CN113579989B - 滑片检测装置和抛光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滑片检测装置和抛光系统，用于检测抛光系统对硅片进行抛光的过程中是否发生滑片，包括：传感器组件，包括设置于抛光盘的至少一侧的第二光电传感器，和设置于抛光头上的第一光电传感器，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器均用于在检测到滑片时发出信号；控制结构，用于根据所述第一光电传感器和/或所述第二光电传感器的信号，停止抛光。通过所述传感器组件的设置，不但在抛光头的一侧设置有第一光电传感器，在抛光盘的至少一侧设置第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器相配合，增大检测的区域，提高检测精度，避免漏检。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种滑片检测装置和抛光系统。
背景技术
在硅片制造领域中，硅片需进行双面抛光，边缘抛光，最终抛光来保证硅片的平坦度，在硅片进行抛光作业时，会有硅片破碎，硅片从抛光头保持器滑出，抛光头旋转运输硅片时硅片掉落等情况，故需要保证硅片在发生上述几种情况时设备可及时侦测到异常并报警停机。
目前最终抛光机检测硅片滑片碎片采用在抛光头旁加装数字光纤传感器，当硅片在进行抛光作业时发生破片或者滑移，破碎或者滑移出来的硅片经过传感器检测区，传感器侦测到碎片或者滑移出的硅片，设备发生报警，停止生产。
由于数字光纤传感器检测区域过小，所以目前最终抛光机采用的传感器检测硅片滑片碎片方案并不能有效及时的检测到硅片在加工过程中发生的滑片碎片现象，即当硅片在某一抛光盘进行抛光作业时发生滑移或抛光头在随主轴旋转时发生掉片时(未掉落至抛光盘面上)，设备不能侦测到掉片情况，会继续进行无硅片加工作业，直至在硅片卸载区发生设备报警，造成物料浪费与设备宕机，当硅片在某一抛光盘进行抛光作业时发生破片，破碎的硅片碎渣未经过传感器感应区域，传感器则无法侦测该情况，设备继续进行抛光作业，碎片残渣会造成当前作业抛光头橡胶平面与抛光盘的抛光面的进一步损伤，该抛光盘前一单元的硅片会随其他抛光头继续投入至该抛光盘单元，造成其他抛光头橡胶平面与抛光盘的抛光面污染和损伤，直至在硅片卸载区发生报警，设备宕机，影响后续产品的品质。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种滑片检测装置，解决检测区域小而出现漏检，造成物料浪费与设备宕机的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种滑片检测装置，用于检测抛光机对硅片进行抛光的过程中是否发生滑片，抛光系统包括抛光盘、设置于抛光盘上的抛光垫和抛光头，所述抛光盘与所述抛光头相对设置，所述滑片检测装置包括：
传感器组件，包括设置于抛光盘的至少一侧的第二光电传感器，和设置于抛光头上的第一光电传感器，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器均用于在检测到滑片时发出信号；
控制结构，用于根据所述第一光电传感器和/或所述第二光电传感器的信号，停止抛光。
可选的，所述第一光电传感器包括激光发射器、光纤接收器和控制器，所述激光发射器用于第一方向朝向抛光垫发射激光，所述光纤接收器用于接收反射的激光并将其转化为电信号；所述控制器用于根据光纤接收器的电信号判定是否有硅片滑出；
所述第二光电传感器包括激光发射器、光纤接收器和控制器，所述激光发射器用于沿与所述第一方向平行且相反的第二方向发射激光，所述光纤接收器用于接收反射的激光并将其转化为电信号；所述控制器用于根据光纤接收器的电信号判定是否有硅片从所述抛光盘上掉落。
可选的，所述第二光电传感器设置于相邻两个抛光盘之间的中心处。
可选的，还包括温度传感器，所述温度传感器嵌设于抛光盘的抛光面上，用于在温度超过预设范围时发出信号，所述控制结构还用于根据所述温度传感器的信号，停止抛光。
可选的，抛光系统包括驱动抛光盘的第一电机以及驱动抛光头的第二电机，所述滑片检测装置还包括负载率检测结构，用于检测所述第一电机的负载率以及所述第二电机的负载率，并在第一电机和第二电机的负载率均超过预设范围时，发出信号，所述控制结构还用于根据所述检测结构发出的信号，停止抛光。
本发明实施例还提供一种抛光系统，包括多个抛光盘，设置于抛光盘上的抛光垫，抛光头，用于驱动所述抛光盘旋转的第一电机和用于控制抛光头旋转的第二电机，所述抛光系统还包括上述的滑片检测装置。
可选的，包括第一抛光盘、第二抛光盘和第三抛光盘三个抛光盘，三个抛光盘呈三角形分布，且三个抛光盘的中心点的连线呈等边三角形；
所述抛光系统还包括硅片卸载台，所述硅片卸载台位于所述第二抛光盘远离所述第一抛光盘的一侧；
所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间设置有所述第二光电传感器，所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间设置有所述第二光电传感器，且所述第二抛光盘和所述硅片卸载台之间以及所述第三抛光盘和所述硅片卸载台之间均设置有第二光电传感器。
可选的，所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间的第二光电传感器位于所述第一抛光盘的中心点和所述第二抛光盘的中心点的连线上。
可选的，所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间的第二光电传感器位于所述第一抛光盘的中心点和所述第三抛光盘的中心点的连线上。
可选的，所述第二抛光盘和所述硅片卸载台之间的第二光电传感器与所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间的连线为第一连线，所述第三抛光盘和所述硅片卸载台之间的第二光电传感器与所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间的第二光电传感器之间的连线为第二连线，所述第一连线和所述第二连线相垂直。
本发明的有益效果是：通过所述传感器组件的设置，不但在抛光头的一侧设置有第一光电传感器，在抛光盘的至少一侧设置第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器相配合，增大检测的区域，提高检测精度，避免漏检。
附图说明
图1表示抛光系统的结构示意图；
图2表示本发明实施例中的滑片检测结构示意图；
图3表示本发明实施例中的滑片检测结构示意图的部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-图3所示，本实施例提供一种滑片检测装置，用于检测抛光机对硅片进行抛光的过程中是否发生滑片，抛光系统包括抛光盘30、设置于抛光盘30上的抛光垫20和抛光头40，所述抛光盘30与所述抛光头40相对设置，所述滑片检测装置包括：
传感器组件，包括设置于抛光盘30的至少一侧的第二光电传感器300，和设置于抛光头40上的第一光电传感器10，所述第一光电传感器10和所述第二光电传感器300均用于在检测到滑片时发出信号；
控制结构，用于根据所述第一光电传感器10和/或所述第二光电传感器300的信号，停止抛光。
如图1所示，硅片W滑出抛光头40，进入第一光电传感器10的检测区域100内，则可以检测出滑片，但是第一光电传感器10的检测点固定，检测区域小，容易漏检，本实施例中，通过所述传感器组件的设置，不但在抛光头40的一侧设置有第一光电传感器10，在抛光盘30的至少一侧设置第二光电传感器300，第一光电传感器10和第二光电传感器300相配合，增大检测的区域，既可以检测是否有硅片滑出抛光头40，或者掉落至抛光盘30的抛光面上，还可以检测是否有硅片掉落至抛光盘30之外，提高检测精度，避免漏检，在所述控制结构的控制下，根据所述第一光电传感器10和/或所述第二光电传感器300的信号，及时停止抛光，避免物资浪费。
所述控制结构可以是PLC，但并不以此为限。
本实施例的一些实施方式中，所述第一光电传感器10包括激光发射器、光纤接收器和控制器，所述激光发射器用于沿第一方向朝向抛光垫20发射激光，所述光纤接收器用于接收反射的激光并将其转化为电信号；所述控制器用于根据光纤接收器的电信号判定是否有硅片滑出；
所述第二光电传感器300包括激光发射器、光纤接收器和控制器，所述激光发射器用于沿与所述第一方向平行且相反的第二方向发射激光，所述光纤接收器用于接收反射的激光并将其转化为电信号；所述控制器用于根据光纤接收器的电信号判定是否有硅片从所述抛光盘上掉落。
通过光学反射原理进行检测，硅片滑片或掉落，所述第一光电传感器10或所述第二光电传感器300可以检测到经硅片反射的光，但是抛光头40旁的第一光电传感器10检测范围有限，如果硅片掉落至第一光电传感器10的检测范围之外、例如掉落至抛光盘30之外，第一光电传感器10检测不到，则抛光盘30空转，抛光头40橡胶平面与抛光盘30的抛光面受损，针对这一问题，在抛光系统的相邻抛光盘30之间加装第二光电传感器300，若在抛光头上的硅片掉落，则抛光头移动至抛光盘的过程中，经过第二光电传感器300的上方，则会被第二光电传感器检测到(第二光电传感器300的光纤接收器检测不到反射的光，则抛光头上的硅片掉落，即抛光头上没有承载硅片)，第二光电传感器300与第一光电传感器10相配合，扩大了检测范围，硅片滑片或掉落时及时的停止抛光，有效的保护抛光头40橡胶平面与抛光盘30的抛光面不再进一步受损。
本实施例的一些实施方式中，在具有多个抛光盘30时，所述第二光电传感器300设置于相邻两个抛光盘30之间的中心处。即所述第二光电传感器300距离相邻的两个抛光盘30的距离相等，避免由于偏离设置，而使得距离较远的抛光盘30上有硅片掉落而检测不到的情况。
需要说明的是，所述第二光电传感器300与相邻的抛光盘30之间的区域位于所述第二光电传感器300的检测区域内，以有效的检测到是否有硅片掉落。
图2中，具有3个抛光盘30，相邻两个抛光盘30之间设置有所述第二光电传感器300，即每个抛光盘30的两侧分别设置有所述第二光电传感器300，增大检测范围。
需要说明的是，为了进一步的增大检测范围，还可以在抛光盘30的周边增设所述第二光电传感器300的数量，所述第二光电传感器300的数量可根据实际需要设定。
本实施例的一些实施方式中，所述滑片检测装置还包括温度传感器200，所述温度传感器200嵌设于抛光盘30的抛光面上，用于在温度超过预设范围时发出信号，所述控制结构还用于根据所述温度传感器200的信号，停止抛光。
所述温度传感器200嵌设于抛光盘30的抛光面上，且位于抛光面上的抛光区60内，在抛光时与硅片接触，若硅片发生破片，则容易出现叠片，则摩擦力增大，温度升高，因此，在抛光过程中根据温度变化可以检测是否发生破片。
需要说明的是，所述温度传感器200的表面与抛光盘30的抛光面位于同一平面，避免对硅片造成损伤。
本实施例的一些实施方式中，抛光系统包括驱动抛光盘30的第一电机以及驱动抛光头40的第二电机，所述滑片检测装置还包括负载率检测结构，用于检测所述第一电机的负载率以及所述第二电机的负载率，并在第一电机和第二电机的负载率均超过预设范围时，发出信号，所述控制结构还用于根据所述检测结构发出的信号，停止抛光。
若未发生破片，第一电机或第二电机的负载率是处于预设的工作范围内的，若发生破片，则出现叠片，摩擦力产生变化，则载荷发生变化，引起电机负载率的增大，因此通过电机负载率的变化可以判断抛光过程中是否发生破片。
需要说明的是，所述负载率检测结构可以通过检测所述第一电机或所述第二电机的电压或电流来检测所述第一电机或所述第二电机的负载率。
参考图2，在本实施例的一具体实施方式中，所述滑片检测装置包括：
传感器组件，包括设置于抛光盘30的至少一侧的第二光电传感器300，和设置于抛光头40上的第一光电传感器10，所述第一光电传感器10和所述第二光电传感器300均用于在检测到滑片时发出信号；
温度传感器200，所述温度传感器200嵌设于抛光盘30的抛光面上，用于在温度超过预设范围时发出信号；
负载率检测结构，用于检测所述第一电机的负载率以及所述第二电机的负载率，并在第一电机和第二电机的负载率均超过预设范围时，发出信号；
所述控制结构根据所述第一光电传感器10和/或所述第二光电传感器300的信号，停止抛光；和/或，根据所述温度传感器200的信号，停止抛光；和/或根据所述检测结构发出的信号，停止抛光。
本发明实施例还提供一种抛光系统，包括多个抛光盘，设置于抛光盘上的抛光垫，抛光头，用于驱动所述抛光盘旋转的第一电机和用于控制抛光头旋转的第二电机，所述抛光系统还包括上述的滑片检测装置。
本实施例的一些实施方式中，包括第一抛光盘、第二抛光盘和第三抛光盘三个抛光盘，三个抛光盘呈三角形分布，且三个抛光盘的中心点的连线呈等边三角形；
所述抛光系统还包括硅片卸载台400，所述硅片卸载台400位于所述第二抛光盘远离所述第一抛光盘的一侧；
所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间设置有所述第二光电传感器，所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间设置有所述第二光电传感器，且所述第二抛光盘和所述硅片卸载台400之间以及所述第三抛光盘和所述硅片卸载台400之间均设置有第二光电传感器。
本实施例的一些实施方式中，所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间的第二光电传感器位于所述第一抛光盘的中心点和所述第二抛光盘的中心点的连线上。
本实施例的一些实施方式中，所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间的第二光电传感器位于所述第一抛光盘的中心点和所述第三抛光盘的中心点的连线上。
本实施例的一些实施方式中，所述第二抛光盘和所述硅片卸载台400之间的第二光电传感器与所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间的连线为第一连线1000，所述第三抛光盘和所述硅片卸载台400之间的第二光电传感器与所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间的第二光电传感器之间的连线为第二连线2000，所述第一连线1000和所述第二连线2000相垂直。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种滑片检测装置，用于检测抛光系统对硅片进行抛光的过程中是否发生滑片，抛光系统包括抛光盘、设置于抛光盘上的抛光垫和抛光头，所述抛光盘与所述抛光头相对设置，其特征在于，所述滑片检测装置包括：
传感器组件，包括设置于抛光盘的至少一侧的第二光电传感器，和设置于抛光头上的第一光电传感器，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器均用于在检测到滑片时发出信号；
控制结构，用于根据所述第一光电传感器和/或所述第二光电传感器的信号，停止抛光；
所述第一光电传感器包括激光发射器、光纤接收器和控制器，所述激光发射器用于沿第一方向朝向抛光垫发射激光，所述光纤接收器用于接收反射的激光并将其转化为电信号；所述控制器用于根据光纤接收器的电信号判定是否有硅片滑出；
所述第二光电传感器包括激光发射器、光纤接收器和控制器，所述激光发射器用于沿与所述第一方向平行且相反的第二方向发射激光，所述光纤接收器用于接收反射的激光并将其转化为电信号；所述控制器用于根据光纤接收器的电信号判定是否有硅片从所述抛光盘上掉落。
2.根据权利要求1所述的滑片检测装置，其特征在于，所述第二光电传感器设置于相邻两个抛光盘之间的中心处。
3.根据权利要求1所述的滑片检测装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器嵌设于抛光盘的抛光面上，用于在温度超过预设范围时发出信号，所述控制结构还用于根据所述温度传感器的信号，停止抛光。
4.根据权利要求1所述的滑片检测装置，其特征在于，抛光系统包括驱动抛光盘的第一电机以及驱动抛光头的第二电机，所述滑片检测装置还包括负载率检测结构，用于检测所述第一电机的负载率以及所述第二电机的负载率，并在第一电机和第二电机的负载率均超过预设范围时，发出信号，所述控制结构还用于根据所述检测结构发出的信号，停止抛光。
5.一种抛光系统，其特征在于，包括多个抛光盘，设置于抛光盘上的抛光垫，抛光头，用于驱动所述抛光盘旋转的第一电机和用于控制抛光头旋转的第二电机，所述抛光系统还包括权利要求1-4任一项所述的滑片检测装置。
6.根据权利要求5所述的抛光系统，其特征在于，包括第一抛光盘、第二抛光盘和第三抛光盘三个抛光盘，三个抛光盘呈三角形分布，且三个抛光盘的中心点的连线呈等边三角形；
所述抛光系统还包括硅片卸载台，所述硅片卸载台位于所述第二抛光盘远离所述第一抛光盘的一侧；
所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间设置有所述第二光电传感器，所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间设置有所述第二光电传感器，且所述第二抛光盘和所述硅片卸载台之间以及所述第三抛光盘和所述硅片卸载台之间均设置有第二光电传感器。
7.根据权利要求6所述的抛光系统，其特征在于，所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间的第二光电传感器位于所述第一抛光盘的中心点和所述第二抛光盘的中心点的连线上。
8.根据权利要求6所述的抛光系统，其特征在于，所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间的第二光电传感器位于所述第一抛光盘的中心点和所述第三抛光盘的中心点的连线上。
9.根据权利要求6所述的抛光系统，其特征在于，所述第二抛光盘和所述硅片卸载台之间的第二光电传感器与所述第一抛光盘和所述第三抛光盘之间的连线为第一连线，所述第三抛光盘和所述硅片卸载台之间的第二光电传感器与所述第一抛光盘和所述第二抛光盘之间的第二光电传感器之间的连线为第二连线，所述第一连线和所述第二连线相垂直。
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