CN219873421U - 晶圆检测装置及晶圆搬送设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆检测装置及晶圆搬送设备，属于半导体行业技术领域。晶圆检测装置，包括：机械臂；设置在所述机械臂上的至少一个激光传感器，用于在所述机械臂夹取CST内的晶圆时，沿所述机械臂的运动方向发射光束，并将反射回的光信号转换为电信号；信号处理单元，与所述激光传感器连接，用于接收所述电信号，将所述电信号转换为距离值，根据所述距离值判断所述CST内的槽位内是否存在晶圆。本实用新型的技术方案能够提升晶圆的搬送效率。

Description

晶圆检测装置及晶圆搬送设备

技术领域

本实用新型涉及半导体行业技术领域，尤其涉及一种晶圆检测装置及晶圆搬送设备。

背景技术

中高端半导体行业内对晶圆(Wafer)在制程过程时进行直接接触(又称：无载具工艺Cassetteless，简称CST)的应用场景较多。对于制程初始段将晶圆从CST取出并搬运至反应槽去区域的作业(Chamber以下简称CHB)，目前业内常采用机械臂完成。

在实际的加工过程中，不能确保每个CST内的wafer都是满盒。机械臂在抓取wafer时，通常从CST的第一个槽位开始夹取wafer，如果当前槽位有wafer则夹走wafer，如果当前槽位没有wafer，则开始夹取下一个槽位，这样无疑会大大增加时间成本；而且wafer的放置有可能偏斜，会导致wafer夹取失败乃至导致碎片的发生。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶圆检测装置及晶圆搬送设备，能够提升晶圆的搬送效率。

为了达到上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一种晶圆检测装置，包括：

机械臂；

设置在所述机械臂上的至少一个激光传感器，用于在所述机械臂夹取CST内的晶圆时，沿所述机械臂的运动方向发射光束，并将反射回的光信号转换为电信号；

信号处理单元，与所述激光传感器连接，用于接收所述电信号，将所述电信号转换为距离值，根据所述距离值判断所述CST内的槽位内是否存在晶圆。

一些实施例中，所述信号处理单元具体用于在所述距离值在设定的区间内时，判断所述CST内的槽位内存在晶圆；在所述距离值不在设定的区间内时，判断所述CST内的槽位内不存在晶圆。

一些实施例中，还包括：

第一报警单元，用于在所述CST内的槽位内不存在晶圆时，进行报警。

一些实施例中，所述机械臂上设置有两个激光传感器，在所述机械臂垂直于水平面时，所述两个激光传感器位于同一水平面。

一些实施例中，所述信号处理单元还用于获取所述两个激光传感器的距离值，根据所述两个激光传感器的距离值的差值判断所述CST内的槽位的晶圆的倾斜角度。

一些实施例中，所述信号处理单元具体用于根据预先存储的差值与倾斜角度之间的对应关系，确定所述CST内的槽位的晶圆的倾斜角度。

一些实施例中，还包括：

第二报警单元，用于在所述CST内的槽位内的晶圆的倾斜角度超过预设阈值时，进行报警。

本实用新型实施例还提供了一种晶圆搬送设备，包括如上所述的晶圆检测装置。

本实用新型的有益效果是：

本实施例中，在机械臂上设置有激光传感器，在机械臂夹取CST内的晶圆时，通过激光传感器发射的光信号能够检测CST内的槽位内是否存在晶圆，这样在检测到CST内的槽位内不存在晶圆时，机械臂可以不再在当前槽位进行抓取，可以直接去存在晶圆的槽位进行抓取，能够大大节省晶圆的抓取时间，提高晶圆的搬送效率。

附图说明

图1和图2表示本实用新型实施例晶圆检测装置的结构示意图；

图3表示本实用新型实施例机械臂的示意图。

附图标记

01CST

02 机械臂

03 伺服传动系统

04 激光传感器

05 第一片晶圆

06 最后一片晶圆

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种晶圆检测装置及晶圆搬送设备，能够提升晶圆的搬送效率。

本实用新型实施例提供一种晶圆检测装置，如图1-图3所示，包括：

机械臂02；

设置在所述机械臂02上的至少一个激光传感器04，用于在所述机械臂02夹取CST01内的晶圆时，沿所述机械臂02的运动方向发射光束，并将反射回的光信号转换为电信号；

信号处理单元，与所述激光传感器04连接，用于接收所述电信号，将所述电信号转换为距离值，根据所述距离值判断所述CST01内的槽位内是否存在晶圆。

本实施例中，在机械臂上设置有激光传感器，在机械臂夹取CST内的晶圆时，通过激光传感器发射的光信号能够检测CST内的槽位内是否存在晶圆，这样在检测到CST内的槽位内不存在晶圆时，机械臂可以不再在当前槽位进行抓取，可以直接去存在晶圆的槽位进行抓取，能够大大节省晶圆的抓取时间，提高晶圆的搬送效率。

本实施例中，激光传感器可以通过线路与晶圆设备厂商的控制终端连接，通过控制终端控制激光传感器发射光信号。

在CST内01设置有多个用以放置晶圆的槽位，如图1和图2所示，可以通过伺服传动系统03驱动机械臂02运动，在放入一盒新的CST01后，机械臂的运动方式为伺服传动系统03控制水平的机械臂02(如图1所示)从最后一片晶圆06的位置运动到第一片晶圆05稍前方的位置，机械臂02顺时针旋转(如图3所示)并向下运动从而夹取晶圆，机械臂02按照从第一片晶圆05到最后一片晶圆06的顺序依次从槽位上抓取晶圆，但不是所有的槽位上都放置有晶圆。

本实施例中，在机械臂02上设置有激光传感器04，在机械臂02准备夹取CST01内的晶圆，机械臂02运动至位置A(该位置时，机械臂02垂直于水平面)时，激光传感器04发射光信号，如果槽位内存在有晶圆，则光信号被晶圆反射，根据该反射的光信号可以得到一个第一距离值，该第一距离值为位置A到晶圆之间的位置；在机械臂02准备夹取CST01内的晶圆，机械臂02运动至位置A时，激光传感器04发射光信号，如果槽位内不存在晶圆，则光信号被槽位的槽底反射，根据该反射的光信号可以得到一个第二距离值，该第二距离值为位置A到槽位的槽底之间的位置。显而易见，第一距离值与第二距离值不同，因此，通过第一距离值和第二距离值可以检测槽位内是否存在晶圆。

一些实施例中，所述信号处理单元具体用于在所述距离值在设定的区间内时，判断所述CST01内的槽位内存在晶圆；在所述距离值不在设定的区间内时，判断所述CST01内的槽位内不存在晶圆。

具体地，可以预先设定一固定的检测位置，在机械臂02运动至该检测位置时，设定激光传感器04发射光信号，并设定一区间，使得该检测位置至晶圆之间的距离落入该区间，而该检测位置至槽位的槽底之间的距离位于该区间之外，这样在所述距离值在设定的区间内时，判断所述CST01内的槽位内存在晶圆；在所述距离值不在设定的区间内时，判断所述CST01内的槽位内不存在晶圆。

为了提高检测的准确度，可以设置多个固定的检测位置，每一检测位置对应一区间；在机械臂02运动至多个固定的检测位置中的一检测位置时，控制激光传感器04发射光信号，根据反射回的光信号确定一距离值，如果该距离值落入该检测位置对应的区间内，得到第一检测结果；如果该距离值落入该检测位置对应的区间之外，得到第二检测结果。重复上述步骤，使得机械臂02运动至所有的检测位置都获得对应的检测结果后，如果第二检测结果的数量大于一设定值，则判断所述CST01内的槽位内不存在晶圆；如果第二检测结果的数量不大于一设定值，则判断所述CST01内的槽位内存在晶圆。设定值的取值可以根据需要进行设定，比如在设置有10个固定的检测位置时，设定值可以为1或2。

一些实施例中，晶圆检测装置还包括：

第一报警单元，用于在所述CST01内的槽位内不存在晶圆时，进行报警。这样可以使得操作人员获知CST01内的槽位内不存在晶圆。第一报警单元可以采用蜂鸣器进行报警，或者控制警示灯闪烁特定颜色来进行报警。

一些实施例中，如图1-图3所示，所述机械臂02上设置有两个激光传感器04，在所述机械臂02垂直于水平面时，所述两个激光传感器04位于同一水平面，正常情况下，晶圆垂直于CST01的底面和侧面放置，这样两个激光传感器04测得的距离值应该是一致的，如果晶圆的位置出现偏斜，则两个激光传感器04在发出光信号后，不能同时接收到光信号，两个激光传感器04测得的距离值不同，因此可以通过两个激光传感器04测得的距离值的差值判断晶圆的位置是否出现偏斜。

一些实施例中，所述信号处理单元获取所述两个激光传感器04的距离值，根据所述两个激光传感器04的距离值的差值判断所述CST01内的槽位的晶圆的倾斜角度。具体地，可以预先存储差值与倾斜角度之间的对应关系，所述信号处理单元根据预先存储的差值与倾斜角度之间的对应关系，确定所述CST01内的槽位的晶圆的倾斜角度。

一些实施例中，晶圆检测装置还包括：

第二报警单元，用于在所述CST01内的槽位内的晶圆的倾斜角度超过预设阈值时，进行报警。

可以根据需要设定预设阈值的取值，在晶圆的倾斜角度超过预设阈值时，机械臂在抓取晶圆时，比较容易出现抓取失败甚至出现碎片，因此，在晶圆的倾斜角度超过预设阈值时，进行报警，机械臂02不再进行抓取，并且能够提醒作业人员及时调整晶圆位置，从而减少碎片风险，提高生产效率。在晶圆的倾斜角度不超过预设阈值时，抓取失败的风险不大，则无需进行报警，机械臂02可以继续进行抓取。

其中，第二报警单元可以采用蜂鸣器进行报警，或者控制警示灯闪烁特定颜色来进行报警。

本实用新型实施例还提供了一种晶圆搬送设备，包括如上所述的晶圆检测装置。

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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种晶圆检测装置，其特征在于，包括：

机械臂；

设置在所述机械臂上的至少一个激光传感器，用于在所述机械臂夹取CST内的晶圆时，沿所述机械臂的运动方向发射光束，并将反射回的光信号转换为电信号；

信号处理单元，与所述激光传感器连接，用于接收所述电信号，将所述电信号转换为距离值，根据所述距离值判断所述CST内的槽位内是否存在晶圆。

2.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，

所述信号处理单元具体用于在所述距离值在设定的区间内时，判断所述CST内的槽位内存在晶圆；在所述距离值不在设定的区间内时，判断所述CST内的槽位内不存在晶圆。

3.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，还包括：

第一报警单元，用于在所述CST内的槽位内不存在晶圆时，进行报警。

4.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述机械臂上设置有两个激光传感器，在所述机械臂垂直于水平面时，所述两个激光传感器位于同一水平面。

5.根据权利要求4所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述信号处理单元还用于获取所述两个激光传感器的距离值，根据所述两个激光传感器的距离值的差值判断所述CST内的槽位的晶圆的倾斜角度。

6.根据权利要求5所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述信号处理单元具体用于根据预先存储的差值与倾斜角度之间的对应关系，确定所述CST内的槽位的晶圆的倾斜角度。

7.根据权利要求5所述的晶圆检测装置，其特征在于，还包括：

第二报警单元，用于在所述CST内的槽位内的晶圆的倾斜角度超过预设阈值时，进行报警。

8.一种晶圆搬送设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的晶圆检测装置。