CN116659593A - 一种晶圆存储检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆存储检测方法，在晶圆盒内的每一层支撑结构上安装对应的湿度传感器和压力传感器，在晶圆盒的排气口部位安装湿度传感器；先通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况，再根据每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器，被触发的湿度传感器检测与其对应的该层支撑结构区域内的湿度；最后将所有被触发的湿度传感器检测出的与其各自对应层数支撑结构区域内的湿度结合上述晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度来判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求；本方案通过压力传感器和湿度传感器配合使用，检测晶圆盒是否满足存储晶圆的要求。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆传输设备领域，尤其涉及一种晶圆存储检测方法。
背景技术
由于空气中的氧和水蒸气，暴露于空气中的晶圆容易形成氧化层。半导体加工通常在高纯度的环境中进行，而晶圆存储和运输要求在特定的环境中，如氮气或其他的惰性气体的环境中。
目前，晶圆的存储和运输采用标准的晶圆盒，该晶圆盒功能单一，需要在外部配置其他辅助设备对盒内的晶圆进行处理，例如需要打开盒盖后依赖外部的晶圆检测机构对晶圆进行检测，往晶圆盒内充氮气时，由外部的温湿传感器和氧含量传感器检测排出气体的温湿度和氧含量。
而从晶圆盒底部向盒内充氮气过程中，因为晶圆的阻隔，晶圆之间氮气含量不均匀，尤其是顶层空间与底部排气口区域的氮含量不均衡，可能存在底部排气口区域或者排出其他的氮含量符合阈值要求，而盒内上部晶圆之间的区域未达到阈值的情况，现有技术中在晶圆盒外设置有温湿传感器以检测排出气体湿度情况，当排出气体湿度阈值达到要求并不能代表盒内所有区域均达到湿度阈值要求，会导致晶圆不满足存储环境要求而造成损坏。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆存储检测方法，在晶圆盒内的每一层支撑结构上都设置一组压力传感器和湿度传感器，通过压力传感器和湿度传感器配合，当一层支撑结构上放置晶圆使压力传感器感应到后，再通过压力传感器触发该层的湿度传感器对晶圆盒内该层区域进行湿度检测，使晶圆盒内所有放置了晶圆的支撑结构中每一层支撑结构区域内的湿度都能得到检测，保证充入晶圆盒内的氮气填充均匀，使晶圆盒满足存储晶圆的要求，从而有效地解决上述技术问题。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种晶圆存储检测方法，所述晶圆盒内从下而上设置有若干层用于放置晶圆的支撑结构，每层支撑结构能放置一片晶圆，且所述晶圆盒上开设有排气口和充气口；所述晶圆存储检测方法包括如下步骤：
步骤1：在晶圆盒内的每一层支撑结构上都安装对应的湿度传感器和压力传感器，并在晶圆盒的排气口部位安装湿度传感器；
步骤2：通过外部设备从晶圆盒的充气口处往盒内充入惰性气体；
步骤3：通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况；
步骤4：根据上述每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器；被触发的湿度传感器检测与其对应的该层支撑结构区域内的湿度；
步骤5：通过位于晶圆盒内排气口部位的湿度传感器检测晶圆盒内排气口部位的湿度；
步骤6：通过晶圆盒内所有被触发的湿度传感器检测出的与其各自对应层数支撑结构区域内的湿度结合上述晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度来判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求。
本方案的具体原理为：由于原晶圆盒内初始状态时内部进入很多空气，空气中掺杂着氧气和水蒸气，为了确保盒内气孔干燥以及氧含量低，可以通过通过向晶圆盒内充惰性气体排出空气，惰性气体可以是氮气，因为氮气为干燥气体，通过盒内干燥程度判断空气含量。当向晶圆盒内充氮气时，因为晶圆盒内晶圆的阻隔，氮气往上流动并替代空气需要一定的时间，而同处于晶圆盒底部的排气孔区域，最容易被氮气填满，所以存在盒内各个区域湿度不同的状况，这样会导致盒内的氮气填充不均匀，无法判断晶圆盒内所有的区域都是否满足存储晶圆的环境要求。
因此，本方案通过在晶圆盒内的每一层支撑结构上都设置湿度传感器，同时在晶圆盒内的排气口部位也设置湿度传感器，另外，在晶圆盒内的每一层支撑结构上都设置压力传感器，当晶圆盒开始进行充气时，给晶圆盒供电，压力传感器开始检测其相应层数的支撑结构上的晶圆放置情况，然后再根据每层晶圆的放置情况触发相对应支撑结构层上的湿度传感器；
如果某一层存在晶圆，则该层的压力传感器触发该层的湿度传感器，在该层与该层的上层之间上下会形成一个空间区域，因为此区域上下方向都有晶圆的阻挡，晶圆盒后侧空隙有限，晶圆盒前侧方向空隙较大，氮气基本从前侧开口方向填充入该区域，然后由该层湿度传感器检测该区域的湿度情况。
如果某一层不存在晶圆，则该层的压力传感器就不触发该层的湿度传感器，因为该层没有晶圆，所以该层的下一层与该层的上一层晶圆形成一个空间区域，此空间区域内同时有该层的湿度传感器和该层下一层的湿度传感器，因为该层的湿度传感器没有被触发，所以该空间区域的湿度由该层下一层的湿度传感器进行检测。
综上，本发明的有益效果为：本方案设计的一种晶圆存储检测方法，在晶圆盒内的每一层支撑结构上都设置一组压力传感器和湿度传感器，通过压力传感器和湿度传感器配合，当一层支撑结构上放置晶圆使压力传感器感应到后，再通过压力传感器触发该层的湿度传感器对晶圆盒内该层区域进行湿度检测，使晶圆盒内所有放置了晶圆的支撑结构中每一层支撑结构区域内的湿度都能得到检测，保证充入晶圆盒内的氮气填充均匀，使晶圆盒满足存储晶圆的要求。
进一步地，晶圆盒的支撑结构具体为设置于晶圆盒内左右侧壁上的两个互相对称的支撑块，在安装压力传感器时，在一层支撑结构中同时安装两个压力传感器，且这两个压力传感器分别位于同层两个支撑块的支撑面上。
进一步地，在安装压力传感器时，将压力传感器采用嵌入支撑块内部的方式进行安装，同时安装完成后，压力传感器的表面高于支撑块的支撑面；这样可以降低压力传感器整体在支撑块支撑面上的高度，保证晶圆有足够的放置空间，但是压力传感器的表面需要高于所述支撑块的支撑面，这样才能保证压力传感器能感应到晶圆。
进一步地，压力传感器选择薄膜压力传感器，在安装薄膜压力传感器时，薄膜压力传感器与晶圆的接触面积占比为晶圆位于支撑块上面积的一半以上；压力传感器可以选择薄膜压力传感器，薄膜压力传感器较薄，可以直接贴在支撑块的支撑面上，但是薄膜压力传感器要与晶圆的接触面积占比为晶圆位于支撑块上面积的一半以上，这样可以有效地防止晶圆因翘曲而无法接触到薄膜压力传感器。
进一步地，在安装晶圆盒内各层支撑结构上的湿度传感器时，在一层支撑结构上同时安装两个湿度传感器，这两个湿度传感器分别安装在晶圆盒内对应支撑结构部位的左右侧壁上，同时湿度传感器位于同层支撑块的上方以及上层支撑块的下方。
进一步地，通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况，具体的检测方法为：
当一层支撑结构中两个压力传感器检测数值同时为O时，判定该层支撑结构上未放置晶圆；
当一层支撑结构中两个压力传感器检测数值相等且都不为0时，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于水平放置状态；
当一层支撑结构中仅一个压力传感器检测数值不为0，且与该层支撑结构相邻的另一层支撑结构中相反一侧的压力传感器检测数值也不为0，两个检测数值不相等，同时该层支撑结构中的另一个压力传感器检测数值为0，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于倾斜放置状态。
进一步地，根据每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器，具体的判断方法为：
当该层支撑结构上未放置晶圆时，该层支撑结构中的左右两个湿度传感器都不触发；
当该层支撑结构上放置有晶圆且晶圆平放时，该层支撑结构中的左右两个湿度传感器都触发；
当支撑结构上放置有晶圆且晶圆倾斜放置时，支撑结构中有倾斜晶圆的两层的湿度传感器均被触发。
进一步地，上述步骤3中通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况，具体的检测方法还包括：
当该层支撑结构中一个压力传感器检测数值不为0，另一侧的压力传感器及其上下层同侧的压力传感器的检测数值均为O时，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于水平放置状态或者倾斜放置状态。
进一步地，针对该层支撑结构中一个压力传感器检测数值不为0，另一侧的压力传感器及其上下层同侧的压力传感器的检测数值均为O时这一种情况，触发该层支撑结构中的湿度传感器，以及上下两层湿度传感器。
进一步地，在判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求，具体判定方法为：
设定一个晶圆盒内符合晶圆存储环境的湿度值为阈值；
将各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值与阈值进行对比；
将晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与阈值进行对比；
将各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值与晶圆盒排气口部位湿度传感器检测出的湿度值进行对比；
当各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值都低于阈值、晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值低于阀值、各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值都与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值相等，同时满足上述要求，则晶圆盒内湿度满足晶圆存储环境的要求。
当晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值不一致时，说明晶圆盒内各个部位填充的氮气不均匀，不符合晶圆存储环境要求，需要继续充气，直至晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值都相等，且这个数值低于阀值，则晶圆盒内各个空间内填充的氮气已均匀，停止充气。
当晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值一致时，但是该检测数值高于阀值，说明晶圆盒内各个空间内填充的氮气均匀，但填充量未达到要求的阈值，不符合晶圆存储环境要求，需要继续充气，直至晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值都相等，且这个数值低于阀值，则晶圆盒内各个空间内填充的氮气已均匀，停止充气。
当晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值都相等，且这个数值低于阀值，则晶圆盒内各个空间内填充的氮气已均匀，停止充气。
进一步地，在晶圆盒排气口的外部也安装湿度传感器，将晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器检测出的湿度值进行对比，判断晶圆盒是否漏气。
进一步地，在判断晶圆盒是否漏气时，具体的判定方法为：
当晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器检测出的湿度值相等时，则晶圆盒不漏气；
当晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器检测出的湿度值不相等时，则晶圆盒漏气；当外接湿度传感器的检测数值小于晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值时，说明排气口外接处存在漏气现象，因为排气口为吸取盒内气体的方式排气，当排气口密封不严实时，会把外界空气吸收进入排气口中，吸收的空气会经过外界湿度传感器，影响湿度传感器的检测结果。只有当外接湿度传感器的检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值相等时，则说明晶圆盒的排气口密封性好。
附图说明
图1为本发明实施例1的晶圆盒内的检测装置示意图。
图2为本发明实施例1的晶圆盒内第i层有晶圆示意图。
图3为本发明实施例1的晶圆盒内第i层没有晶圆示意图。
图4为本发明实施例1的晶圆盒内第i层晶圆倾斜放置示意图。
图5为本发明实施例1的检测方法流程图。
图6为本发明实施例3的控制系统框图。
图中：1、支撑块；2、充气口；3、排气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-图6，须知，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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例公开一种晶圆存储检测方法，具体如下：
如图1所示，晶圆盒内从下而上设置有若干层用于放置晶圆的支撑结构，所述支撑结构具体为设置于晶圆盒内左右侧壁上的两个互相对称的支撑块1，且同层的两个支撑块1位于同一水平面上，每层支撑结构放置一片晶圆，晶圆的左右两个端部分别被支撑于左右两个支撑块1的支撑面上。
在晶圆盒内晶圆安装湿度传感器和压力传感器，两种类型的传感器在使用时需要配合使用，具体安装方式和配合方式如下：
湿度传感器安装在晶圆盒内的每层支撑结构处以及晶圆盒内排气口3部位，用于检测晶圆盒每层支撑结构处的湿度以及晶圆盒内排气口3部位的湿度。
在一层支撑结构中安装两个湿度传感器，且这两个湿度传感器分别在晶圆盒内的左右侧壁上，具体位置为同层支撑块1的上方以及上层支撑块1的下方，同层支撑结构中的两个湿度传感器用于检测晶圆盒内该层对应的湿度。
如图1所示，位于第一层支撑结构上的湿度传感器为S1,位于第二层支撑结构上的湿度传感器为S2，以此类推，位于第N层支撑结构上的湿度传感器为SN；位于晶圆盒内排气口3部位的湿度传感器为S0。
压力传感器安装在晶圆盒内的每层支撑结构处，用于检测每层支撑结构上的晶圆放置情况。
在一层支撑结构中安装两个压力传感器，且这两个压力传感器分别位于同层支撑结构的两个支撑块1的支撑面上，当晶圆盒内的某一层存在晶圆时，晶圆的端部会压在位于支撑块1支撑面的压力传感器上，压力传感器感应到，则判定该层存在晶圆，压力传感器是与湿度传感器配合使用的，只有压力传感器判定该层存在晶圆，压力传感器触发湿度传感器，该层对应的两个湿度传感器才会工作并对该层进行湿度检测，如果该层没有晶圆，则该层的湿度传感器不会工作。
如图1所示，位于第一层支撑结构上的压力传感器为Y1,位于第二层支撑结构上的压力传感器为Y2，以此类推，位于第N层支撑结构上的压力传感器为YN。
上述的压力传感器在安装时可以嵌装在支撑块1的内部，这样可以降低压力传感器整体在支撑块1支撑面上的高度，保证晶圆有足够的放置空间，但是压力传感器的表面需要高于所述支撑块1的支撑面，这样才能保证压力传感器能感应到晶圆。
上述的压力传感器也可以选择薄膜压力传感器，薄膜压力传感器较薄，可以直接贴在支撑块1的支撑面上，但是薄膜压力传感器要与晶圆的接触面积占比为晶圆位于支撑块1上面积的一半以上，这样可以有效地防止晶圆因翘曲而无法接触薄膜压力传感器。
由于原晶圆盒内初始状态时内部进入很多空气，空气中掺杂着氧气和水蒸气，为了确保盒内气孔干燥以及氧含量低，可以通过通过向晶圆盒内充惰性气体排出空气，惰性气体可以是氮气，因为氮气为干燥气体，通过盒内干燥程度判断空气含量。当向晶圆盒内充氮气时，因为晶圆盒内晶圆的阻隔，氮气往上流动并替代空气需要一定的时间，而同处于晶圆盒底部的排气孔区域，最容易被氮气填满，所以存在盒内各个区域湿度不同的状况，这样会导致盒内的氮气填充不均匀，无法判断晶圆盒内所有的区域都是否满足存储晶圆的环境要求。
因此，本方案通过在晶圆盒内的每一层支撑结构上都设置湿度传感器，同时在晶圆盒内的排气口3部位也设置湿度传感器，同时在晶圆盒内的每一层支撑结构上都设置压力传感器，当晶圆盒开始进行充气时，给晶圆盒供电，压力传感器开始检测其相应层数的支撑结构上的晶圆放置情况；
此处举例说明需要检测晶圆盒内的第i层，
如图2所示，第i层的湿度传感器为Si,第i层的压力传感器为Yi；
如果第i层存在晶圆，则第i层的压力传感器Yi触发第i层的湿度传感器Si，在第i层与第i+1层之间上下会形成一个空间区域，此区域为第i区域，因为第i区域上下方向都有晶圆的阻挡，晶圆盒后侧空隙有限，晶圆盒前侧方向空隙较大，氮气基本从前侧开口方向填充入第i区域，然后由第i层湿度传感器Si检测第i区域的湿度情况；
如图3所示，第i层的湿度传感器为Si,第i层的压力传感器为Yi，第i-1层的湿度传感器为Si-1，第i-1层的压力传感器Yi-1；
如果第i层不存在晶圆，则第i层的压力传感器Yi就不触发第i层的湿度传感器Si，因为第i层没有晶圆，所以第i-1层与第i+1层的晶圆形成一个空间区域，此空间区域内同时有第i层的湿度传感器Si和第i-1的湿度传感器Si-1，因为第i层的湿度传感器Si没有被触发，所以该空间区域的湿度由第i-1的湿度传感器Si-1进行检测。
如图5所示，综合以上内容，本方案的具体检测步骤如下：
步骤1：在晶圆盒内的每一层支撑结构上都安装对应的湿度传感器和压力传感器，并在晶圆盒的排气口部位安装湿度传感器；
步骤2：通过外部设备从晶圆盒的充气口处往盒内充入惰性气体；
步骤3：通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况。
步骤4：根据上述每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器；被触发的湿度传感器检测与其对应的该层支撑结构区域内的湿度；
步骤5：通过位于晶圆盒内排气口部位的湿度传感器检测晶圆盒内排气口部位的湿度；
步骤6：通过晶圆盒内所有被触发的湿度传感器检测出的与其各自对应层数支撑结构区域内的湿度结合上述晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度来判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求。
针对上述的检测方法，具体说明如下：
针对步骤3中通过各层压力传感器检测晶圆盒内每一层支撑结构上是否存在晶圆，涉及到压力传感器判定其对应的支撑结构层是否存在晶圆，其判定原则为：
当一层支撑结构中两个压力传感器检测数值同时为0时，判定该层支撑结构上未放置晶圆；
当一层支撑结构中两个压力传感器检测数值相等且都不为0时，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于水平放置状态；
当一层支撑结构中仅一个压力传感器检测数值不为0，且与该层支撑结构相邻的另一层支撑结构中相反一侧的压力传感器检测数值也不为0，两个检测数值不相等，同时该层支撑结构中的另一个压力传感器检测数值为0，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于倾斜放置状态。
针对上述步骤4中根据每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器，具体的判断方法为：
当该层支撑结构上未放置晶圆时，该层支撑结构中的左右两个湿度传感器都不触发；
当该层支撑结构上放置有晶圆且晶圆平放时，该层支撑结构中的左右两个湿度传感器都触发；
当支撑结构上放置有晶圆且晶圆倾斜放置时，支撑结构中有倾斜晶圆的两层的湿度传感器均被触发。
此处举例说明需要检测晶圆盒内的第i层晶圆的放置情况以及该层的湿度传感器的触发情况；
如图4所示，
第i层的两个压力传感器分别为左Yi和右Yi；
第i层的两个湿度传感器分别为左Si和右Si；
第i+1层的两个压力传感器分别为左Yi+1和右Yi+1；
第i+1层的两个湿度传感器分别为左Si+1和右Si+1；
第i-1层的两个压力传感器分别为左Yi-1和右Yi-1；
第i-1层的两个湿度传感器分别为左Si-1和右Si-1。
1）当第i层的两个压力传感器左Yi和右Yi检测数值同时为0时，则说明第i层不存在晶圆，第i层的两个湿度传感器左Si和右Si不被触发。
2）当第i层存在晶圆时，有两种不同的情况：
第一种为正常情况，晶圆的左右两端分别被支撑于第i层的两个支撑块支撑面上，此时第i层的左右两个压力传感器均受到晶圆的压力，理论上两个压力传感器的数值相等都为G（G为晶圆所产生的重力），即左Yi和右Yi数值都为G，则说明第i层存在晶圆，第i层的两个湿度传感器左Si和右Si被触发。
第二种为异常情况，晶圆的左右两端分别被支撑于第i+1层的支撑块和第i层的支撑块上，此时晶圆处于倾斜放置的状态；
此时第i层左侧的压力传感器左Yi由于晶圆的左端向下倾斜所以其数值大于G，第i层右侧的压力传感器右Yi数值为O，而第i+1层右侧的压力传感器右Yi+1大于0且小于G，此时该区域形成直角梯形区，左侧进气面积小于右侧，左右两侧填充氮气容易出现不均匀。
如此一来，第二种情况不同于第一种情况，该区域内有三个湿度传感器，分别为第i-1层左侧的湿度传感器左Si-1、第i-1层右侧的湿度传感器右Si-1以及第i层右侧的湿度传感器右Si。
如图4所示，因为第i-1层晶圆正常放置，左右两侧的湿度传感器左Si-1和右Si-1都触发；如果按照上述的逻辑，第i层仅左侧湿度传感器左Si触发，湿度传感器右Si未被触发，但为了检测不规则区域充氮气是否均匀，控制器需要同时控制湿度传感器右Si被触发并进行检测，故由湿度传感器左Si-1、湿度传感器右Si-1和湿度传感器右Si三个传感器共同检测该区域内环境湿度情况。同理，第i+1层为正常放置的晶圆，斜片上侧区域由湿度传感器左Si，湿度传感器左Si+1和湿度传感器右Si+1三个传感器共同检测。
针对上述步骤6中判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求具体包括如下步骤：
设定一个晶圆盒内符合晶圆存储环境的湿度值为阈值；
将各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值与阈值进行对比；
将晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与阈值进行对比；
将各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值与晶圆盒排气口部位湿度传感器检测出的湿度值进行对比；
当各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值都低于阈值、晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值低于阀值、各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值都与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值相等，同时满足上述要求，则晶圆盒内湿度满足晶圆存储环境的要求；
具体操作原理为：
1、当晶圆盒内放有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值不一致时，说明晶圆盒内各个部位填充的氮气不均匀，不符合晶圆存储环境要求，需要继续充气，直至晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值都相等，且这个数值低于阀值，则晶圆盒内各个空间内填充的氮气已均匀，停止充气。
2、当晶圆盒内放有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值一致时，但是该检测数值高于阀值，说明晶圆盒内各个空间内填充的氮气均匀，但填充量未达到要求的阈值，不符合晶圆存储环境要求，需要继续充气，直至晶圆盒内放置有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值和晶圆盒内排气口3部位湿度传感器检测数值都相等，且这个数值低于阀值，则晶圆盒内各个空间内填充的氮气已均匀，停止充气。
3、当晶圆盒内放有晶圆的支撑结构层上的所有湿度传感器检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测数值都相等，且这个数值低于阀值，则晶圆盒内各个空间内填充的氮气已均匀，停止充气。
在上述实施例1的基础上进一步优化：
在上述实施例1的基础上，在所述晶圆盒外排气口部位也设置一个湿度传感器SX。
将晶圆盒内排气口部位湿度传感器S0检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器SX检测出的湿度值进行对比，判断晶圆盒是否漏气；
针对上述判断晶圆盒是否漏气的具体判定方法为：
在排气口处外接湿度传感器SX，当外接湿度传感器SX的检测数值小于晶圆盒内排气口部位湿度传感器S0检测数值时，说明排气口外接处存在漏气现象，因为排气口为吸取盒内气体的方式排气，当排气口密封不严实时，会把外界空气吸收进入排气口中，吸收的空气会经过外界湿度传感器，影响湿度传感器的检测结果。只有当外接湿度传感器SX的检测数值和晶圆盒内排气口部位湿度传感器S0检测数值相等时，则说明晶圆盒的排气口密封性好。
实施例2：
本实施例提供的晶圆盒结构与实施例1中的晶圆盒结构相同，其不同在于，考虑晶圆本身会存在翘曲的情况。当晶圆存在翘曲时，在晶圆盒一层支撑结构放置该翘曲晶圆时，可能导致一侧的压力传感器能检测到压力值，另一侧无法检测到压力值。当该晶圆左右倾斜放置在相邻两层支撑结构上时，也可能存在一侧的压力传感器能检测到压力值，另一侧无法检测到压力值的情况。因此，本实施例检测晶圆盒内的第i层晶圆的放置情况以及该层的湿度传感器的触发情况。
当第i层左侧的压力传感器左Yi检测数值不为0，第i层右侧的压力传感器右Yi数值为O时，可能是翘曲晶圆放置在第i层，也可能是斜向放置于第i与i+1层或第i与i-1层。如果第i-1层和i+1层右侧的压力传感器的检测数值均为0，无法判断第i层的晶圆是正常放置于第i层还是倾斜放置于第i与i+1层或第i与i-1层，故该情况下，同时触发第i-1、i、和i+1层的湿度传感器同时执行湿度检测。
实施例3：
本实施例公开一种晶圆存储检测方法：
其检测方法是在实施例1的基础上结合控制器进行使用。
具体结构是将晶圆盒内的所有湿度传感器、压力传感器以及其他的无线通信天线、电池、充电接口、温度传感器都与控制器进行连接，组成一个控制系统。
具体连接方式和使用原理如下：
如图6所示，上述的控制器包括：电源管理模块、充电管理模块、无线通信模块、MCU系统、模拟信号采集电路以及电压采集电路。
所述的电源管理模块输入端与电池相连，并将电池电压转换成3.3V、5V等电压从输出端输出给其他芯片及外部传感器供电
所述的充电管理模块的输入端与充电接口相连，输出端与电池相连，该模块用于控制电池充电功率防止电池过充。
所述的无线通信模块用于跟其他设备进行无线通信。MCU可以将处理后的FOUP盒内的信息发送给其他设备。
所述的模拟信号采集电路分别用于采集温度传感器、各路湿度传感器、各路压力传感器及电压采集电路的模拟信号并发送给MCU系统。
所述的电压采集电路用于采集各路供电电路的电压值，并转换成合适的模拟信号。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种晶圆存储检测方法，所述晶圆盒内从下而上设置有若干层用于放置晶圆的支撑结构，每层支撑结构能放置一片晶圆，且所述晶圆盒上开设有排气口和充气口；其特征在于：所述晶圆存储检测方法包括如下步骤：
步骤1：在晶圆盒内的每一层支撑结构上都安装对应的湿度传感器和压力传感器，并在晶圆盒的排气口部位安装湿度传感器；
步骤2：通过外部设备从晶圆盒的充气口处往盒内充入惰性气体；
步骤3：通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况；
步骤4：根据上述每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器；被触发的湿度传感器检测与其对应的该层支撑结构区域内的湿度；
步骤5：通过位于晶圆盒内排气口部位的湿度传感器检测晶圆盒内排气口部位的湿度；
步骤6：通过晶圆盒内所有被触发的湿度传感器检测出的与其各自对应层数支撑结构区域内的湿度结合上述晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度来判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求。
2.根据权利要求1所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：所述晶圆盒的支撑结构具体为设置于晶圆盒内左右侧壁上的两个互相对称的支撑块，在上述步骤1中安装压力传感器时，在一层支撑结构中同时安装两个压力传感器，且这两个压力传感器分别位于同层两个支撑块的支撑面上。
3.根据权利要求2所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：在安装压力传感器时，将压力传感器采用嵌入支撑块内部的方式进行安装，同时安装完成后，压力传感器的表面高于支撑块的支撑面。
4.根据权利要求2所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：所述压力传感器选择薄膜压力传感器，在安装薄膜压力传感器时，薄膜压力传感器与晶圆的接触面积占比为晶圆位于支撑块上面积的一半以上。
5.根据权利要求2所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：在上述步骤1中安装晶圆盒内各层支撑结构上的湿度传感器时，在一层支撑结构上同时安装两个湿度传感器，这两个湿度传感器分别安装在晶圆盒内对应支撑结构部位的左右侧壁上，同时湿度传感器位于同层支撑块的上方以及上层支撑块的下方。
6.根据权利要求2所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：上述步骤3中通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况，具体的检测方法包括：
当一层支撑结构中两个压力传感器检测数值同时为O时，判定该层支撑结构上未放置晶圆；
当一层支撑结构中两个压力传感器检测数值相等且都不为0时，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于水平放置状态；
当一层支撑结构中仅一个压力传感器检测数值不为0，且与该层支撑结构相邻的另一层支撑结构中相反一侧的压力传感器检测数值也不为0，两个检测数值不相等，同时该层支撑结构中的另一个压力传感器检测数值为0，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于倾斜放置状态。
7.根据权利要求6所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：上述步骤4中根据每层支撑结构中的晶圆放置情况判断是否触发该层支撑结构中的湿度传感器，具体的判断方法包括：
当该层支撑结构上未放置晶圆时，该层支撑结构中的左右两个湿度传感器都不触发；
当该层支撑结构上放置有晶圆且晶圆平放时，该层支撑结构中的左右两个湿度传感器都触发；
当该层支撑结构上放置有晶圆且晶圆倾斜放置时，则该层支撑结构以及该层支撑结构相邻的有倾斜晶圆的另一层支撑结构，上述两层支撑结构中的湿度传感器均被触发。
8.根据权利要求2所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：上述步骤3中通过晶圆盒内每层支撑结构上对应的压力传感器检测该层支撑结构中晶圆的放置情况，具体的检测方法还包括：
当该层支撑结构中一个压力传感器检测数值不为0，另一侧的压力传感器及其上下层同侧的压力传感器的检测数值均为O时，判定该层支撑结构上放置有晶圆，且晶圆处于水平放置状态或者倾斜放置状态。
9.根据权利要求8所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：针对该层支撑结构中一个压力传感器检测数值不为0，另一侧的压力传感器及其上下层同侧的压力传感器的检测数值均为O时这一种情况，触发该层支撑结构中的湿度传感器，以及上下两层湿度传感器。
10.根据权利要求1所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：上述步骤6中在判断晶圆盒内湿度是否满足晶圆存储环境的要求，具体判定方法为：
设定一个晶圆盒内符合晶圆存储环境的湿度值为阈值；
将各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值与阈值进行对比；
将晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与阈值进行对比；
将各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值与晶圆盒排气口部位湿度传感器检测出的湿度值进行对比；
当各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值都低于阈值、晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值低于阀值、各层湿度传感器检测出的其对应层数的湿度值都与晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值相等，同时满足上述要求，则晶圆盒内湿度满足晶圆存储环境的要求。
11.根据权利要求1所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：在晶圆盒排气口的外部也安装湿度传感器，将晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器检测出的湿度值进行对比，判断晶圆盒是否漏气。
12.根据权利要求5所述的晶圆存储检测方法，其特征在于：在判断晶圆盒是否漏气时，具体的判定方法为：
当晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器检测出的湿度值相等时，则晶圆盒不漏气；
当晶圆盒内排气口部位湿度传感器检测出的湿度值与晶圆盒外排气口部位湿度传感器检测出的湿度值不相等时，则晶圆盒漏气。
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