施例提供一种晶圆斜插检测装置，包括控制器，控制器可以设置晶圆检测装置内或者设置在晶圆作业机台内，如可以是计算机、PLC控制器或者嵌入式控制器等。还包括一个测距传感器10和晶舟11，测距传感器用于测量与晶圆之间的距离，可以是红外传感器或者激光传感器。晶舟两侧上下依次设置有多个槽位12，槽位用于放置晶圆13。测距传感器设置在晶舟底部内侧，控制器与测距传感器连接，测距传感器指向晶舟内部放置晶圆的方向，从而实现晶圆的距离测量。控制器存储有每个槽位对应的晶圆的距离信息，控制器用于通过测距传感器采集的晶圆的当前距离信息，并判断当前的距离信息介于存储的相邻的两个槽位的距离信息时，输出晶圆斜插信息。
具体在获取每个槽位对应的晶圆的距离信息时，可以将晶圆正常水平放置在槽位中，而后通过测距传感器一个个测出每个槽位的晶圆的距离信息即可。槽位的间距可以是不同或者相同的，不同的时候则需要一个个测距，相同的时候只需要测得第一个晶圆的位置和每个晶圆的间距即可。如图2和图3所示，晶舟放置平稳时第一片晶圆与测距传感器的距离为a，而后晶舟水平放置时，晶圆与晶圆之间的距离固定且一致，为b，则可以快速算出第N个槽位对应的距离信息为a+(N-1)b。如第10片晶圆，测得距离为a+9b；同理第25晶圆，距离为a+24b。当测得的距离为上述某一个晶圆的距离时，则表明晶圆处于水平状态。通过存储的每个槽位对应的晶圆的距离信息也可以获取到当前距离信息对应的槽位信息，也可以输出有晶圆的槽位信息，这样可以用于给机械手臂进行抓取，避免还要使用额外传感器进行是否有晶圆的判断。以及取晶圆时取走当前测出水平的晶圆，也便于测距传感器测量下一个晶圆的距离信息。这样在取晶圆时，会从下往上依次取晶圆，实现晶圆的边取边检测。当测得的距离介于两片晶圆之间时，判断晶舟晶圆存在斜插。如图3，假设第2、3卡槽存在晶圆斜插，那测距数值介于a+b和a+2b之间。而后输出晶圆斜插信息，可以将这个信息输送给机台，避免直接抓取有斜插晶圆的槽位，避免生产过程中产生因晶圆斜插而引起的破片异常。当然也可以进行报警，由生产人员查看并调整斜插的晶圆。具体地，控制器还用于判断当前的距离信息处在哪两个相邻槽位对应的晶圆的距离信息之间，并用于输出对应的两个槽位的槽位信息。如上述测距数值介于a+b和a+2b，则可以输出第2、3卡槽存在晶圆斜插的信息，便于生产人员对第2、3卡槽进行查看。
为了实现对斜插晶圆的抓取，本装置还包括可旋转式的机械手臂，机械手臂为抓取晶圆的机械手臂，前端带有旋转机构，可以带动机械手臂的抓手旋转，从而可以抓取倾斜的晶圆。控制器与机械手臂连接，控制器用于在晶圆斜插时，控制机械手臂旋转一调整角度后抓取晶圆。调整角度可以预存在控制器内，如晶舟是固定类型的，则斜插的晶圆其倾斜角度基本固定的，只需要知道往左下方倾斜或者往右下方倾斜即可。只要将测距传感器不设置在正中间即可，即可以设置在晶舟底部两侧。如图3所示，这样不同的倾斜方向，其测到的距离信息也是不同的，从而可以区分不同的倾斜方向，就可以通知机械手臂往对应的方向旋转并抓取晶圆。
在某些实施例中，还可以通过控制器来自动计算出倾斜角度，所述控制器用于根据斜插晶圆的宽度和相邻槽位的高度差再利用三角函数算出斜插角度值为调整角度，这样只要输入宽度和高度差，就可以实现自动的角度计算。在某些实施例中，还包括水平移动机构14，水平移动机构可以是螺杆电机，通过精确控制电机的转数，可以达到精确控制水平移动机构移动的距离。控制器与水平移动机构连接，测距传感器设置在水平移动机构上，水平移动机构设置在晶舟底部，控制器输出晶圆斜插信息后还用于控制水平移动机构将测距传感器移动一个水平位移后再次获取晶圆的距离信息，并根据晶圆当前的距离信息、再次获取的晶圆的距离信息和水平位移计算出调整角度。如图4所示，通过两次测得的距离差，可以知道晶圆倾斜的高度差，而后已经知道水平移动的水平位移，通过三角反正切函数arctan(高度差/水平位移)，即可以算出倾斜角度。而后通过两次的测距，可以知道那边测得距离较小，则说明晶圆往哪个方向倾斜，从而可以驱动机械手臂往那个方向旋转一个倾斜角度，即可以抓取倾斜的晶圆，而避免破片的情况。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种晶圆斜插检测装置，其特征在于：包括控制器、一个测距传感器和晶舟，晶舟两侧上下依次设置有多个用于放置晶圆的槽位，每个槽位具有延伸到上一个槽位底部或者晶舟顶部的左右侧壁，测距传感器设置在晶舟底部内侧非正中间位置，控制器与测距传感器连接，测距传感器指向晶舟内部放置晶圆的方向，控制器存储有每个槽位对应的晶圆的距离信息，控制器用于通过测距传感器采集的晶圆的当前距离信息，并判断当前的距离信息介于存储的相邻的两个槽位的距离信息时，输出晶圆斜插信息；
还包括水平移动机构，控制器与水平移动机构连接，测距传感器设置在水平移动机构上，水平移动机构设置在晶舟底部，控制器输出晶圆斜插信息后还用于控制水平移动机构将测距传感器移动一个水平位移后再次获取晶圆的距离信息，并根据晶圆当前的距离信息、再次获取的晶圆的距离信息和水平位移计算出调整角度；
通过两次测得的距离差即晶圆倾斜的高度差，通过三角反正切函数arctan(高度差/水平位移)算出倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆斜插检测装置，其特征在于：还包括可旋转式的机械手臂，控制器与机械手臂连接，控制器用于在晶圆斜插时，控制机械手臂旋转一调整角度后抓取晶圆。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆斜插检测装置，其特征在于：所述控制器用于根据斜插晶圆的宽度和相邻槽位的高度差再利用三角函数算出斜插角度值为调整角度。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆斜插检测装置，其特征在于：相邻的两个槽位的间距相同。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆斜插检测装置，其特征在于：控制器还用于判断当前的距离信息处在哪两个相邻槽位对应的晶圆的距离信息之间，并用于输出对应的两个槽位的槽位信息。
6.根据权利要求1到5任意一项所述的一种晶圆斜插检测装置，其特征在于：所述测距传感器为红外或者激光传感器。
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