一种具有破片检知的加工腔室和破片检知方法与流程

本发明涉及基板处理技术领域，具体涉及一种具有破片检知的加工腔室和破片检知方法。

背景技术：

在平板显示屏制造过程中，需要在加工腔室中对基板进行预抽真空、加氢、去氢、金属退火等工艺制程，需要在工艺过程中对基板的完整性进行必要的检测，判断基板是否出现破损、缺角甚至是破片等缺陷。现有的技术是在加工腔室中(或者前后)安装光学感知器，来感知基板的破损情况；如氢化炉光学检知器安装在冷却腔室的两侧；但目前对于机械手臂运动方向垂直的基板边缘是无法检知，另外光学感知器常发生光斑异常、易产生误报警等状况。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种具有破片检知的加工腔室和破片检知方法，以解决现有技术工艺制程中缺乏有效的基板完整性检测手段的问题。

本发明实施例的具有破片检知的加工腔室，包括用于承载基板的承载平面，还包括：

多极电磁场，用于在承载平面所处空间中形成覆盖所述承载平面的电磁环境；

电磁信号传感器阵列，用于采集所述电磁环境中的电磁信号分布状态；

电磁信号检测装置，用于根据所述电磁信号分布状态获取同一固定位置的差异电磁信号并根据差异电磁信号确定基板中缺陷的位置坐标。

所述电磁信号传感器阵列包括磁感应传感器和/或电感应传感器形成的布设阵列，所述布设阵列布设在所述承载平面的投影范围内。这样，能够保证基板完全在多极电磁场形成的磁场环境和/或电场环境中。

本发明一实施例中，多极电磁场包括若干磁极组，磁极组中包括若干个磁极，磁极形成磁场强度均匀分布的电磁环境。通过设置多组磁极组的方式有利于形成稳定的磁力线，便于磁感应传感器获取。

本发明一实施例中，所述多极电磁场包括第一磁极组和第二磁极组，所述第一磁极组中包括至少两个n极发生单元，所述第二磁极组包括至少两个s极发生单元，所述至少两个n极发生单元与所述至少两个s极发生单元数量相同，所述第一磁极组和所述第二磁极组分别位于所述承载平面的一对相对端部，所述至少两个n极发生单元沿一端部的延伸方向布设，相邻所述n极发生单元之间具有间隙，所述至少两个s极发生单元与所述至少两个n极发生单元一一对应，且沿另一端部的延伸方向布设。基于此种方式形成的磁力线，可以在承载平面上形成分布均匀的磁场强度分布，使得电磁信号检测装置更容易检测出基板中缺陷的位置。

本发明一实施例中，所述多极电磁场包括电磁线圈，所述电磁线圈环绕所述承载平面设置。

本发明一实施例中，所述多极电磁场包括第一磁极组、第二磁极组和电磁线圈，所述第一磁极组和所述第二磁极组分别位于所述承载平面的一对相对端部，所述第一磁极组中包括至少两个n极发生单元，所述第二磁极组包括至少两个s极发生单元，所述至少两个n极发生单元与所述至少两个s极发生单元数量相同，所述至少两个n极发生单元沿一端部的延伸方向布设，相邻所述n极发生单元之间具有间隙，所述至少两个s极发生单元与所述至少两个n极发生单元一一对应，且沿另一所述端部的延伸方向布设；所述电磁线圈位于所述承载平面的另一对相对端部，所述电磁线圈环绕所述承载平面设置。通过同时设置磁极组和电磁线圈，可提高检测精度。

本发明一实施例中，所述第一磁极组和第二磁极组，与电磁线圈同时激活或交替激活。此种方式通过电场和磁场同时激活或交替激活，利用对应的传感器阵列同时或交替检测对应的信号变化，进一步提高检测精度。

本发明一实施例中，所述电磁信号检测装置包括：

编码器，用于将各传感器的输出信号进行编码封装，形成传感器数据输出；

磁信号处理器，用于处理传感器数据，得到所述电磁信号分布状态中磁场强度的突变位置或突变范围的数据，并根据所述数据确定所述基板上缺陷的位置坐标。

本发明实施例的破片检知方法，包括：

围绕用于承载基板的承载平面形成电磁环境；

在所述电磁环境中检测电磁信号分布状态；

获取所述电磁信号分布状态中的突变电磁信号并根据所述突变电磁信号确定所述基板中的缺陷的位置坐标。

本发明一实施例中，所述电磁环境为电场环境和/或磁场环境。

本发明实施例的具有破片检知的加工腔室和破片检知方法，形成无接触缺陷检测的同时，可以适应多种工艺制程过程中的物理参数变化，信号量化实时客观，状态检测数据可以作为工艺制程改进分析的数据基础，避免了直观检测手段在位置、时机和重复性上的缺陷。

附图说明

图1所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室的功能架构示意图。

图2所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的主视示意图。

图3所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的仰视示意图。

图4所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部磁场仿真示意图。

图5所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的主视示意图。

图6所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的仰视示意图。

图7所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部磁场仿真示意图。

图8所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的仰视示意图。

附图标记：

10-多极电磁场；20-电磁信号传感器阵列；30-电磁信号检测装置；40-载台；

11-第一磁极组；12-第二磁极组；13-电磁线圈；

21-磁感应传感器；22-电感应传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室的功能架构示意图。如图1所示，本实施例包括：

多极电磁场10，用于在承载平面(比如由载台40形成)所处空间中形成覆盖基板的电磁环境。

电磁环境可以是多个磁极部件形成的稳态磁场环境，也可以是电极部件形成的稳态电场环境，也可以是磁极部件和电极部件形成的交变稳定的电磁环境。

载台40提供稳定的基板支撑，可以是支撑平台、支撑框架，也可以是固定夹持机械臂或路径移动机械臂，此处不做具体限定。

基板可以是一次工艺制程完成后的完整尺寸过渡产品，例如经过cvd(化学气相淀积)制程后形成功能器件层图案的基板，也可以是一次工艺制程中的完整尺寸中间产品，例如处于退火制程中的基板。

电磁信号传感器阵列20，用于采集电磁环境中的电磁信号分布状态。

电磁信号传感器根据电磁环境的空间特征，例如空间信号强度特征、空间强度信号交叠特征、空间强度信号干扰特征或空间强度信号突变特征布设形成阵列，获取工艺制程各阶段的连续电磁信号分布状态。

电磁信号检测装置30，用于根据电磁信号分布状态获取同一固定位置的差异电磁信号，并根据所述差异电磁信号确定所述基板中缺陷的位置坐标。

本领域技术人员可以理解由于材料普遍具有顺磁性、抗磁性(反磁性)中的一种特性。在稳态的电磁环境中电磁信号分布状态基本稳定，置于稳态电磁环境中确定整体材料会对电磁信号分布状态产生对应的影响，而确定整体材料的形态变化会导致电磁信号分布状态出现局部变化，将局部变化通过传感器采集量化，可以确定材料可能出现的物理缺陷。

本发明实施例的有破片检知的加工腔室形成无接触缺陷检测的同时，可以适应多种工艺制程过程中的物理参数变化，信号量化实时客观，状态检测数据可以作为工艺制程改进分析的数据基础，避免了直观检测手段在位置、时机和重复性上的缺陷。

图2所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的主视示意图。图3所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的仰视示意图。结合图2和图3所示，本发明实施例中：

载台40，由框架结构形成的承载平面，用于承载和固定基板，呈矩形，比如在本实施例中，基板位于载台40顶面。

构成多极电磁场10的第一磁极组11和第二磁极组12，第一磁极组11中包括至少两个n极发生单元，第二磁极组12包括至少两个s极发生单元，至少两个n极发生单元与s至少两个极发生单元数量相同，第一磁极组11和第二磁极组12分别位于载台40的一对相对端部，第一磁极组11的至少两个n极发生单元沿一端部的延伸方向布设，相邻所述n极发生单元之间具有间隙，第二磁极组12的至少两个s极发生单元与至少两个n极一一对应，且沿另一端部的延伸方向布设。

电磁信号传感器阵列20包括在载台40承载平面的投影范围内阵列布设的磁感应传感器21，用于感应磁场信号，形成对应磁场强度的量化电压信号，比如，在本实施例中磁感应传感器21布设在载台40的底面。

电磁信号检测装置30包括：

编码器，用于将各传感器的输出信号进行编码封装，形成传感器数据输出；

磁信号处理器，用于处理传感器数据，得到电磁信号分布状态中磁场强度的突变位置或突变范围的数据，并根据所述数据确定所述基板上缺陷的位置坐标。

实际应用中，第一磁极组11和第二磁极组12形成的磁场覆盖基板。

图4所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部磁场仿真示意图。如图4所示，本实施例中磁场的磁力线在对应n极-s极间可以形成近似平行的磁力线，在相邻的n极-s极间形成交错的磁力线，磁场强度与磁力线的密度相关，各磁极位置一旦确定，磁场的强度分布即确定，当形态稳定的基板置于磁场中时，磁场的强度分布会有规律性的变化，会形成对应的稳定的磁场强度分布，可以通过磁感应传感器21量化获取，当基板形态发生细微变化时，磁场强度分布的变化强度和位置可以通过磁感应传感器21量化获取。

本发明一实施例中，还可以包括其他磁极组，与第一磁极组11和第二磁极组12配合形成磁场强度分布更均匀的磁场覆盖承载平面(即基板的承载平面)，使得由于破损、缺角甚至是破片形成的基板形态更容易被电磁信号检测装置30的磁信号处理器检测出。

本发明一实施例中，s极发生单元和n极发生单元之间可以在某些条件下实现极性互换，从而可以形成交变磁场，形成电磁环境的逐帧特征，获得同一检测位置不同的特征数据用于实时对比。

图5所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的主视示意图。图6所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的仰视示意图。结合图5和图6所示，本发明实施例中：

载台40，由框架结构形成的承载平面，用于承载和固定基板比如在本实施例中，基板位于载台40顶面。

构成多极电磁场10的电磁线圈13环绕载台40。

电磁信号传感器阵列20包括在载台40承载平面的投影范围内阵列布设的电感应传感器22，用于感应电场信号形成对应电场强度的量化电压信号，比如，在本实施例中电感应传感器22布设在载台40的底面。

实际应用中，电磁线圈13形成的电场覆盖基板。

图7所示为本发明一实施例的有破片检知的加工腔室内部电场仿真示意图。如图7所示，本实施例中电场的电力线在电磁线圈13内形成延伸方向趋同，近似平行的电力线，电场强度与电力线的密度相关，电磁线圈13内电场的强度分布确定，当形态稳定的基板置于电场中时，电场的强度分布会有规律性的变化，会形成对应的稳定的电场强度分布，可以通过电感应传感器22量化获取，当基板形态发生细微变化时，电场强度分布的变化强度和位置可以通过电感应传感器22量化获取。

本发明一实施例中，电磁线圈13可以受控电流流向变换，可以形成交变电场，形成电磁环境的逐帧特征，获得同一检测位置不同的特征数据用于实时对比。

图8所示为本发明另一实施例的有破片检知的加工腔室内部结构的仰视示意图。如图8所示，本发明实施例中包括：

在一对相对端部：

构成多极电磁场10的第一磁极组11和第二磁极组12，第一磁极组11中包括至少两个n极发生单元，第二磁极组12包括至少两个s极发生单元，至少两个n极发生单元与至少两个s极发生单元数量相同，第一磁极组11和第二磁极组12分别位于载台40的一对相对端部，第一磁极组11的至少两个n极发生单元沿一端部的延伸方向布设，相邻n极发生单元之间具有间隙，第二磁极组12的至少两个s极发生单元与第一磁极组11的至少两个n极发生单元一一对应，且沿另一端部的延伸方向布设。

在另一对相对端部：

构成多极电磁场10的电磁线圈13环绕载台40的承载平面设置。

电磁信号传感器阵列20包括在载台40投影范围内分别阵列布设的磁感应传感器21和电感应传感器22。

实际应用中第一磁极组11和第二磁极组12与电磁线圈13配合形成复合的多极电磁场10，电场和磁场同时激活或交替激活，利用对应的传感器阵列同时或交替检测对应的信号变化，进一步提高检测精度。

本发明实施例的破片检知方法，包括：

围绕于用于承载基板的承载平面形成电磁环境；

在电磁环境中检测电磁信号分布状态；

获取电磁信号分布状态中的突变电磁信号根据突变电磁信号并确定基板中的缺陷的位置坐标。

电磁环境可以是电场环境、磁场环境或两者的复合电磁环境。

本发明一实施例中可以采用电场交变或交变磁场，形成电磁环境的逐帧特征，获得同一检测位置不同的特征数据用于实时对比。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。