CN115184374A - 晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机 - Google Patents

晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机，属于半导体技术领域。晶圆片盒检测装置，包括：设置在片盒清洗机的上载单元的光线发射单元，用于向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；设置在片盒清洗机的上载单元的光线接收单元，用于接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；控制单元，用于根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。本发明能够避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏。

Description

晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是指一种晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机。
背景技术
在半导体硅晶圆领域，片盒清洗机的应用非常的广泛。作为承载硅片的载具，载具的洁净度、湿度等影响硅片品质的参数及其重要。由于较高的生产能力和较稳定的工艺能力，片盒清洗设备目前仍然活跃在30nm及以上的集成电路生产制造领域。
传统的片盒清洗设备，由人工进行取放，片盒清洗设备对于片盒种类的兼容性极高，对有无蘑菇头装置的片盒都可进行清洗。但由于传统的片盒清洗设备过于依赖人力，无法实现工厂自动化，且清洗效率较低，无法满足更大体量的产能，随后引进了自动片盒清洗设备。自动片盒清洗设备可实现工厂自动化，具备自动上载，下载片盒的功能，同时也具备人工投放片盒的能力。在自动片盒清洗设备的清洗腔室和干燥腔室内，片盒支架依靠对片盒顶部的蘑菇头，以及片盒底部的底座进行支撑，如图1所示；自动片盒清洗设备在人工投放片盒时，容易出现操作人员失误，投入无蘑菇头、或无底座的片盒进入上载单元。如图1所示，当机械手臂将无蘑菇头的片盒传送至清洗腔室或干燥腔室时，由于没有蘑菇头的支撑，机械手臂在下降的过程中，片盒带有蘑菇头的一侧会随着机械手臂下降而下降。当机械手臂下降到一定位置时，从腔室收回机械手臂的过程中，因为片盒的干涉，会造成机械手臂强行拽拉的动作，从而会导致片盒损坏、支撑架损坏、机械手臂损坏等诸多风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机，能够避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供一种晶圆片盒检测装置，包括：
设置在片盒清洗机的上载单元的光线发射单元，用于向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；
设置在片盒清洗机的上载单元的光线接收单元，用于接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；
控制单元，用于根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。
一些实施例中，所述控制单元还用于检测所述上载单元的片盒支撑点是否被压缩，若所述上载单元的片盒支撑点被压缩，开启所述光线发射单元和所述光线接收单元；若所述上载单元的片盒支撑点未被压缩，关闭所述光线发射单元和所述光线接收单元。
一些实施例中，所述控制单元还用于在判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构时，进行报警。
一些实施例中，所述检测光线为红外光。
本发明的实施例还提供了一种片盒清洗机，包括如上所述的晶圆片盒检测装置。
本发明的实施例还提供了一种晶圆片盒检测方法，应用于如上所述的晶圆片盒检测装置，包括：
利用光线发射单元向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；
利用光线接收单元接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；
控制单元根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。
一些实施例中，还包括：
所述控制单元检测所述上载单元的片盒支撑点是否被压缩，若所述上载单元的片盒支撑点被压缩，开启所述光线发射单元和所述光线接收单元；若所述上载单元的片盒支撑点未被压缩，关闭所述光线发射单元和所述光线接收单元。
一些实施例中，还包括：
所述控制单元在判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构时，进行报警。
一些实施例中，所述检测光线为红外光。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，利用检测光线判断晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制上载单元的机械手臂停止动作，这样如果因人员失误投入无蘑菇头结构的片盒进行清洗，能够控制上载单元的机械手臂停止动作，自动取消机械手臂搬送指令，从而避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏。
附图说明
图1为相关技术腔室发生干涉，宕机和硬件损坏的示意图；
图2为相关技术上载单元的示意图；
图3为本发明实施例晶圆片盒检测装置的示意图；
图4-图6为本发明实施例进行晶圆片盒检测的示意图。
附图标记
1片盒；2片盒把手；3上载单元；4蘑菇头结构；5片盒支撑点；6光线传感器；7机械手臂。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
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。
本发明要解决的技术问题是提供一种晶圆片盒检测方法及装置、片盒清洗机，能够避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏。
本发明实施例提供一种晶圆片盒检测装置，包括：
设置在片盒清洗机的上载单元的光线发射单元，用于向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；
设置在片盒清洗机的上载单元的光线接收单元，用于接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；
控制单元，用于根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。
本实施例中，利用检测光线判断晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制上载单元的机械手臂停止动作，这样如果因人员失误投入无蘑菇头结构的片盒进行清洗，能够控制上载单元的机械手臂停止动作，自动取消机械手臂搬送指令，从而避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏。
如图2所示，相关技术中，上载单元3上载片盒1，片盒1的顶部设置有蘑菇头结构4，片盒1的侧面设置有片盒把手2，在上载单元3上载片盒1后，片盒支撑点5被压缩。
本实施例中，光线发射单元和光线接收单元可以集成为一体，通过光线传感器实现光线发射单元和光线接收单元的功能。
如图3所示，本实施例中，上载单元3设置有光线传感器6，光线传感器6可以向晶圆片盒的顶部发射检测光线，并接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线。
一些实施例中，所述控制单元还用于检测所述上载单元的片盒支撑点是否被压缩，若所述上载单元的片盒支撑点被压缩，开启所述光线发射单元和所述光线接收单元；若所述上载单元的片盒支撑点未被压缩，关闭所述光线发射单元和所述光线接收单元，这样可以防止误报警。
一些实施例中，所述控制单元还用于在判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构时，进行报警，比如在操作界面提示报警信息和/或通过声音进行报警。
一些实施例中，所述检测光线为红外光，当然，检测光线并不局限为红外光，还可以为激光。
一具体示例中，如图4-图6所示，当片盒1上载后，片盒支撑点5被压缩，触发光线传感器6的检测功能开启；如图4所示，当投入的片盒1具备蘑菇头结构4，光线传感器6接收到反射回来的光线后，控制单元判断符合机台安全运行规定，机械手臂7可自动进行片盒的夹持和取放动作；当机械手臂抬起片盒1时，片盒支撑点5弹起，光线传感器6的检测功能关闭，防止误报警，如图5所示；当投入的片盒1未具备蘑菇头结构4，光线传感器6无法接收到反射回来的光线(如图5所示)，光线传感器6给控制单元一个异常信号，控制单元判断信号异常，不符合安全运行规定，强制停止机械手臂7的动作指令，并在界面提示报警信息和声音警告；当操作人员取走未具备蘑菇头结构4的片盒，消除警报后，机台恢复正常。
本实施例在检测出投入的片盒无蘑菇头结构时，可自动取消机械手臂搬送指令，从而避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏，提高设备运行的安全性和稳定性。
本发明的实施例还提供了一种片盒清洗机，包括如上所述的晶圆片盒检测装置。
本发明的实施例还提供了一种晶圆片盒检测方法，应用于如上所述的晶圆片盒检测装置，包括：
利用光线发射单元向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；
利用光线接收单元接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；
控制单元根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。
本实施例中，利用检测光线判断晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制上载单元的机械手臂停止动作，这样如果因人员失误投入无蘑菇头结构的片盒进行清洗，能够控制上载单元的机械手臂停止动作，自动取消机械手臂搬送指令，从而避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏。
如图2所示，相关技术中，上载单元3上载片盒1，片盒1的顶部设置有蘑菇头结构4，片盒1的侧面设置有片盒把手2，在上载单元3上载片盒1后，片盒支撑点5被压缩。
本实施例中，光线发射单元和光线接收单元可以集成为一体，通过光线传感器实现光线发射单元和光线接收单元的功能。
如图3所示，本实施例中，上载单元3设置有光线传感器6，光线传感器6可以向晶圆片盒的顶部发射检测光线，并接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线。
一些实施例中，所述方法还包括：
所述控制单元检测所述上载单元的片盒支撑点是否被压缩，若所述上载单元的片盒支撑点被压缩，开启所述光线发射单元和所述光线接收单元；若所述上载单元的片盒支撑点未被压缩，关闭所述光线发射单元和所述光线接收单元，这样可以防止误报警。
一些实施例中，所述方法还包括：
所述控制单元在判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构时，进行报警，比如在操作界面提示报警信息和/或通过声音进行报警。
一些实施例中，所述检测光线为红外光，当然，检测光线并不局限为红外光，还可以为激光。
一具体示例中，如图4-图6所示，当片盒1上载后，片盒支撑点5被压缩，触发光线传感器6的检测功能开启；如图4所示，当投入的片盒1具备蘑菇头结构4，光线传感器6接收到反射回来的光线后，控制单元判断符合机台安全运行规定，机械手臂7可自动进行片盒的夹持和取放动作；当机械手臂抬起片盒1时，片盒支撑点5弹起，光线传感器6的检测功能关闭，防止误报警，如图5所示；当投入的片盒1未具备蘑菇头结构4，光线传感器6无法接收到反射回来的光线(如图5所示)，光线传感器6给控制单元一个异常信号，控制单元判断信号异常，不符合安全运行规定，强制停止机械手臂7的动作指令，并在界面提示报警信息和声音警告；当操作人员取走未具备蘑菇头结构4的片盒，消除警报后，机台恢复正常。
本实施例在检测出投入的片盒无蘑菇头结构时，可自动取消机械手臂搬送指令，从而避免在清洗腔室发生干涉，宕机和硬件损坏，提高设备运行的安全性和稳定性。
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种晶圆片盒检测装置，其特征在于，包括：
设置在片盒清洗机的上载单元的光线发射单元，用于向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；
设置在片盒清洗机的上载单元的光线接收单元，用于接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；
控制单元，用于根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。
2.根据权利要求1所述的晶圆片盒检测装置，其特征在于，
所述控制单元还用于检测所述上载单元的片盒支撑点是否被压缩，若所述上载单元的片盒支撑点被压缩，开启所述光线发射单元和所述光线接收单元；若所述上载单元的片盒支撑点未被压缩，关闭所述光线发射单元和所述光线接收单元。
3.根据权利要求1所述的晶圆片盒检测装置，其特征在于，所述控制单元还用于在判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构时，进行报警。
4.根据权利要求1所述的晶圆片盒检测装置，其特征在于，所述检测光线为红外光。
5.一种片盒清洗机，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的晶圆片盒检测装置。
6.一种晶圆片盒检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任一项所述的晶圆片盒检测装置，包括：
利用光线发射单元向所述上载单元所上载的晶圆片盒的顶部发射检测光线；
利用光线接收单元接收所述晶圆片盒的顶部反射回的检测光线；
控制单元根据所述反射回的检测光线判断所述晶圆片盒的顶部是否有蘑菇头结构，若判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构，则控制所述上载单元的机械手臂停止动作。
7.根据权利要求6所述的晶圆片盒检测方法，其特征在于，还包括：
所述控制单元检测所述上载单元的片盒支撑点是否被压缩，若所述上载单元的片盒支撑点被压缩，开启所述光线发射单元和所述光线接收单元；若所述上载单元的片盒支撑点未被压缩，关闭所述光线发射单元和所述光线接收单元。
8.根据权利要求6所述的晶圆片盒检测方法，其特征在于，还包括：
所述控制单元在判断所述晶圆片盒的顶部不存在蘑菇头结构时，进行报警。
9.根据权利要求6所述的晶圆片盒检测方法，其特征在于，所述检测光线为红外光。
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