晶圆盒状态检测方法及其装置、电子设备、存储介质与流程

文档序号:31053469发布日期:2022-08-06 09:23阅读:210来源:国知局
晶圆盒状态检测方法及其装置、电子设备、存储介质与流程

1.本发明涉及工业自动化系统控制检测技术领域,特别是涉及一种晶圆盒状态检测方法及其装置、电子设备、存储介质。


背景技术:

2.随着集成电路(integrated circuit,ic)制造技术的不断发展,芯片特征尺寸越来越小,互连层数越来越多,作为原料的晶圆其直径也在不断增大,而为了实现多层布线,晶圆表面必须具有极高的平整度、光滑度和洁净度。出于简化运输和避免晶圆被污染的需要,使用晶圆盒来对晶圆进行搬运和储存。
3.常见的晶圆为多层结构,每层均可放置晶圆。因此在使用装载设备上料完成时,需要判断晶圆盒中的晶圆定位状况,确认卡槽中是否存在缺片、叠片或者斜片等状况,并将定位结果反馈给上位机,保障机械手从晶圆盒中取片时,不会取空片、叠片或者发生撞片。相关技术中,晶圆盒状态检测装置一般是通过传感器输出信号配合编码器、光栅尺、加速度传感器等仪器获得晶圆盒内晶圆的位置。然而,通过上述方式对晶圆位置进行检测,常出现由于精度不够而导致对晶圆盒内部状态产生误判。


技术实现要素:

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种晶圆盒状态检测方法及其装置、电子设备、存储介质,能够提升晶圆盒位置检测的精度。
5.根据本发明的第一方面实施例的一种晶圆盒状态检测方法,待测晶圆盒设有待测容仓,所述方法包括:
6.获取检测指令,根据所述检测指令控制阻挡感应器对所述待测容仓中的晶圆进行检测,所述阻挡感应器用于检测所述晶圆阻挡产生的阻挡信号;
7.根据所述阻挡信号的信号变化时间点与所述阻挡感应器的运动参数,得到与各个所述信号变化时间点对应的阻挡位置信息;
8.将所述阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,所述预设阻挡信息反映所述晶圆按照预设位置摆放于对照晶圆盒内部时对应的晶圆放置状态;
9.当所述阻挡位置信息与所述预设阻挡信息不匹配,判定所述待测晶圆盒内部的所述晶圆放置状态存在异常。
10.可选的,根据本发明的一些实施例,所述对照晶圆盒设有对照容仓,所述获取检测指令,根据所述检测指令控制阻挡感应器对所述待测容仓中的晶圆进行检测之前,还包括:
11.当所述晶圆按照所述预设位置在所述对照容仓中进行摆放,获取初始取值指令;
12.根据所述初始取值指令,控制所述阻挡感应器从所述对照容仓的一端向另一端移动;
13.在所述阻挡感应器从所述对照容仓一端向另一端移动的过程中,基于所述对照容仓中的所述晶圆放置状态进行取值检测;
14.根据所述取值检测,获取所述预设阻挡信息。
15.可选的,根据本发明的一些实施例,所述根据所述取值检测,获取所述预设阻挡信息,包括:
16.当所述阻挡感应器检测到所述对照容仓中的所述阻挡信号发生变化,经由所述取值检测对所述阻挡感应器在所述对照容仓中的运动位置进行锁存,获取第i层晶圆的预设先锁存位置z
is
、第i层晶圆的预设后锁存位置z
ie
,所述对照容仓中的晶圆预设总层数m,其中预设晶圆层数i=1,2,3,

,m;
17.根据不同层数下的所述预设先锁存位置z
is
,得到所述预设先锁存位置z
js
与对应层数i的关系式:z
is
=asi+bs,其中as为先锁存位置系数、bs为先锁存位置常数;
18.根据不同层数下的所述预设后锁存位置z
ie
,得到所述预设后锁存位置z
ie
与对应层数i的关系式:z
ie
=aei+be,其中ae为后锁存位置系数、be为后锁存位置常数;
19.根据所述关系式z
is
=asi+bs、所述关系式z
ie
=aei+be,获取所述预设阻挡信息。
20.可选的,根据本发明的一些实施例,所述根据所述阻挡信号的信号变化时间点与所述阻挡感应器的运动参数,得到与各个所述信号变化时间点对应的阻挡位置信息,包括:
21.当所述阻挡感应器检测到所述待测晶圆盒中的所述阻挡信号发生变化,对所述阻挡感应器在所述待测容仓中的运动位置进行锁存,获取所述阻挡位置信息,所述阻挡位置信息包括晶圆实测总层数n、第j层晶圆的先锁存位置实测值z
js
、第j层晶圆的后锁存位置实测值z
je
,其中实测晶圆层数j=1,2,3,

,n。
22.可选的,根据本发明的一些实施例,所述将所述阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,包括:
23.将所述实测晶圆层数j代入z
jsδ
=asj+bs与z
jeδ
=aej+be,得到实测晶圆层数j所对应的先锁存位置计算值z
jsδ
、实测晶圆层数j所对应的后锁存位置计算值z
jeδ

24.将所述先锁存位置计算值z
jsδ
与所述先锁存位置实测值z
js
进行先锁存位置比对,并且,将所述后锁存位置计算值z
jeδ
与所述后锁存位置实测值z
je
进行后锁存位置比对,以确定所述待测晶圆盒中所述晶圆异常放置状态的存在。
25.可选的,根据本发明的一些实施例,所述将所述阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,还包括:
26.将所述待测晶圆盒中所述晶圆的每一层所述先锁存位置实测值z
js
代入z
js
=a
sjδ
+bs,或者将每一层所述后锁存位置实测值z
je
代入z
je
=aej
δ
+be,得到晶圆层数计算值j
δ

27.将所述晶圆层数计算值j
δ
与所述预设晶圆层数i进行比对,以确定所述待测晶圆盒中所述晶圆异常放置状态发生的位置。
28.可选的,根据本发明的一些实施例,所述将所述阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,包括:
29.获取所述待测晶圆盒中所述晶圆的每一层所述先锁存位置实测值z
js
、每一层所述后锁存位置实测值z
je

30.根据所述晶圆的每一层所述先锁存位置实测值z
js
、每一层所述后锁存位置实测值z
je
,得出每一层所述晶圆厚度的计算值w

、每一层所述晶圆间距的计算值d


31.根据所述晶圆的晶圆厚度取值范围、每一层所述晶圆厚度的计算值w

,进行所述晶圆厚度比对,以判定所述待测晶圆盒中所述晶圆叠片放置状态的存在,所述晶圆厚度取
值范围基于所述预设先锁存位置z
is
、所述预设后锁存位置z
ie
求得;
32.根据所述晶圆的晶圆间距取值范围,每一层所述晶圆间距的计算值d

,进行所述晶圆间距比对,以确定所述待测晶圆盒中所述晶圆斜片或者缺片放置状态的存在,所述晶圆间距取值范围基于所述预设先锁存位置z
is
、所述预设后锁存位置z
ie
求得。
33.根据本发明的第二方面实施例的晶圆盒状态检测装置,包括:
34.指令接收模块,用于获取检测指令;
35.运动模块,所述运动模块与所述检测模块固定连接,所述运动模块用于根据所述检测指令带动所述检测模块;
36.检测模块,所述检测模块包括阻挡感应器,所述阻挡感应器用于检测所述晶圆阻挡产生的阻挡信号,所述检测模块受所述运动模块带动,对所述待测晶圆盒内部的晶圆进行检测,并根据所述阻挡信号的信号变化时间点与所述阻挡感应器的运动参数,得到与各个所述信号变化时间点对应的阻挡位置信息;
37.状态判定模块,用于将所述阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,所述预设阻挡信息反映所述晶圆按照预设位置摆放于对照晶圆盒内部时对应的晶圆放置状态,当所述阻挡位置信息与所述预设阻挡信息不匹配,则判定所述待测晶圆盒内部的所述晶圆放置状态存在异常。
38.第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明第一方面实施例中任意一项所述的晶圆盒状态检测方法。
39.第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有程序,所述程序被处理器执行实现如本发明第一方面实施例中任意一项所述的晶圆盒状态检测方法。
40.根据本发明实施例的一种晶圆盒状态检测方法及其装置、电子设备、存储介质,至少具有如下有益效果:
41.本发明中的晶圆盒状态检测方法,先获取检测指令,之后根据检测指令控制阻挡感应器对待测容仓中的晶圆进行检测,然后根据阻挡信号的信号变化时间点,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息。进一步,将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,其中,当阻挡位置信息与预设阻挡信息不匹配,则判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。本发明利用阻挡感应器的原理,检测位于待测晶圆盒中待测容仓内的晶圆所产生的阻挡信号的变化,进而判定晶圆放置状态是否存在异常,最终实现了对晶圆盒位置检测精度的提升。
42.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
43.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
44.图1为本发明实施例晶圆盒状态检测方法提供的流程图;
45.图2为本发明实施例晶圆盒状态检测方法提供的另一流程图;
46.图3为本发明实施例晶圆盒状态检测方法提供的另一流程图;
47.图4为本发明实施例晶圆盒状态检测方法提供的另一流程图;
48.图5为本发明实施例晶圆盒状态检测方法提供的另一流程图;
49.图6为本发明实施例晶圆盒状态检测方法提供的另一流程图;
50.图7为本发明实施例晶圆盒状态检测装置的结构示意图;
51.图8为本发明实施例提供的一个实现本发明晶圆盒状态检测方法的电子设备示意图。
具体实施方式
52.下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
53.在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
54.在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、左、右、前、后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。
55.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、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。
56.本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。另外,下文中对于具体步骤的标识并不代表对于步骤顺序与执行逻辑的限定,步骤之间的执行顺序与执行逻辑应参照对应的说明性表述进行理解与推定。
57.随着集成电路(integrated circuit,ic)制造技术的不断发展,芯片特征尺寸越来越小,互连层数越来越多,作为原料的晶圆其直径也在不断增大,而为了实现多层布线,晶圆表面必须具有极高的平整度、光滑度和洁净度。出于简化运输和避免晶圆被污染的需要,使用晶圆盒来对晶圆进行搬运和储存。
58.常见的晶圆为多层结构,每层均可放置晶圆。因此在使用装载设备上料完成时,需要判断晶圆盒中的晶圆定位状况,确认卡槽中是否存在缺片、叠片或者斜片等状况,并将定位结果反馈给上位机,保障机械手从晶圆盒中取片时,不会取空片、叠片或者发生撞片。相关技术中,晶圆盒状态检测装置一般是通过传感器输出信号配合编码器、光栅尺、加速度传感器等仪器获得晶圆盒内晶圆的位置。然而,通过上述方式对晶圆位置进行检测,常出现由于精度不够而导致对晶圆盒内部状态产生误判。
59.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种晶圆盒状态检测方法及其装置、电子设备、存储介质,能够提升晶圆盒位置检测的精度。
60.下面参照附图作出进一步说明。
61.参照图1,根据本发明的第一方面实施例的一种晶圆盒状态检测方法,待测晶圆盒设有待测容仓,方法包括:
62.步骤s101,获取检测指令,根据检测指令控制阻挡感应器对待测容仓中的晶圆进行检测;
63.需要说明的是,晶圆盒中的容仓用于容置晶圆,而待测容仓则指的是待测晶圆盒上用于容置晶圆的容仓。检测指令指的是发起晶圆盒状态检测的指令,用于检测晶圆盒内部的晶圆放置状态。应理解,阻挡感应器用于检测晶圆阻挡产生的阻挡信号。根据本发明提供的一些实施例,阻挡感应器有多种选用方案,包括:红外位移传感器、雷达位移传感器以及激光位移传感器等。应理解,阻挡感应器的选用方案不限于上述举例。由于激光位移传感器可以完成对位移、厚度、振动、距离、直径等物理量的几何测量,激光也拥有直线度好的优良特性,并且激光位移传感器相对于红外位移传感器、雷达位移传感器等类型的传感器有更高的精度。因此,在本发明一些较为优选的实施例中,选用激光位移传感器作为本发明的阻挡感应器。另外,本发明实施例还可以根据阻挡感应器的使用场合,为其配置对应的传感器信号放大器。
64.步骤s102,根据阻挡信号的信号变化时间点与阻挡感应器的运动参数,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息;
65.根据本发明提供的一些实施例,利用阻挡感应器对晶圆放置状态进行检测的过程中,当阻挡感应器检测到的阻挡信号发生变化,即对阻挡信号的信号变化时间点以及阻挡感应器的运动参数进行记录。其中阻挡感应器的运动参数可以包括:阻挡感应器的运动速度、阻挡感应器的运动加速度、阻挡感应器的实时位置等信息。应理解,阻挡感应器的运动参数不限于上述举例。需要强调,阻挡位置信息用于反映晶圆在待测容仓之中的摆放位置,其中阻挡位置信息可以包括:晶圆厚度、晶圆层数、晶圆间距、晶圆总长、晶圆总长与晶圆层数的对应关系等信息。应理解,阻挡位置信息不限于上述举例。
66.需要说明的是,阻挡感应器对待测容仓内部所放置的一组晶圆进行检测的过程中,可能会存在由于阻挡信号的变化瞬间太短暂,以至于阻挡信号的信号变化时间点难以记录的情况。因此本发明一些实施例中,可以利用锁存原理在阻挡感应器感应到晶圆阻挡的瞬间,就对阻挡感应器在待测容仓中的运动位置进行一次锁存,以便于后续对阻挡信号发生变化的时间点以及阻挡感应器在待测容仓中的运动参数进行记录与分析。应理解,在阻挡感应器对待测容仓内部放置的一组晶圆进行检测的过程中,会因为检测到晶圆的阻挡而作出阻挡判定,也会因为检测到晶圆之间的缝隙而作出无阻挡判定,因此在阻挡感应器的检测过程中伴随着阻挡信号的反复变化,故而,本发明一些实施例可以依据阻挡信号变化时间点与阻挡感应器的运动参数,来得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息。需要强调的是,阻挡感应器对运动位置的锁存速度越快,则得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息就越精确,本发明一些较为优选的实施例中,阻挡感应器对运动位置的锁存速度可达微秒级。
67.根据本发明提供的实施例,依据阻挡信号变化时间点与阻挡感应器的运动参数,
得到与阻挡信号的各个信号变化时间点所对应的阻挡位置信息,可以采用多种运动学原理,例如通过实时记录阻挡感应器在待测容仓中的运动位置与信号变化时间点,然后记录各个信号变化时间点时间间隔内阻挡感应器在待测容仓中的运动距离,即可得到阻挡位置信息;又例如,根据阻挡感应器的运动速度,计算阻挡感应器在各个信号变化时间点时间间隔于待测容仓中的运动距离,即可到阻挡位置信息。应理解,根据阻挡信号的信号变化时间点,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息不限于上述举例。
68.步骤s103,将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对;
69.需要说明的是,预设阻挡信息反映晶圆按照预设位置摆放于对照晶圆盒内部时对应的晶圆放置状态,其中预设位置指的是预先确定的、晶圆正常摆放于对照晶圆盒中的位置,而对照晶圆盒则指的是用于与待测晶圆盒进行对照的晶圆盒,对照晶圆盒的形状构造与待测晶圆盒一致。根据阻挡位置信息判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态是否存在异常时,需要将待测晶圆盒内部的晶圆放置状态与晶圆放置状态正常的情形做比对,因此在本发明一些实施例中,需要在对待测晶圆盒进行状态检测之前,需要先对按照预设放置晶圆的对照晶圆盒,进行正常情况下的初始取值并得到预设阻挡信息,以供阻挡位置信息参照比对。需要强调,预设阻挡信息是“预先设置的阻挡对照信息”,其中,预先设置可以有多种方式,可以是直接利用测量工具获取对照晶圆盒的晶圆厚度、晶圆间距范围等属性,也可以是以对照组实验的方式,利用阻挡感应器测得阻挡对照信息,还可以采用其他方式进行预先设置。需要说明的是,预设阻挡信息用于反映晶圆在对照晶圆盒之中的摆放位置,其中预设阻挡信息可以包括:常规晶圆厚度范围、最大晶圆层数、常规晶圆间距范围等信息。应理解,预设阻挡信息不限于上述举例。
70.步骤s104,当阻挡位置信息与预设阻挡信息不匹配,判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。
71.需要说明的是,阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,相当于是将待测情况与正常情况下的晶圆盒内部晶圆放置状态进行比对。阻挡位置信息与预设阻挡信息不匹配,指的是阻挡位置信息中的测试数据,无法与预设阻挡信息所记录的正常数据相对应。例如,当测试数据中包括待测容仓中最大的晶圆厚度为5mm,而预设阻挡信息所记录的正常数据中晶圆厚度的范围在1mm-3mm之间,则可以判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。
72.本发明中的晶圆盒状态检测方法,先获取检测指令,之后根据检测指令控制阻挡感应器对待测容仓中的晶圆进行检测,然后根据阻挡信号的信号变化时间点,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息。进一步,将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,其中,当阻挡位置信息与预设阻挡信息不匹配,则判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。本发明利用阻挡感应器的原理,检测位于待测晶圆盒中待测容仓内的晶圆所产生的阻挡信号的变化,进而判定晶圆放置状态是否存在异常,最终实现了对晶圆盒位置检测精度的提升。
73.参照图2,根据本发明的一些实施例,对照晶圆盒设有对照容仓,获取检测指令,根据检测指令控制阻挡感应器对待测容仓中的晶圆进行检测之前,还包括:
74.步骤s201,当晶圆按照预设位置在对照容仓中进行摆放,获取初始取值指令;
75.步骤s202,根据初始取值指令,控制阻挡感应器从对照容仓的一端向另一端移动;
76.需要说明的是,控制阻挡感应器从对照容仓的一端向另一端移动,包括:控制阻挡
感应器从对照容仓的底端向顶端移动、控制阻挡感应器从对照容仓的顶端向底端移动、控制阻挡感应器从对照容仓的左端向右端移动、控制阻挡感应器从对照容仓的右端向左端移动等情形。应理解,控制阻挡感应器从对照容仓的一端向另一端移动,是为了通过对对照容仓中的晶圆放置状态进行取值检测,获取晶圆按照预设位置摆放于对照容仓时对应的预设阻挡数据,因此控制阻挡感应器从对照容仓的一端向另一端移动不限于上述举例。
77.步骤s203,在阻挡感应器从对照容仓一端向另一端移动的过程中,基于对照容仓中的晶圆放置状态进行取值检测;
78.步骤s204,根据取值检测,获取预设阻挡信息。
79.需要说明的是,取值检测指的是通过阻挡感应器感检测到阻挡信号变化,记录对照容仓中阻挡信号的各个信号变化时间点与阻挡感应器在对照容仓中的运动参数。根据本发明提供的实施例,基于对照容仓中的晶圆放置状态进行取值检测,获取预设阻挡信息,可以采用多种运动学原理,例如通过实时记录阻挡感应器在对照容仓中的运动位置与信号变化时间点,然后记录各个信号变化时间点时间间隔内阻挡感应器在对照容仓中的运动距离,即可得到预设阻挡信息;又例如,根据阻挡感应器的运动速度,计算阻挡感应器在各个信号变化时间点时间间隔于对照容仓中的运动距离,即可到预设阻挡信息。应理解,根据阻挡信号的信号变化时间点,基于对照容仓中的晶圆放置状态进行取值检测,获取预设阻挡信息,不限于上述举例。需要强调,预设阻挡信息是“预先设置的阻挡对照信息”,其中,预先设置可以有多种方式,可以是直接利用测量工具获取对照晶圆盒的晶圆厚度、晶圆间距范围等属性,也可以是以对照组实验的方式,利用阻挡感应器测得阻挡对照信息,还可以采用其他方式进行预先设置。而步骤s201至步骤s204即是以对照组实验的方式,利用阻挡感应器测得阻挡对照信息,由于更加贴近实际测量过程的场景,因此通过步骤s201至步骤s204获取的预设阻挡信息更加可靠,故而,通过步骤s201至步骤s204获取预设阻挡信息是本发明一个较为优选的实施例。
80.参照图3,根据本发明的一些实施例,根据取值检测,获取预设阻挡信息,包括:
81.步骤s301,当阻挡感应器检测到对照容仓中的阻挡信号发生变化,经由取值检测对阻挡感应器在对照容仓中的运动位置进行锁存,获取第i层晶圆的预设先锁存位置z
is
、第i层晶圆的预设后锁存位置z
ie
,对照容仓中的晶圆预设总层数m,其中预设晶圆层数i=1,2,3,

,m;
82.需要说明的是,取值检测指的是通过阻挡感应器感检测到阻挡信号变化,记录对照容仓中阻挡信号的各个信号变化时间点与阻挡感应器在对照容仓中的运动参数。本发明一些实施例中则采用了步骤s301至步骤s304来进行取值检测。阻挡感应器从对照容仓的一端向另一端移动的过程中,同时检测对照容仓中阻挡信号的变化,每当判定一次阻挡发生,阻挡感应器检测到的阻挡信号就发生一次变化。本发明一些实施例中,利用锁存原理在阻挡感应器每感应到一次对照容仓中的晶圆阻挡瞬间,就对阻挡感应器在对照容仓中的运动位置进行一次锁存,以便于后续对阻挡信号发生变化的时间点以及阻挡感应器在对照容仓中的运动参数进行记录与分析。需要强调的是,阻挡感应器对运动位置的锁存速度越快,则得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息就越精确,本发明一些较为优选的实施例中,阻挡感应器对运动位置的锁存速度可达微秒级。
83.根据本发明提供的一些较为具体的实施例,阻挡感应器从对照容仓的一端向另一
端移动的过程中,当阻挡感应器第一次作出阻挡判定,阻挡信号随即发生第一次改变,直到阻挡感应器下一次作出无阻挡判定,阻挡信号随即发生第二次改变。其中,当阻挡信号发生第一次改变时,获取预设先锁存位置z
1s
并进行锁存,当阻挡信号发生第二次改变时,获取预设后锁存位置z
1e
并进行锁存,另外,当阻挡信号发生第二次改变时,由于阻挡感应器首次检测到“先从无阻挡判定到阻挡判定、再从阻挡判定到无阻挡判定”的信号改变,因此可以认为第一层晶圆检测完毕,故而,判定对应层数i为1;当阻挡感应器第二次作出阻挡判定,阻挡信号随即发生第三次改变,直到阻挡感应器下一次作出无阻挡判定,阻挡信号随即发生第四次改变。其中,当阻挡信号发生第三次改变时,获取预设先锁存位置z
2s
并进行锁存,当阻挡信号发生第四次改变时,获取预设后锁存位置z
2e
并进行锁存,另外,当阻挡信号发生第四次改变时,由于阻挡感应器第二次检测到“先从无阻挡判定到阻挡判定、再从阻挡判定到无阻挡判定”的信号改变,因此可以认为第二层晶圆检测完毕,故而,判定对应层数i由1变为2。本发明一些实施例中,按照上述方式逐步递进地执行取值检测,直至获取第i层晶圆的预设先锁存位置z
is
、第i层晶圆的预设后锁存位置z
ie
,其中层数i=1,2,3,

,m。其中m为对照晶圆盒中所容纳的晶圆预设总层数。
84.步骤s302,根据不同层数下的预设先锁存位置z
is
,得到预设先锁存位置z
is
与对应层数i的关系式:z
is
=asi+bs,其中as为先锁存位置系数、bs为先锁存位置常数;
85.步骤s303,根据不同层数下的预设后锁存位置z
ie
,得到预设后锁存位置z
ie
与对应层数i的关系式:z
ie
=aei+be,其中ae为后锁存位置系数、be为后锁存位置常数;
86.步骤s304,根据关系式z
is
=asi+bs、关系式z
ie
=aei+be,获取预设阻挡信息。
87.需要说明的是,由于对照晶圆盒中的晶圆按照预设位置摆放与对照容仓,而预设位反映的是正常情况下晶圆的摆放状态,因此,对照容仓中晶圆位置与晶圆层数存在着线性正相关的映射关系,故而,第i层晶圆的预设先锁存位置z
is
与对应层数i之间满足关系式:z
is
=asi+bs,其中as为先锁存位置系数、bs为先锁存位置常数;第i层晶圆的预设后锁存位置z
ie
与对应层数i之间满足关系式:z
ie
=aei+be,其中ae为后锁存位置系数、be为后锁存位置常数。需要说明的是,先锁存位置系数as、先锁存位置常数bs、后锁存位置系数ae、后锁存位置常数be需要在取值检测的过程中,通过采样计算得到,具体而言,至少需要采集到两组测试数据得到,例如:采集第1层晶圆的预设先锁存位置z
1s
和预设后锁存位置z
1e
、采集第2层晶圆的预设先锁存位置z
2s
和预设后锁存位置z
2e
,然后将(1,z
1s
)、(2,z
2s
)代入z
is
=asi+bs,将(1,z
ie
)、(2,z
2e
)代入z
ie
=aei+be,即可得出对应的先锁存位置系数as、先锁存位置常数bs、后锁存位置系数ae、后锁存位置常数be。应理解,对照容仓中晶圆位置与晶圆层数存在着线性正相关的映射关系,并不意味着晶圆位置与晶圆层数存在着严格的一次函数关系,当获取了若干组预设先锁存位置z
is
、预设后锁存位置z
ie
与对应层数i的测试数据之后,可以通过利用线性回归的方式将预设先锁存位置z
is
、预设后锁存位置z
ie
与对应层数i的映射关系进行拟合,形成线性回归方程,在将线性回归方程用于与待测晶圆盒进行对照。需要强调,本发明晶圆盒状态检测方法中根据取值检测,获取预设阻挡信息,包括但不限于上述举出的实施例。
88.参照图4,根据本发明的一些实施例,根据阻挡信号的信号变化时间点与阻挡感应器的运动参数,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息,包括:
89.步骤s401,当阻挡感应器检测到待测晶圆盒中的阻挡信号发生变化,对阻挡感应
器在待测容仓中的运动位置进行锁存,获取阻挡位置信息,阻挡位置信息包括晶圆实测总层数n、第j层晶圆的先锁存位置实测值z
js
、第j层晶圆的后锁存位置实测值z
je
,其中实测晶圆层数j=1,2,3,

,n;
90.需要说明的是,根据阻挡信号的信号变化时间点与阻挡感应器的运动参数,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息,需要通过阻挡感应器感检测到阻挡信号变化,记录待测容仓中阻挡信号的各个信号变化时间点与阻挡感应器在待测容仓中的运动参数。阻挡感应器从待测容仓的一端向另一端移动的过程中,同时检测待测容仓中阻挡信号的变化,每当判定一次阻挡发生,阻挡感应器检测到的阻挡信号就发生一次变化。本发明一些实施例中,利用锁存原理在阻挡感应器每感应到一次待测容仓中的晶圆阻挡瞬间,就对阻挡感应器在待测容仓中的运动位置进行一次锁存,以便于后续对阻挡信号发生变化的时间点以及阻挡感应器在待测容仓中的运动参数进行记录与分析。需要强调的是,阻挡感应器对运动位置的锁存速度越快,则得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息就越精确,本发明一些较为优选的实施例中,阻挡感应器对运动位置的锁存速度可达微秒级。
91.根据本发明提供的一些较为具体的实施例,阻挡感应器从待测容仓的一端向另一端移动的过程中,当阻挡感应器第一次作出阻挡判定,阻挡信号随即发生第一次改变,直到阻挡感应器下一次作出无阻挡判定,阻挡信号随即发生第二次改变。其中,当阻挡信号发生第一次改变时,获取先锁存位置实测值z
1s
并进行锁存,当阻挡信号发生第二次改变时,获取后锁存位置实测值z
1e
并进行锁存,另外,当阻挡信号发生第二次改变时,由于阻挡感应器首次检测到“先从无阻挡判定到阻挡判定、再从阻挡判定到无阻挡判定”的信号改变,因此可以认为第一层晶圆检测完毕,故而,判定对应层数j为1;当阻挡感应器第二次作出阻挡判定,阻挡信号随即发生第三次改变,直到阻挡感应器下一次作出无阻挡判定,阻挡信号随即发生第四次改变。其中,当阻挡信号发生第三次改变时,获取先锁存位置实测值z
2s
并进行锁存,当阻挡信号发生第四次改变时,获取后锁存位置实测值z
2e
并进行锁存,另外,当阻挡信号发生第四次改变时,由于阻挡感应器第二次检测到“先从无阻挡判定到阻挡判定、再从阻挡判定到无阻挡判定”的信号改变,因此可以认为第二层晶圆检测完毕,故而,判定对应层数j由1变为2。本发明一些实施例中,按照上述方式逐步递进地执行取值检测,直至获取第j层晶圆的先锁存位置实测值z
js
、第j层晶圆的后锁存位置实测值z
je
,其中实测晶圆层数j=1,2,3,

,n。其中n为待测晶圆盒中所容纳的晶圆实测总层数。
92.步骤s402,将实测晶圆层数j代入计算式z
jsδ
=asj+bs与计算式z
jeδ
=aej+be,得到实测晶圆层数j所对应的先锁存位置计算值z
jsδ
、实测晶圆层数j所对应的后锁存位置计算值z
jeδ

93.步骤s403,将先锁存位置计算值z
jsδ
与先锁存位置实测值z
js
进行先锁存位置比对,并且,将后锁存位置计算值z
jeδ
与后锁存位置实测值z
je
进行后锁存位置比对,以确定待测晶圆盒中晶圆异常放置状态的存在。
94.需要说明的是,步骤s402中将实测晶圆层数j代入计算式z
jsδ
=asj+bs与计算式z
jeδ
=aej+be,得到实测晶圆层数j所对应的先锁存位置计算值z
jsδ
、实测晶圆层数j所对应的后锁存位置计算值z
jeδ
,是为了将先锁存位置计算值z
jsδ
与先锁存位置实测值z
js
进行先锁存位置比对,并且,将后锁存位置计算值z
jeδ
与后锁存位置实测值z
je
进行后锁存位置比对。如果先锁存位置计算值z
jsδ
与先锁存位置实测值z
js
之间的差值在先锁存位置误差范围之内,则
可以确定实测情况下,先锁存位置实测值z
js
与实测晶圆层数j的对应关系符合取值检测过程中得出的线性正相关映射关系,故而,待测晶圆盒中的晶圆放置状态不存在异常,否则,待测晶圆盒中的晶圆放置状态存在异常;如果后锁存位置计算值z
jeδ
与后锁存位置实测值z
je
之间的差值在后锁存位置误差范围之内,则可以确定实测情况下,后锁存位置实测值z
je
与实测晶圆层数j的对应关系符合取值检测过程中得出的线性正相关映射关系,故而,待测晶圆盒中的晶圆放置状态不存在异常,否则,待测晶圆盒中的晶圆放置状态存在异常。应理解,先锁存位置误差范围、后锁存位置误差范围可以根据实际情况设置。
95.参照图5,根据本发明提供的一些实施例,将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,还包括:
96.步骤s501,将待测晶圆盒中晶圆的每一层先锁存位置实测值z
js
代入z
js
=a
sjδ
+bs,或者将每一层后锁存位置实测值z
je
代入z
je
=aej
δ
+be,得到晶圆层数计算值j
δ

97.步骤s502,将晶圆层数计算值j
δ
与预设晶圆层数i进行比对,以确定待测晶圆盒中晶圆异常放置状态发生的位置。
98.需要说明的是,在通过阻挡感应器对待测容仓进行检测的过程中,可以根据待测晶圆盒中晶圆的每一层先锁存位置实测值z
js
代入z
js
=a
sjδ
+bs,或者每一层后锁存位置实测值z
je
代入z
je
=aej
δ
+be,以计算得到晶圆层数计算值j
δ
。应理解,计算得到晶圆层数计算值j
δ
的作用在于,将晶圆层数计算值j
δ
与预设阻挡信息中的预设晶圆层数i进行比对,若阻挡位置信息中的晶圆层数计算值j
δ
与预设阻挡信息中的预设晶圆层数i不匹配,则可以判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。下面以一个较为具体的实施例作出说明,在对照容仓中存在关系式z
is
=asi+bs与关系式z
ie
=aei+be,因此,晶圆按照预设位置正常摆放于对照容仓时,预设先锁存位置z
is
与预设晶圆层数i的关系可以表示为(z
1s
,1),(z
2s
,2),

,(z
is
,i)。故而,当先锁存位置实测值z
js
与晶圆层数计算值j
δ
的关系(z
1s
,1),(z
2s
,2),

,(z
js
,j
δ
)与预设先锁存位置z
is
与预设晶圆层数i的关系(z
1s
,1),(z
2s
,2),

,(z
is
,i)不匹配,则可以判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。同理,晶圆按照预设位置正常摆放于对照容仓时,预设后锁存位置z
ie
与预设晶圆层数i的关系可以表示为(z
1e
,1),(z
2e
,2),

,(z
ie
,i)。故而,当后锁存位置实测值z
je
与晶圆层数计算值j
δ
的关系(z
1e
,1),(z
2e
,2),

,(z
je
,j
δ
)与预设后锁存位置z
ie
与预设晶圆层数i的关系(z
1e
,1),(z
2e
,2),

,(z
ie
,i)不匹配,则可以判定待测晶圆盒内部的晶圆放置状态存在异常。应理解,本发明一些实施例中,可以将先锁存位置实测值z
js
与晶圆层数计算值j
δ
的关系逐个进行比对,或者将后锁存位置实测值z
je
与晶圆层数计算值j
δ
的关系逐个进行比对,并且每次比对之后判断比对结果是否超过合理误差,一旦比对结果超过合理误差,当次对应的晶圆层数计算值j
δ
即存在异常,从而确定待测晶圆盒中晶圆异常放置状态发生的位置。
99.参照图6,根据本发明的一些实施例,根据取值检测,获取预设阻挡信息,将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,还包括:
100.步骤s601,当晶圆摆放正确,根据预设先锁存位置z
is
、预设后锁存位置z
ie
,得出晶圆厚度取值范围、晶圆间距取值范围;
101.本发明一些实施例中,在基于对照晶圆盒的对照容仓进行取值检测时,每当阻挡感应器产生一次“先从无阻挡判定到阻挡判定、再从阻挡判定到无阻挡判定”的阻挡信号变化,即可判定阻挡感应器完成对一层晶圆的检测,并锁存一组预设先锁存位置z
is
、预设后锁
存位置z
ie
,因此,每当阻挡感应器完成一次“先从无阻挡判定到阻挡判定、再从阻挡判定到无阻挡判定”的阻挡信号变化,就计算一次晶圆厚度,当对照容仓中容置的每层晶圆都被检测完毕,即可统计得到正常情况下晶圆厚度取值范围。另外,在基于对照晶圆盒的对照容仓进行取值检测时,每当阻挡感应器产生一次“先从阻挡判定到无阻挡判定、再从无阻挡判定到阻挡判定”的阻挡信号变化,即可判定阻挡感应器完成一次对两层晶圆之间晶圆间距的检测,因此,每当阻挡感应器完成一次“先从阻挡判定到无阻挡判定、再从无阻挡判定到阻挡判定”的阻挡信号变化,就计算一次晶圆间距,当对照容仓中容置的每层晶圆都被检测完毕,即可统计得到正常情况下晶圆间距取值范围。应理解,预设先锁存位置z
is
、预设后锁存位置z
ie
,得出晶圆厚度取值范围、晶圆间距取值范围不限于上述举例。
102.步骤s602,获取待测晶圆盒中晶圆的每一层先锁存位置实测值z
js
、每一层后锁存位置实测值z
je

103.步骤s603,根据晶圆的每一层先锁存位置实测值z
js
、每一层后锁存位置实测值z
je
,得出每一层晶圆厚度的计算值w

、每一层晶圆间距的计算值d


104.需要说明的是,根据晶圆的每一层先锁存位置实测值z
js
、每一层后锁存位置实测值得出每一层晶圆厚度的计算值w

、每一层晶圆间距的计算值d

,是为了便于将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对。其中阻挡位置信息包括每一层晶圆厚度的计算值w

、每一层晶圆间距的计算值d

,预设阻挡信息包括晶圆厚度取值范围、晶圆间距取值范围。
105.步骤s604,根据晶圆厚度取值范围、每一层晶圆厚度的计算值w

,进行晶圆厚度比对,以判定待测晶圆盒中晶圆叠片放置状态的存在;
106.应理解,当待测晶圆盒中存在晶圆叠片放置的状态,基于待测容仓中每一层先锁存位置实测值z
js
、每一层后锁存位置实测值z
je
得到的每一层晶圆厚度的计算值w

中,则会存在至少一层的晶圆厚度计算值超过晶圆厚度取值范围最大值,因此当至少一层的晶圆厚度计算值超过晶圆厚度取值范围最大值,则足以判定待测晶圆盒中晶圆叠片放置状态的存在。
107.步骤s605,根据晶圆间距取值范围,每一层晶圆间距的计算值d

,进行晶圆间距比对,以确定待测晶圆盒中晶圆斜片或者缺片放置状态的存在。
108.应理解,当待测晶圆盒中存在晶圆斜片的状态,基于待测容仓中每一层先锁存位置实测值z
js
、每一层后锁存位置实测值z
je
得到的每一层晶圆间距的计算值d

中,则会出现晶圆间距超过晶圆间距取值范围,但是小于预设晶圆间距值的情况,其中预设晶圆间距值可根据实际情况确定,例如两倍的晶圆间距取值范围的最小值。因此当晶圆间距超过晶圆间距取值范围,但是小于预设晶圆间距值,则足以判定待测晶圆盒中晶圆斜片放置状态的存在。
109.应理解,当待测晶圆盒中存在晶圆缺片放置的状态,基于待测容仓中每一层先锁存位置实测值z
js
、每一层后锁存位置实测值z
ie
得到的每一层晶圆间距的计算值d

中,则会出现晶圆间距超过两倍的晶圆间距取值范围最大值的情况。因此当晶圆间距超过两倍的晶圆间距取值范围最大值,则足以判定待测晶圆盒中晶圆缺片放置状态的存在。
110.需要说明的是,判定待测晶圆盒内部晶圆放置状态存在异常的标准多种多样,本发明晶圆盒状态检测方法的实施过程中可以根据实际情况自行调整,不限于上述举出的实施例。
111.根据本发明提供的一些实施例,图7示出了待测晶圆盒710,待测晶圆盒710设有待测容仓711,图7还示出了本发明的第二方面实施例的晶圆盒状态检测装置700,晶圆盒状态检测装置700具体包括:
112.指令接收模块701,用于获取检测指令,应理解,指令接收模块701可以置于晶圆盒状态检测装置700的表面以按钮、触摸屏等形式接收检测指令,也可以受上位机控制,以数据信号传输的形式接收检测指令;
113.运动模块702,运动模块702与检测模块703固定连接,运动模块702用于根据检测指令带动检测模块703,需要说明的是,本发明一些实施例中,运动模块702可采用伺服电机、编码器、丝杆、运动模组、气缸等元器件组合而成,以机械臂或者滑轨等方式进行运动;
114.检测模块703,包括阻挡感应器,其中阻挡感应器用于检测晶圆712阻挡产生的阻挡信号,检测模块703受运动模块702带动,对位于待测晶圆盒710内部的晶圆712进行检测,并根据阻挡信号的信号变化时间点,得到与各个信号变化时间点对应的阻挡位置信息;
115.状态判定模块704,用于将阻挡位置信息与预设阻挡信息进行比对,预设阻挡信息反映晶圆712按照预设位置摆放于对照晶圆盒内部时对应的晶圆放置状态,当阻挡位置信息与预设阻挡信息不匹配,则判定待测晶圆盒710内部的晶圆放置状态存在异常。
116.图8示出了本发明实施例提供的电子设备800。电子设备800包括:处理器801、存储器802及存储在存储器802上并可在处理器801上运行的计算机程序,计算机程序运行时用于执行上述的晶圆盒状态检测方法。
117.处理器801和存储器802可以通过总线或者其他方式连接。
118.存储器802作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序,如本发明实施例描述的晶圆盒状态检测方法。处理器801通过运行存储在存储器802中的非暂态软件程序以及指令,从而实现上述的晶圆盒状态检测方法。
119.存储器802可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序。存储数据区可存储执行上述的晶圆盒状态检测方法。此外,存储器802可以包括高速随机存取存储器802,还可以包括非暂态存储器802,例如至少一个储存设备存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器802可选包括相对于处理器801远程设置的存储器802,这些远程存储器802可以通过网络连接至该电子设备800。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
120.实现上述的晶圆盒状态检测方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器802中,当被一个或者多个处理器801执行时,执行上述的晶圆盒状态检测方法,例如,执行图1中的方法步骤s101至步骤s104、图2中的方法步骤s201至步骤s204、图3中的方法步骤s301至步骤s304、图4中的方法步骤s401至步骤s403、图5中的方法步骤s501至步骤s502、图6中的方法步骤s601至步骤s605。
121.本发明实施例还提供了计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于执行上述的晶圆盒状态检测方法。
122.在一实施例中,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行,例如,执行图1中的方法步骤s101至步骤s104、图2中
的方法步骤s201至步骤s204、图3中的方法步骤s301至步骤s304、图4中的方法步骤s401至步骤s403、图5中的方法步骤s501至步骤s502、图6中的方法步骤s601至步骤s605。
123.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
124.本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、储存设备存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。还应了解,本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
125.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换,这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
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