CN111107324A - 晶圆传输系统的监控装置及其监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆传输系统的监控装置及其监控方法，该监控装置包括：用于采集晶圆传输系统的实时视频信息的视频采集模块；用于存储所述晶圆传输系统的预设视频信息的预设视频数据存储模块；视频数据处理模块，用于获取预设视频信息及实时视频信息，将预设视频信息与实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据对比结果获得晶圆传输系统的具体故障点；显示模块；用于显示实时视频信息及对比结果。有效避免了晶圆传输系统中晶圆位置的状态的单点信号问题，提高晶圆传输系统的监控精度；另外，通过捕捉晶圆传输系统中的整个传输过程的视频信息数据，并对实时视频信息进行分析处理，可精确确定产生故障的部件位置，便于人员快速排除故障。

Description

晶圆传输系统的监控装置及其监控方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造和自动化领域，特别是涉及一种晶圆传输系统的监控装置。
背景技术
集成电路制造设备是高精密的设备，在设备中采用了多种传感器来侦测设备的状态以实现设备的自动控制。晶圆传输系统是集成电路制造设备中的重要组成部分，芯片加工过程中，会对晶圆进行一系列的处理：绝对真空，外延沉积，化学腐蚀，高能等离子体撞击和强烈紫外线辐射等等，经过数百道分散的加工步骤以后，晶圆才会被打磨成CPU、存储芯片、计算芯片和图形处理器等等电子器件。这些加工过程对环境要求很高，因此大多数工作都在密封真空室中进行，通过晶圆传输系统将晶圆从一个工艺腔室转移至下一个工艺腔室。
在晶圆传输系统中，一般会采用激光传感器来定位晶圆在设备中的位置和状态，激光传感器可以精确地确定机械手臂和晶圆的位置，但存在的问题是只能侦测单点位置的信号状态，但由于晶圆和机械手臂是面结构，所以当晶圆和/或机械手臂产生一定范围内的位移偏差时，激光传感器无法精确监测该位移偏差，从而降低监测精度；另外，一旦传输系统内出现故障(例如碎片)时，由于激光传感器只能侦测单点位置信号，传输系统只能给予报警提示，而无法获知晶圆在动态传输过程中产生故障的具体部位，设备工程师需要较长时间排查故障点，导致设备当机时间过长，降低设备利用率。
基于以上原因，有必要提出一种晶圆传输系统的监控装置及其监控方法，可以提高晶圆传输系统的监测精度且能快速定位晶圆传输系统故障模块，以使设备工程师快速准确的确定故障点及排除故障。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆传输系统的监控装置及其监控方法，用于解决现有技术的晶圆传输系统监测精度较低且在晶圆传输系统发生故障时，无法准确确定产生故障的部件位置等的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆传输系统的监控装置，所述晶圆传输系统的监控装置至少包括：视频采集模块、预设视频数据存储模块、视频数据处理模块及显示模块；其中，
所述视频采集模块用于采集晶圆传输系统的实时视频信息，并将所述视频信息传输至所述视频数据处理模块；
所述预设视频数据存储模块用于存储所述晶圆传输系统的预设视频信息；
所述视频数据处理模块连接所述视频采集模块及所述预设视频数据存储模块，用于获取所述预设视频信息及所述实时视频信息，将所述预设视频信息与所述实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据所述对比结果获得所述晶圆传输系统的具体故障点；
所述显示模块连接所述视频数据处理模块，用于显示所述实时视频信息及所述对比结果。
可选地，所述监控装置还包括报警模块，所述报警模块包括报警电路及报警器；
所述报警电路连接于所述视频数据处理模块，用于当所述晶圆传输系统产生故障时，接收所述视频数据处理模块发出的报警信号；
所述报警器连接于所述报警电路。
可选地，所述晶圆传输系统的监控装置还包括视频采集卡，所述视频采集卡分别与所述视频采集模块及所述视频数据处理模块连接，用于将所述视频采集模块采集的模拟信号转换为数字信号传输至所述视频数据处理模块。
可选地，所述视频采集模块包括摄像头及固定所述摄像头的支架。
可选地，所述摄像头包括一体化摄像头、针孔摄像头或鱼眼摄像头。
可选地，所述晶圆传输系统包括：前端接口模块、真空进出料腔室、真空传送腔室及工艺腔室，所述前端接口模块用于转移装载台中的晶圆，所述真空进出料腔室连接至所述前端接口模块，所述真空传送腔室连接至所述真空进出料腔室，所述工艺腔室连接至所述真空传送腔室，所述真空进出料腔室及所述真空传送腔室的盖板或侧壁上设置有密封透明窗；
所述视频采集模块包括多个所述摄像头，多个所述摄像头分别设置于所述前端接口模块内及所述真空进出料腔室和真空传送腔室的所述密封透明窗外，且多个所述摄像头通过视频分配器与所述视频数据处理模块连接。
可选地，所述晶圆传输系统的监控装置还包括驱动模块，所述晶圆传输系统包括机械手臂，所述驱动模块连接所述视频数据处理模块及所述机械手臂，用于根据所述对比结果驱动所述机械手臂运动，以对晶圆位置进行实时修正。
可选地，所述视频采集模块用于采集所述晶圆传输系统中晶圆的实时位置视频信息，所述预设视频数据存储模块用于存储所述晶圆传输系统中晶圆的预设位置视频信息。
本发明还提供一种晶圆传输系统的监控装置的监控方法，所述监控方法包括如下步骤：
获取晶圆传输系统的预设视频信息；
采集晶圆传输系统的实时视频信息；
将所述预设视频信息及所述实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据所述对比结果获得所述晶圆传输系统的具体故障点；
显示所述实时视频信息及所述对比结果。
可选地，所述监控方法还包括根据所述对比结果发出报警信号的步骤。
可选地，所述监控方法还包括根据所述对比结果对晶圆位置进行实时修正的步骤。
如上所述，本发明提供一种晶圆传输系统的监控装置及其监控方法，有效避免了现有晶圆传输系统中晶圆位置的状态的单点信号问题，提高了晶圆传输系统的监控精度；另外，通过捕捉视频信息数据，可以记录和监控晶圆在晶圆传输系统中的整个传输过程，并对实时视频信息进行分析处理，可精确确定产生故障的部件位置，便于人员快速排除故障。
附图说明
图1至图5显示为本发明的晶圆传输系统的监控装置的框架原理图。
图6显示为本发明的晶圆传输系统的监控装置的结构简图。
图7显示为本发明的晶圆传输系统的监控装置的摄像头安装位置的俯视图。
元件标号说明
10 视频采集模块
11 预设视频数据存储模块
12 视频数据处理模块
13 显示模块
14 报警电路
15 报警器
16 视频采集卡
17 视频分配器
18 驱动模块
20 机械手臂
21 摄像头
22 前端接口模块
23 真空进出料腔室
24 真空传送腔室
25 工艺腔室
26 装载台
27 晶圆
28 工控机
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1至图5所示，本实施例提供一种晶圆传输系统的监控装置，所述晶圆传输系统的监控装置至少包括：视频采集模块10、预设视频数据存储模块11、视频数据处理模块12及显示模块13；其中，
所述视频采集模块10用于采集晶圆传输系统的实时视频信息，并将所述视频信息传输至所述视频数据处理模块12；
所述预设视频数据存储模块11用于存储所述晶圆传输系统的预设视频信息；
所述视频数据处理模块12连接所述视频采集模块10及所述预设视频数据存储模块11，用于获取所述预设视频信息及所述实时视频信息，将所述预设视频信息与所述实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据所述对比结果获得所述晶圆传输系统的具体故障点；
所述显示模块13连接所述视频数据处理模块12，用于显示所述实时视频信息及所述对比结果。
采用本实施例的晶圆传输系统的监控装置，有效避免了现有晶圆传输系统中晶圆位置的状态的单点信号问题，提高了晶圆传输系统的监控精度；另外，通过捕捉视频信息数据，可以记录和监控晶圆在晶圆传输系统中的整个传输过程，并对实时视频信息进行分析处理，可精确确定产生故障的部件位置，便于人员快速排除故障。
这里需要说明的是，本实施例所述晶圆传输系统的监控装置可以是集成于晶圆传输系统本身自带的控制系统中(例如可编程逻辑控制器，PLC)；也可以是独立于晶圆传输系统本身自带的控制系统；也可以是部分集成于晶圆传输系统本身自带的控制系统中，部分独立于晶圆传输系统本身自带的控制系统，在此不作限制。
如图2所示，作为示例，所述晶圆传输系统的监控装置还包括视频采集卡16，所述视频采集卡16分别与所述视频采集模块10及所述视频数据处理模块12连接，用于将所述视频采集模块10采集的模拟信号转换为数字信号传输至所述视频数据处理模块12。
如图3所示，作为示例，所述晶圆传输系统的监控装置还包括报警模块，所述报警模块包括报警电路14及报警器15；
所述报警电路14连接于所述视频数据处理模块12，用于当所述晶圆传输系统产生故障时，接收所述视频数据处理模块12发出的报警信号；
所述报警器15连接于所述报警电路14。
如图4所示，作为示例，所述晶圆传输系统的监控装置还包括驱动模块18，所述晶圆传输系统包括机械手臂20，所述驱动模块18连接所述视频数据处理模块12及所述机械手臂20，用于根据所述对比结果驱动所述机械手臂20运动，以对晶圆位置进行实时修正。
作为示例，所述视频采集模块10用于采集所述晶圆传输系统中晶圆的实时位置视频信息，所述预设视频数据存储模块11用于存储所述晶圆传输系统中晶圆的预设位置视频信息。所述视频采集模块10也可以根据需要采集晶圆传输系统中其他部件结构的实时位置视频信息，例如机械手臂，所述预设视频数据存储模块11也可以根据需要存储晶圆传输系统中其他部件结构的预设位置视频信息，例如机械手臂，在此不做限制。
作为示例，所述视频采集模块10包括摄像头及固定所述摄像头的支架。较佳地，所述摄像头包括一体化摄像头、针孔摄像头或鱼眼摄像头。
如图7所示，示出了一种晶圆传输系统的结构，包括：前端接口模块22、真空进出料腔室23、真空传送腔室24及工艺腔室25，所述前端接口模块22用于转移装载台26中的晶圆27，所述真空进出料腔室23连接至所述前端接口模块22，所述真空传送腔室24连接至所述真空进出料腔室23，所述工艺腔室25连接至所述真空传送腔室24。该晶圆传输系统的工作过程如下：所述前端接口模块22通过其中设置的机械手臂将所述装载台26中的晶圆27传输至所述真空进出料腔室23，一般地，所述前端接口模块22与所述真空进出料腔室23之间、所述真空进出料腔室23与所述真空传送腔室24之间、所述真空传送腔室24与所述工艺腔室25之间均会设置阀门，打开所述前端接口模块22与所述真空进出料腔室23之间的阀门，晶圆被传输至所述真空进出料腔室23，然后关闭所述阀门，接着打开所述真空进出料腔室23与所述真空传送腔室24之间的阀门，通过设置于所述真空传送腔室24内的机械手臂20将晶圆27从所述真空进出料腔室23传输至所述真空传送腔室24，然后关闭阀门，最后打开所述真空传送腔室24与所述工艺腔室25之间的阀门，通过设置于所述真空传送腔室24内的机械手臂20将晶圆27从所述真空传送腔室24传输至所述工艺腔室25，关闭阀门。在整个晶圆传输系统的传输过程中，通过在所述前端接口模块22、真空进出料腔室23、真空传送腔室24分别设置多个摄像头21以实现对晶圆传输系统传输过程的实时监控。如图7所示，为了实时监视该三个模块(所述前端接口模块22、真空进出料腔室23、真空传送腔室24)的视频信息，所述摄像头21可以设置于该三个模块的盖板或侧壁上(图7中设置于盖板上)，由于真空进出料腔室23与真空传送腔室24一般为不透明的腔体，所以可以在真空进出料腔室23及所述真空传送腔室24的盖板或侧壁上设置透明窗并通过密封圈实现密封，然后将摄像头21置于透明窗的外侧。
所述晶圆传输系统的监控装置可以应用于集成电路制备中的晶圆传输系统中，尤其适用于300mm集成电路制造设备中。
值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以是多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。如图6所示，即是将本实施例中的多个逻辑模块集成于工控机28中，且当晶圆传输系统中有多个摄像头21时，多个所述摄像头21通过视频分配器17与所述工控机28连接，所述摄像头21采集到视频信息通过视频分配器17传输至所述工控机28，经过工控机28的处理分析，将相关信息显示在显示模块13上。
实施例二
本实施例提供一种晶圆传输系统的监控装置的监控方法，该监控方法可以基于上述实施例一的晶圆传输系统的监控装置实现，但也可以不限于上述监控方法。
所述监控方法包括如下步骤：
获取晶圆传输系统的预设视频信息；
采集晶圆传输系统的实时视频信息；
将所述预设视频信息及所述实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据所述对比结果获得所述晶圆传输系统的具体故障点；
显示所述实时视频信息及所述对比结果。
作为示例，所述监控方法还包括根据所述对比结果发出报警信号的步骤，
作为示例，所述监控方法还包括根据所述对比结果对晶圆位置进行实时修正的步骤。
综上所述，本发明提供一种晶圆传输系统的监控装置及其监控方法，有效避免了现有晶圆传输系统中晶圆位置的状态的单点信号问题，提高了晶圆传输系统的监控精度；另外，通过捕捉视频信息数据，可以记录和监控晶圆在晶圆传输系统中的整个传输过程，并对实时视频信息进行分析处理，可精确确定产生故障的部件位置，便于人员快速排除故障。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种晶圆传输系统的监控装置，其特征在于，所述晶圆传输系统的监控装置至少包括：视频采集模块、预设视频数据存储模块、视频数据处理模块及显示模块；其中，
所述视频采集模块用于采集晶圆传输系统的实时视频信息，并将所述视频信息传输至所述视频数据处理模块；
所述预设视频数据存储模块用于存储所述晶圆传输系统的预设视频信息；
所述视频数据处理模块连接所述视频采集模块及所述预设视频数据存储模块，用于获取所述预设视频信息及所述实时视频信息，将所述预设视频信息与所述实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据所述对比结果获得所述晶圆传输系统的具体故障点；
所述显示模块连接所述视频数据处理模块，用于显示所述实时视频信息及所述对比结果。
2.根据权利要求1所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：所述监控装置还包括报警模块，所述报警模块包括报警电路及报警器；
所述报警电路连接于所述视频数据处理模块，用于当所述晶圆传输系统产生故障时，接收所述视频数据处理模块发出的报警信号；
所述报警器连接于所述报警电路。
3.根据权利要求1所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：所述晶圆传输系统的监控装置还包括视频采集卡，所述视频采集卡分别与所述视频采集模块及所述视频数据处理模块连接，用于将所述视频采集模块采集的模拟信号转换为数字信号传输至所述视频数据处理模块。
4.根据权利要求1所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：所述视频采集模块包括摄像头及固定所述摄像头的支架。
5.根据权利要求4所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：所述摄像头包括一体化摄像头、针孔摄像头或鱼眼摄像头。
6.根据权利要求4所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：
所述晶圆传输系统包括：前端接口模块、真空进出料腔室、真空传送腔室及工艺腔室，所述前端接口模块用于转移装载台中的晶圆，所述真空进出料腔室连接至所述前端接口模块，所述真空传送腔室连接至所述真空进出料腔室，所述工艺腔室连接至所述真空传送腔室，所述真空进出料腔室及所述真空传送腔室的盖板或侧壁上设置有密封透明窗；
所述视频采集模块包括多个所述摄像头，多个所述摄像头分别设置于所述前端接口模块内及所述真空进出料腔室和真空传送腔室的所述密封透明窗外，且多个所述摄像头通过视频分配器与所述视频数据处理模块连接。
7.根据权利要求1所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：所述晶圆传输系统的监控装置还包括驱动模块，所述晶圆传输系统包括机械手臂，所述驱动模块连接所述视频数据处理模块及所述机械手臂，用于根据所述对比结果驱动所述机械手臂运动，以对晶圆位置进行实时修正。
8.根据权利要求1所述的晶圆传输系统的监控装置，其特征在于：所述视频采集模块用于采集所述晶圆传输系统中晶圆的实时位置视频信息，所述预设视频数据存储模块用于存储所述晶圆传输系统中晶圆的预设位置视频信息。
9.一种晶圆传输系统的监控装置的监控方法，其特征在于，所述监控方法包括如下步骤：
获取晶圆传输系统的预设视频信息；
采集晶圆传输系统的实时视频信息；
将所述预设视频信息及所述实时视频信息进行比较，获得对比结果，并根据所述对比结果获得所述晶圆传输系统的具体故障点；
显示所述实时视频信息及所述对比结果。
10.根据权利要求9所述的晶圆传输系统的监控装置的监控方法，其特征在于：所述监控方法还包括根据所述对比结果发出报警信号的步骤。
11.根据权利要求9所述的晶圆传输系统的监控装置的监控方法，其特征在于：所述监控方法还包括根据所述对比结果对晶圆位置进行实时修正的步骤。
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