晶圆传送系统检测方法及晶圆传送系统转让专利

申请号 : CN202111495822.8

文献号 : CN113899446B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 周亮

申请人 : 北京京仪自动化装备技术股份有限公司

摘要 :

本发明涉及半导体加工技术领域,本发明提供一种晶圆传送系统检测方法及晶圆传送系统。其中,晶圆传送系统检测方法包括:获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅,所述检测振幅记为A1~An;获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅,所述数据处理为若干次的微分处理或若干次的微分处理与加权处理相结合;确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息,以根据所述提示信息确认更换所述晶圆接触器的时间。本发明提供的晶圆传送系统检测方法及晶圆传送系统,用以解决相关技术中晶圆接触器与晶圆之间容易发生黏连,晶圆的加工过程及精度受到影响的缺陷,可通过量化的振幅确定是否需要更换晶圆接触器。

权利要求 :

1.一种晶圆传送系统检测方法,其特征在于,包括:获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅,所述检测振幅记为A1~An;其中,获取到所述传送部件到达目标位置的第一触发信号,则开始获取所述检测振幅;获取到所述晶圆接触器与所述晶圆分离的第二触发信号,延时预设时长,则结束获取所述检测振幅;

获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅,所述数据处理为若干次的微分处理或结合若干次的微分处理与加权处理;其中,所述若干次的微分处理包括:获取一阶微分处理的振幅,记为Bn‑1=An‑ An‑1;

获取二阶微分处理的第一计算振幅,记为Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑1‑i;

其中,i为正整数,n为大于3的整数,n>i;确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息,以根据所述提示信息确认更换所述晶圆接触器的时间,其中,所述计算振幅设置为所述第一计算振幅。

2.根据权利要求1所述的晶圆传送系统检测方法,其特征在于,所述获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,获取所述检测振幅经过若干次的微分处理的第二计算振幅;

获取所述检测振幅与所述第二计算振幅经过加权处理的第三计算振幅;

所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,确定所述第三计算振幅中的最大值大于或等于第二预设阈值,则发送提示信息。

3.根据权利要求2所述的晶圆传送系统检测方法,其特征在于,所述获取所述检测振幅与所述第二计算振幅经过加权处理的第三计算振幅的步骤中,获取一阶微分处理的振幅,记为Bn‑1=An‑ An‑1;

获取二阶微分处理的振幅,记为Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑1‑i;

获取加权处理的所述第三计算振幅,记为Dn‑2=K1×An+K2×Cn‑2;

其中,i为正整数,n为大于3的整数,n>i;K1、K2为加权系数。

4.根据权利要求1所述的晶圆传送系统检测方法,其特征在于,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,通过至少两个距离传感器获取至少两组检测振幅;其中,每个所述距离传感器获取所述晶圆不同位置的所述检测振幅;

所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,确定至少一个所述距离传感器对应的所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息。

5.根据权利要求4所述的晶圆传送系统检测方法,其特征在于,所述距离传感器为光学距离传感器、超声波距离传感器中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的晶圆传送系统检测方法,其特征在于,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,所述检测振幅为所述晶圆的上表面与下表面中的至少一个的振幅。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的晶圆传送系统检测方法,其特征在于,所述确定所述计算振幅大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,所述提示信息包括预警信息和警报信息中的至少一个。

8.一种晶圆传送系统,其特征在于,包括承接部件、向所述承接部件传送晶圆的传送部件以及控制器,所述控制器用于控制权利要求1至7中任意一项所述的晶圆传送系统检测方法的执行,所述承接部件设有距离传感器。

说明书 :

晶圆传送系统检测方法及晶圆传送系统

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种晶圆传送系统检测方法及晶圆传送系统。

背景技术

[0002] 在集成电路制造中,传送部件(如洁净机器人)上承载着晶圆,进行精准的传送运动。传送部件上的晶圆接触器起到支撑晶圆的作用,传送部件携带晶圆到达指定工位后,将
晶圆放在指定的工位上。随着设备的不断运行中,晶圆接触器磨损,晶圆在离开传送部件
时,晶圆接触器与晶圆之间容易发生黏连,晶圆受到黏连的影响,会影响晶圆的精度以及后
续工序的加工精度,如出现到后续工位的磕碰问题,以及晶圆受污染而报废,导致晶圆加工
过程的损耗大,加工工序亟需优化。

发明内容

[0003] 本发明提供一种晶圆传送系统检测方法及晶圆传送系统,用以解决相关技术中晶圆接触器与晶圆之间容易发生黏连,晶圆的加工过程及精度受到影响的缺陷,可通过量化
的振幅确定是否需要更换晶圆接触器。
[0004] 本发明提供一种晶圆传送系统检测方法,包括:
[0005] 获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅,所述检测振幅记为A1~An;
[0006] 获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅,所述数据处理为若干次的微分处理或若干次的微分处理与加权处理相结合;
[0007] 确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息,以根据所述提示信息确认更换所述晶圆接触器的时间。
[0008] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,
[0009] 获取到所述传送部件到达目标位置的第一触发信号,则开始获取所述检测振幅;
[0010] 获取到所述晶圆接触器与所述晶圆分离的第二触发信号,延时预设时长,则结束获取所述检测振幅。
[0011] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,
[0012] 获取一阶微分处理的振幅,记为Bn‑1=An‑ An‑1;
[0013] 获取二阶微分处理的第一计算振幅,记为Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑1‑i;
[0014] 其中,i为正整数,n为大于3的整数,n>i;
[0015] 所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0016] 确定所述第一计算振幅中的最大值大于或等于第一预设阈值,则发送提示信息。
[0017] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,
[0018] 获取所述检测振幅经过若干次的微分处理的第二计算振幅;
[0019] 获取所述检测振幅与所述第二计算振幅经过加权处理的第三计算振幅;
[0020] 所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0021] 确定所述第三计算振幅中的最大值大于或等于第二预设阈值,则发送提示信息。
[0022] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述获取所述检测振幅与所述第二计算振幅经过加权处理的第三计算振幅的步骤中,
[0023] 获取一阶微分处理的振幅,记为Bn‑1=An‑ An‑1;
[0024] 获取二阶微分处理的振幅,记为Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑1‑i;
[0025] 获取加权处理的所述第三计算振幅,记为Dn‑2=K1×An+K2×Cn‑2;
[0026] 其中,i为正整数,n为大于3的整数,n>i;K1、K2为加权系数。
[0027] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,
[0028] 通过至少两个距离传感器获取至少两组检测振幅;其中,每个所述距离传感器获取所述晶圆不同位置的所述检测振幅;
[0029] 所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0030] 确定至少一个所述距离传感器对应的所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息。
[0031] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述距离传感器为光学距离传感器、超声波距离传感器中的至少一个。
[0032] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,
[0033] 所述检测振幅为所述晶圆的上表面与下表面中的至少一个的振幅。
[0034] 根据本发明提供的晶圆传送系统检测方法,所述确定所述计算振幅大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0035] 所述提示信息包括预警信息和警报信息中的至少一个。
[0036] 本发明还提供一种晶圆传送系统,包括承接部件、向所述承接部件传送晶圆的传送部件以及控制器,所述控制器用于控制上述的晶圆传送系统检测方法的执行,所述承接
部件设有距离传感器。
[0037] 根据本发明提供的晶圆传送系统,所述承接部件设有支撑件,所述支撑件开设有可供所述晶圆插入的槽体,所述槽体的顶壁或底壁设置所述距离传感器。
[0038] 本发明提供的晶圆传送系统检测方法,通过获取晶圆与晶圆接触器分离过程中,晶圆产生的检测振幅,再将检测振幅进行数据处理得到计算振幅,通过计算振幅将晶圆接
触器与晶圆之间的摩擦进行量化,并通过将计算振幅与预设阈值进行比较,确定是否需要
更换晶圆接触器,及时提醒工作人员进行解决问题,同时避免提早更换晶圆接触器而造成
的浪费和生产停机对产能造成的影响,解决了凭借人为听到响声后进行更换晶圆接触器,
或根据经验更换晶圆接触器等判断方式受主观因素干扰而导致判断准确性差的问题。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一
些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些
附图获得其他的附图。
[0040] 图1是本发明提供的晶圆传送系统检测方法的流程示意图之一;
[0041] 图2是本发明提供的晶圆传送系统检测方法的流程示意图之二;
[0042] 图3是本发明提供的晶圆传送系统检测方法的流程示意图之三;
[0043] 图4是本发明提供的晶圆传送系统检测方法中距离传感器所检测到的检测振幅与时间的关系图;
[0044] 图5是本发明提供的晶圆传送系统检测方法中经过二阶微分处理的振幅与时间的关系图;
[0045] 图6是本发明提供的晶圆传送系统检测方法中听觉传感器所检测到的检测声音强度与时间的关系图;
[0046] 图7是本发明提供的晶圆传送系统检测方法中检测声音强度、经过二阶微分处理的声音强度以及经过加权处理的声音强度与时间的关系图;
[0047] 图8是本发明提供的晶圆传送系统的俯视结构示意图;
[0048] 图9是本发明提供的晶圆传送系统的侧视结构示意图;
[0049] 图10是图9中A部位的局部放大结构示意图。
[0050] 附图标记:
[0051] 1、传送部件;11、晶圆接触器;12、直线电机;13、基体;
[0052] 2、承接部件;21、第一承接件;22、第二承接件;23、支撑件;24、光学距离传感器;
[0053] 3、晶圆载物台;
[0054] 4、设备框架;
[0055] 5、晶圆。

具体实施方式

[0056] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中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作出创造性劳
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。
[0057] 本发明第一方面的实施例,参考图1所示,提供一种晶圆传送系统检测方法,包括:
[0058] 步骤110,获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的振动信号;
[0059] 晶圆离开传送部件的晶圆接触器而被放置在承接部件上时,因晶圆接触器长期使用产生磨损,晶圆接触器的表面摩擦力增大,晶圆与晶圆接触器之间产生黏连并因黏连而
使晶圆在与晶圆接触器分离的过程中产生振动。其中,振动信号就是表征晶圆与晶圆接触
器分离过程中,因晶圆与晶圆接触器黏连而使晶圆产生的振动信号,如振幅、振动频率等。
[0060] 此处的振动信号可以为通过传感器检测到的信号,此时检测到的振动信号受外界条件影响的噪声较小,不影响系统中预设阈值的设置,发生误报警的概率在允许范围内;或
者,振动信号为检测振动信号经过数据处理得到的计算振动信号,计算振动信号能够更准
确的表征晶圆与晶圆接触器分离过程产生的振动,避免误报警的情况发生。
[0061] 步骤120,确定振动信号大于或等于预设阈值,则发送提示信息。
[0062] 其中,提示信息可以为预警信息、报警信息等,提示信息可以为声光提示、语音提示、文字信息提示等,以便工作人员检查晶圆接触器,进而工作人员根据提示信息的指示来
更换晶圆接触器。预设阈值可根据后续工序中的报警提示、晶圆的加工精度或晶圆加工的
成品率等条件,经过试验得出。
[0063] 预设阈值为与振动信号所对应的振幅或振动频率。
[0064] 本实施例晶圆传送系统检测方法,能够对晶圆与晶圆接触器分离时的黏连进行量化处理,进而通过数据分析,进行预警和报警。也就是,通过检测晶圆与晶圆接触器分离过
程中,晶圆产生的振动信号,结合量化的振动信号来判断晶圆接触器是否更换,及时提醒工
作人员进行解决问题,同时避免提早更换晶圆接触器而造成的浪费和生产停机对产能造成
的影响,解决了凭借人为听到响声后进行更换晶圆接触器,或根据经验更换晶圆接触器等
判断方式存在主观因素的问题。
[0065] 在一些实施例中,参考图2所示,步骤110,也就是,晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的振动信号;步骤120,确定振动信号大于或等于预设阈值,则发送提
示信息的步骤,具体为:
[0066] 步骤210,获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅,所述检测振幅记为A1~An;
[0067] 步骤220,获取检测振幅经过数据处理的计算振幅,所述数据处理为若干次的微分处理或结合若干次的微分处理与加权处理;
[0068] 步骤230,确定计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息,以根据所述提示信息确认更换所述晶圆接触器的时间。
[0069] 通过晶圆的振幅(晶圆与晶圆接触器分离过程中,晶圆产生的振幅)来量化晶圆与晶圆接触器之间的黏连作用力大小,以确定是否需要更换晶圆接触器。晶圆的振幅检测过
程中,受环境因素对检测结果的干扰较小,有助于提升检测精度。
[0070] 其中,检测振幅可通过距离传感器检测得到,距离传感器的种类多样,可根据检测精度选择对应的距离传感器。
[0071] 如,光学距离传感器、超声波距离传感器、红外距离传感器和激光测距传感器等,传感器具有测距功能以获取到检测振幅,传感器的种类具体可根据需要选择。
[0072] 每个晶圆接触器所传送的晶圆,振幅为变化的数据,晶圆在与晶圆接触器分离的瞬时振幅最大,距离传感器检测到的振幅为每个晶圆多个时刻的振幅,其中,晶圆的最大振
幅与预设阈值进行比较。当然,一些情况下,可采用晶圆在一段时间内的平均振幅与预设阈
值进行比较。
[0073] 其中,距离传感器为超声波测距传感器或光学距离传感器。超声波测距传感器和光学距离传感器均具有受环境干扰小,测量精度高,且使用寿命长的特点。
[0074] 需要说明的是,当检测振幅的准确性足够高,不影响预设阈值的设置,也就是发生误报警的概率在允许范围内,则可将检测振幅直接与对应的预设阈值进行比较,并根据比
较结果发送提示信息。
[0075] 在一些实施例中,步骤210中,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,
[0076] 步骤211,获取到所述传送部件到达目标位置的第一触发信号,则开始获取所述检测振幅;
[0077] 传送部件到达承接部件的上方,并与定位到可放置晶圆的位置,则传送部件解除对晶圆的支撑力,晶圆在重力作用下自动落在承接部件上。在传送部件带到目标位置,则传
送部件可解除对晶圆的支撑力,此时开始检测,避免晶圆与晶圆接触器分离过快而被漏检,
保证能够准确检测到晶圆与晶圆接触器分离时晶圆的振幅。
[0078] 步骤212,获取到所述晶圆接触器与所述晶圆分离的第二触发信号,延时预设时长,则结束获取所述检测振幅。
[0079] 其中,控制器向传送部件发送解除支撑作用力的信号,则晶圆与晶圆接触器开始分离,可将此信号作为第二触发信号;或者,晶圆与晶圆接触器分离时,晶圆接触器的受力
状态发生变化,控制器获得晶圆接触器的受力状态发生变化的信号,则作为第二触发信号,
当然,第二触发信号不限于通过前述手段获得,其他方式亦可。
[0080] 此处,延时的预设时长,可根据需要选择。一些情况下,晶圆与晶圆接触器分离速度在毫秒级别,预设时长可设置为毫秒级别或秒级别。需要说明的是,预设时长需要在传送
部件携带下一个晶圆到达目标位置之前结束。
[0081] 按照本实施例中的时间段来获取检测振幅,可保证晶圆与晶圆接触器分离的振幅被准确捕获,还能减少无效数据,简少需要处理的数据量。
[0082] 在一些实施例中,步骤211中,所述目标位置为传送部件位于适于放置晶圆的位置。
[0083] 传送部件达到目标位置,可通过触发传感器检测获知;或者,通过控制器获知传送部件完成传送动作,则传送部件到达目标位置。
[0084] 在一些实施例中,步骤220中,也就是,获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,
[0085] 数据处理为微分处理,也就是,对检测振幅进行微分处理以获得计算振幅,预设阈值为预设振幅。
[0086] 经过微分处理使得数据更加稳定,进而对晶圆接触器的判断结果更加准确。预设振幅为预先将试验结果进行微分处理而得出的结果。
[0087] 其中,微分处理可以为一阶微分处理、二阶微分处理或多阶微分处理。
[0088] 在一些实施例中,步骤220中,获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,
[0089] 获取一阶微分处理的振幅,记为Bn‑1=An‑ An‑1;
[0090] 获取二阶微分处理的第一计算振幅,记为Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑1‑i;
[0091] 其中,i为正整数,n为大于3的整数,n>i。
[0092] 步骤230中,所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0093] 确定所述第一计算振幅中的最大值大于或等于第一预设阈值,则发送提示信息。具体的,采集到的检测振幅A1、A2、A3、A4……An;
[0094] 经过一阶微分处理后的振幅B1=A2‑ A1、B2=A3‑ A2、B3=A4‑ A3……Bn‑1=An‑ An‑1;
[0095] 经过二阶微分处理后的振幅C1=B2‑B1、C2=B3‑B2……Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑2。其中,i=1。
[0096] 在一些实施例中,步骤220中,所述获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,
[0097] 数据处理为微分处理和加权处理,也就是,对检测振幅进行微分处理和加权处理,也就是经过数据处理获得计算振幅,预设阈值为预设振幅。
[0098] 在微分处理的基础上,进行加权处理,也就是,微分结果与检测结果进行加和得到计算振幅,数据分析更加准确,使得对晶圆接触器的判断结果更加准确。
[0099] 本实施例的方法,相对于仅进行微分处理的方法,微分处理与加权处理组合,使数据更加准确、直观的表达,有助于提升检测准确性。
[0100] 在一些实施例中,步骤220中,所述获取所述检测振幅经过数据处理的计算振幅的步骤中,
[0101] 获取所述检测振幅经过若干次的微分处理的第二计算振幅;
[0102] 获取所述检测振幅与所述第二计算振幅经过加权处理的第三计算振幅;
[0103] 所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0104] 确定所述第三计算振幅中的最大值大于或等于第二预设阈值,则发送提示信息。
[0105] 在一些实施例中,确定所述第三计算振幅中的最大值大于或等于第二预设阈值的步骤中,
[0106] 获取一阶微分处理的振幅,记为Bn‑1=An‑ An‑1;
[0107] 获取二阶微分处理的所述第二计算振幅,记为Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑1‑i;
[0108] 获取加权处理的所述第三计算振幅,记为Dn‑2=K1×An+K2×Cn‑2;
[0109] 其中, i为正整数,n为大于3的整数,n>i;K1、K2为加权系数。
[0110] 本实施例中,使用上述的二阶微分的方法,以加快计算机处理的速度,使系统能够快速响应,i 可以根据不同的结果需求进行调节,其中,i值越大,计算机处理速度更快,但
是同时二阶微分的精度会降低,反之,i值越小,会占用更多的计算机资源,但是二阶微分的
精度会提高。K1,K2也是可以根据最后的可检测性结果进行进一步的放大调节。
[0111] 其中,K1、K2 的取值一般都会大于1,加权处理主要的作用是对振幅起到放大作用,这样可以使预警阈值和报警阈值的阈值设计有更大的范围,避免误报警。
[0112] 具体的,采集到的检测振幅A1、A2、A3、A4……An;
[0113] 经过一阶微分处理后的振幅B1=A2‑ A1、B2=A3‑ A2、B3=A4‑ A3……Bn‑1=An‑ An‑1;
[0114] 经过二阶微分处理后的振幅C1=B2‑B1、C2=B3‑B2……Cn‑2=Bn‑1‑Bn‑2;
[0115] 经过加权处理后的振幅D1=K1×A3 +K2×C1、D2=K1×A4 +K2×C2……Dn‑3=K1×An+K2×Cn‑2。
[0116] 在一些实施例中,步骤210中,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,
[0117] 通过至少两个距离传感器获取至少两组检测振幅;
[0118] 多个距离传感器可检测多组检测振幅,多组数据可相互检验,避免个别距离传感器故障而影响整体的效果。
[0119] 其中,每个所述距离传感器获取所述晶圆不同位置的所述检测振幅;
[0120] 多组不同位置的检测振幅,可相互验证。一些情况下,对应于晶圆的不同位置,检测振幅的范围不同,其对应的预设阈值不同。
[0121] 所述确定所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0122] 确定至少一个所述距离传感器对应的所述计算振幅中的最大值大于或等于预设阈值,则发送提示信息。
[0123] 多个距离传感器同时接收晶圆的振动信号,并输出分析结果,若距离传感器的输出的结果一致或在允许的误差范围内,则进行下一步的数据处理,以解决单一距离传感器
失效,以及单一距离传感器存在的检测误差大等问题。
[0124] 以距离传感器设置两个为例,若其中一个距离传感器发生故障,则可通过另一个距离传感器进行监测,以对晶圆传送过程进行持续监测。并且,还可以将光学距离传感器检
测到的两组数据取平均数,使得数据的稳定性更好。
[0125] 在一些实施例中,步骤210中,所述获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤中,
[0126] 所述检测振幅为所述晶圆的上表面与下表面中的至少一个的振幅。
[0127] 检测振幅可以为晶圆的上表面的振幅,还可以为晶圆的下表面的振幅,还可以同时检测晶圆的上表面和下表面的振幅。
[0128] 在一些实施例中,获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的检测振幅的步骤之前,还包括:
[0129] 距离传感器设置于承载部件。
[0130] 进一步的,距离传感器设置在用于承接晶圆的承接部件,距离传感器通过支撑件固定在晶圆的上方或下方,以便准确采集晶圆的振幅。其中,距离传感器设置在靠近晶圆外
周的位置,以检测晶圆外周的振幅,晶圆外周的振动幅度较大,检测到的振幅更加明显,方
便判断晶圆接触器的磨损状况。
[0131] 在一些实施例中,步骤230中,也就是,确定计算振幅大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0132] 提示信息包括预警信息和警报信息中的至少一个,以根据提示信息确认更换晶圆接触器的时间。
[0133] 其中,当计算振幅大于或等于报警阈值,则发送报警信息,报警信息用于提示工作人员晶圆接触器需要更换,当振动信号大于或等于预警阈值,则发送预警信息,预警信息用
于提示工作人员晶圆接触器即将达到工作寿命。
[0134] 在一个具体实施例中,参考图3所示,在晶圆传送过程中,控制器(也就是CPU)控制传送部件(如洁净机器人)从晶圆载物台上拿取晶圆,并将晶圆放置到承接部件的工位,放
置过程中,晶圆接触器与晶圆分离产生黏连,导致晶圆接触器与晶圆分离过程中,晶圆产生
振动,光学距离传感器1与光学距离传感器2分别接收检测振幅,两个光学距离传感器接收
到的检测振幅经过数据对比分析系统处理,数据对比分析系统对检测振幅进行上述的微分
处理和加权处理以得到计算振幅,在终点检测系统中计算振幅与预设阈值进行比较,若计
算振幅大于或等于预设阈值,则进行预警或报警。
[0135] 本实施例,通过光学距离传感器收集晶圆的振幅,再结合数据分析,使洁净机器人能够智能的预判,实现对晶圆接触器的终点检测,通过量化的模型和数据进行准确的分析,
以便预判是否需要更换晶圆接触器,及时提醒工作人员进行有效解决,同时避免提早更换
晶圆接触器造成浪费和生产停机对产能造成的浪费,实现了数据化的智能判断。
[0136] 参考图4所示,示意了经过四次放置晶圆动作,两组光学距离传感器同时采集数据,获得的检测振幅(也就是晶圆上下浮动的位移)与时间的关系,横坐标为时间,纵坐标为
检测振幅。参考图5所示,示意了图4中的数据经过分析处理得到二阶微分处理的振幅与时
间的关系,横坐标为时间,纵坐标为二阶微分处理得到的计算振幅。可以看出,检测振幅的
数据浮动较小;经过二阶微分处理,计算振幅的数据浮动增大;方便比较和判断。图中,预设
阈值包括预警阈值和报警阈值,预警阈值与报警阈值为振幅的阈值。控制器根据设置的阈
值与二阶微分处理数据做对比,进行预警和报警机制启动。
[0137] 在一些实施例中,提供的晶圆传送系统检测方法,还包括:
[0138] 获取晶圆与晶圆接触器分离过程产生的第一声音信号,其中,晶圆接触器设于传送部件并用于支撑晶圆;
[0139] 在晶圆通过传送部件向承载部件运送的过程中,传送部件的晶圆接触器支撑晶圆;在晶圆与晶圆接触器分离过程中,因晶圆接触器长期使用产生磨损,晶圆接触器的表面
摩擦力增大,晶圆与晶圆接触器之间因摩擦而产生黏连,并产生声音。第一声音信号就是表
征晶圆与晶圆接触器分离过程因摩擦而产生的声音信号。
[0140] 其中,第一声音信号可以为通过传感器直接检测到的检测声音信号,也就是检测到的晶圆与晶圆接触器分离过程产生的声音信号,此时,检测声音信号需要满足:准确性足
够高,噪声足够小,不影响预设阈值的设置,发生误报警的概率在允许范围内。或者,第一声
音信号为对检测声音信号进行处理得到的第二声音信号,适用于检测声音信号的准确性不
高的情况,对检测声音信号进行去噪处理得到第二声音信号,第二声音信号的噪声足够小,
不影响预设阈值的设置,发生误报警的概率在允许范围内。或者,第一声音信号为对检测声
音信号进行处理并计算得到的计算声音信号,计算声音信号经过了去噪处理和信号整合,
计算声音信号能够更准确的表征晶圆与晶圆接触器分离过程产生的声音信号,避免误报警
的情况发生。
[0141] 确定第一声音信号大于或等于预设阈值,则发送提示信息。
[0142] 其中,提示信息可以为预警信息、报警信息等,提示信息可以为声光提示、语音提示、文字信息提示等,以便工作人员检查晶圆接触器,进而工作人员根据提示信息的指示来
更换晶圆接触器。预设阈值可根据后续工序中的报警提示、晶圆的加工精度或晶圆加工的
成品率等条件,经过试验得出。
[0143] 第一声音信号可以为声音的强度、频率等参数,与之对应的,预设阈值也为强度、频率等参数。第一声音信号大于或等于预设阈值,第一声音信号可为检测到的最大声音信
号,或预设时间段内的平均声音信号。一些情况下,第一声音信号可为检测到的最大声音信
号,判断准确性高。
[0144] 也就是,可同时获取晶圆与传送部件的晶圆接触器分离过程中所述晶圆的振动信号和第一声音信号,两者结合,若其中一个大于或等于对应的预设阈值,则可发出提示信
息。两种检测方式结合,可从多元化的角度对晶圆接触器的表面状态进行检测。
[0145] 本实施例中晶圆传送系统检测方法,能够对晶圆与晶圆接触器分离时的黏连进行量化处理,进而通过数据分析,进行预警和报警。也就是,通过检测到晶圆脱离晶圆接触器
而产生的声音信号,结合量化的声音信号来判断晶圆接触器是否更换,及时提醒工作人员
进行解决问题,同时避免提早更换晶圆接触器而造成的浪费和生产停机对产能造成的影
响,解决了凭借人为听到响声后进行更换晶圆接触器,或根据经验更换晶圆接触器等判断
方式受主观因素干扰而导致判断准确性差的问题。
[0146] 在一些实施例中,获取晶圆与晶圆接触器分离过程产生的第一声音信号的步骤之前,还包括:
[0147] 通过听觉传感器获取检测声音信号;
[0148] 基于所述检测声音信号确定所述第一声音信号。
[0149] 当检测声音信号的准确度足够高,误报警的次数在允许范围内,检测声音信号可作为第一声音信号,通过检测声音信号与预设阈值进行比较。如检测声音信号中噪声信号
较多,则对检测声音信号进行处理后获得第一声音信号。
[0150] 听觉传感器是检测出声音的频率、强度等信息。听觉传感器的技术成熟稳定,采集精度可根据实际需要选择。一般情况下,检测声音信号为通过听觉传感器采集到的声音信
号,也就是环境中的所有声音信号。
[0151] 在一些实施例中,基于所述检测声音信号确定所述第一声音信号的步骤之后,还包括:
[0152] 对检测声音信号进行数据处理,以获得第一声音信号。
[0153] 数据处理包括去噪处理和数据整合,去噪处理就是去除检测声音信号中的干扰信号,如设备运行的声音信号、环境中的其他声音信号,以保留检测声音信号中晶圆与晶圆接
触器分离过程所产生的声音信号,并将去噪处理后的声音信号再进行数据整合,数据整合
后的声音信号作为第一声音信号。
[0154] 在一些实施例中,对检测声音信号数据处理的步骤中,还包括:
[0155] 获取预设时段内检测声音信号中处于预设频段的第二声音信号;可以理解为去噪处理的步骤;
[0156] 获取第二声音信号对应的检测声音强度,所述检测声音强度记为D1~Dn。
[0157] 预设时段为晶圆从传送部件放置在承载部件的时间段,预设时段的起点可为:检测到晶圆被传送至承载部件的时刻,预设时段的终点可以为:传送部件的基体离开承载部
件的时刻。其中,检测晶圆的位置可通过摄像头或位置传感器执行。另外,预设时段可以为
根据传送部件传送晶圆的周期预先设置的时间段,如运送周期为10秒,每个10秒监测2秒,
也就是预设时段为2秒。
[0158] 预设频段为晶圆与晶圆接触器分离过程中产生的振动的频段,预设频段可通过预先试验测得。其中,检测到的检测声音信号经过傅里叶变换,可以提取出对应的特征频率和
对应的声音强度。
[0159] 声音强度能够直观且准确的体现晶圆的振动状态。此时,预设阈值为预设声音强度,检测声音强度与预设声音强度比较,确定检测声音强度大于或等于预设声音强度,则发
送提示信息。
[0160] 需要说明的是,第二声音信号也可以为处于预设声音强度范围的声音频率,可将第二声音信号作为第一声音信号,第二声音信号与预设阈值进行比较,此时,预设阈值为预
设声音频率。
[0161] 在一些实施例中,所述预设时段为:
[0162] 获取到所述传送部件到达目标位置的第一触发信号,为所述预设时段的起始时间点;
[0163] 获取到所述晶圆接触器与所述晶圆分离的第二触发信号,并延时预设时长后,为所述预设时段的结束时间点。
[0164] 本实施例中,第一触发信号和第二触发信号,与上述采集振动信号的第一触发信号和第二触发信号相同,可参见上述内容,此处不再赘述。
[0165] 在一些实施例中,获取第二声音信号对应的检测声音强度的步骤之后,还包括:
[0166] 对检测声音强度进行微分处理以获得第一计算声音强度,并将第一计算声音强度中的最大值作为第一声音信号,其中,预设阈值为第一预设声音强度。
[0167] 本实施例提供一种数据整合方式。经过微分处理使得数据更加稳定,进而对晶圆接触器的判断结果更加准确。第一预设声音强度为预先将试验结果进行微分处理而得出的
结果。在晶圆与晶圆接触器分离的瞬间所产生的声音信号最大,则将第一计算声音强度中
的最大值作为第一声音信号,检测的准确性更高。
[0168] 其中,微分处理可以为一阶微分处理、二阶微分处理或多阶微分处理。
[0169] 在一些实施例中,对检测声音强度进行微分处理的步骤中,
[0170] 获取一阶微分处理的声音强度,记为En‑1=Dn‑ Dn‑i;
[0171] 获取二阶微分处理的声音强度,记为Fn‑2=En‑1‑En‑1‑i;
[0172] 其中,二阶微分处理的声音强度作为第一计算声音强度,i为正整数,i 可以根据不同的结果需求进行调节,n为大于3的整数,n>i。
[0173] 具体的,采集到的检测声音强度D1、D2、D3、D4……Dn;
[0174] 经过一阶微分处理后的声音强度E1=D2‑ D1、E2=D3‑ D2、E3=D4‑ D3……En‑1=Dn‑ Dn‑1;
[0175] 经过二阶微分处理后的声音强度F1=E2‑E1、F2=E3‑E2……Fn‑2=En‑1‑En‑2;其中,以i=1。
[0176] 在一些实施例中,获取第二声音信号对应的检测声音强度的步骤之后,还包括:
[0177] 对检测声音强度进行微分处理和加权处理,以获得第二计算声音强度,并将第二计算声音强度作为第一声音信号,其中,预设阈值为第二预设声音强度。
[0178] 本实施例提供另一种数据整合方式。在微分处理的基础上,进行加权处理,也就是,微分结果与检测结果进行加和得到第二计算声音强度,使得声音强度数据更加稳定。
[0179] 本实施例的方法,相对于仅进行微分处理的方法,微分处理与加权处理组合,使数据更加准确、直观的表达,有助于提升检测准确性。
[0180] 在一些实施例中,对检测声音强度进行微分处理和加权处理的步骤中,
[0181] 获取一阶微分处理的声音强度En‑1=Dn‑ Dn‑i;
[0182] 获取二阶微分处理的声音强度Fn‑2=En‑1‑En‑1‑i;
[0183] 获取加权处理的声音强度Gn=K3×Dn+K4×Fn‑2;
[0184] 其中,加权处理的声音强度作为第二计算声音强度,i为正整数,n为大于3的整数,n>i;K3、K4为加权系数。
[0185] K3、K4的取值一般都会大于1,加权处理主要的作用是对声音强度起到放大作用,这样可以使预警阈值和报警阈值设计有更大的范围,避免误报警。
[0186] 本实施例中,使用上述的二阶微分的方法,以加快计算机处理的速度,使系统能够快速响应,i 可以根据不同的结果需求进行调节,其中,i值越大,计算机处理速度更快,但
是同时二阶微分的精度会降低,反之,i值越小,会占用更多的计算机资源,但是二阶微分的
精度会提高。K3,K4也是可以根据最后的可检测性结果进行进一步的放大调节。
[0187] 具体的,采集到的检测声音强度D1、D2、D3、D4……Dn;
[0188] 经过一阶微分处理后的声音强度E1=D2‑ D1、E2=D3‑ D2、E3=D4‑ D3……En‑1=Dn‑ Dn‑1;
[0189] 经过二阶微分处理后的声音强度F1=E2‑E1、F2=E3‑E2……Fn‑2=En‑1‑En‑2;
[0190] 经过加权处理后的声音强度G1=K3×G3 +K4×F1、G2=K3×G4 +K4×F2……Gn‑3=K3×Gn+K4×Fn‑2;其中,以i=1。
[0191] 在一些实施例中,通过听觉传感器获取检测声音信号的步骤之前,还包括:
[0192] 听觉传感器设置至少两个。
[0193] 在一些实施例中,所述获取晶圆与晶圆接触器分离过程产生的第一声音信号的步骤中,
[0194] 通过至少两个听觉传感器获取至少两组所述第一声音信号;
[0195] 所述确定所述第一声音信号大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0196] 确定至少一个所述听觉传感器对应的所述第一声音信号大于或等于预设阈值,则发送提示信息。
[0197] 多个听觉传感器同时接收声音信号,并输出分析结果,若多个听觉传感器的输出的结果一致或在允许的误差范围内,则进行下一步的去噪处理,以解决单一听觉传感器失
效,以及单一听觉传感器存在的检测误差大等问题。
[0198] 以听觉传感器设置两个为例,若其中一个听觉传感器发生故障,则可通过另一个听觉传感器进行监测,以对晶圆传送过程进行持续监测。并且,还可以将两个听觉传感器检
测到的两组数据取平均数,使得数据的稳定性更好。
[0199] 其中,确定所述第一声音信号大于或等于预设阈值,可以理解为,确定所述第一声音信号中的最大值大于或等于预设阈值,第一声音信号中的最大值最接近晶圆与晶圆接触
器分离过程产生的声音信号。
[0200] 进一步的,听觉传感器设置在用于承接晶圆的承接部件,和/或,听觉传感器设置在安装有晶圆接触器的传送部件。听觉传感器设置在传送部件,使听觉传感器靠近晶圆接
触器,以便准确采集晶圆与晶圆接触器摩擦而产生的声音信号。听觉传感器设置在承接部
件,听觉传感器保持固定,可避免运动对听觉传感器检测数据的干扰,也可保证听觉传感器
的稳定性。
[0201] 在一些实施例中,确定第一声音信号大于或等于预设阈值,则发送提示信息的步骤中,
[0202] 提示信息包括预警信息和警报信息中的至少一个,以根据提示信息确定更换晶圆接触器的时间。
[0203] 其中,当第一声音信号大于或等于报警阈值,则发送报警信息,报警信息用于提示工作人员晶圆接触器需要更换,当第一声音信号大于或等于预警阈值,则发送预警信息,预
警信息用于提示工作人员晶圆接触器即将需要更换。
[0204] 在一个具体实施例中,在晶圆传送过程中,控制器(也就是CPU)控制传送部件(如洁净机器人)从晶圆载物台上拿取晶圆,并将晶圆放置到承接部件的工位,放置过程中,晶
圆接触器与晶圆分离,此过程中,听觉传感器1与听觉传感器2分别接收声音信号,两个听觉
传感器接收到的检测声音信号经过数据对比分析系统处理,数据对比分析系统对检测声音
信号进行上述的去噪处理、微分处理和加权处理以得到第一声音信号,在终点检测系统中
第一声音信号与预设阈值进行比较,若第一声音信号大于或等于预设阈值,则进行预警或
报警。
[0205] 本实施例,通过听觉传感器收集处于特征频率的声音强度,再结合数据分析,使洁净机器人能够智能的预判,实现对晶圆接触器的终点检测,通过量化的模型和数据进行准
确的分析,以预判是否需要更换晶圆接触器,及时提醒工作人员进行有效解决,同时避免提
早更换晶圆接触器造成浪费和生产停机对产能造成的浪费,实现了数据化的智能判断。
[0206] 参考图6所示,示意了经过四次传送晶圆动作,两组听觉传感器同时采集数据,获得的检测声音强度与时间的关系,横坐标为时间,纵坐标为检测声音强度。参考图7所示,示
意了检测声音强度、以及图6中的数据经过二阶微分处理的声音强度以及终点检测加权处
理的声音强度,其中,终点检测加权处理的声音强度为在二阶微分处理的基础上进行加权
处理得到的,横坐标为时间,纵坐标为声音强度。可以看出,检测声音强度的数据浮动较小;
经过二阶微分处理,声音强度的数据浮动增大;经过二阶微分处理与加权处理,声音强度的
数据浮动明显增大,方便比较和判断。图中,预设阈值为预警阈值和报警阈值,预警阈值与
报警阈值为声音强度的阈值。晶圆传送系统的控制器根据设置的阈值与该终点检测加权处
理数据做对比,进行预警和报警机制启动。
[0207] 需要说明的是,晶圆传送系统检测方法可同时获取上述实施例的第一声音信号和振动信号,同时检测两种信号,有助于提升检测准确性。
[0208] 本发明的第二方面的实施例,结合图8至图10所示,提供一种晶圆传送系统,包括承接部件2和向承接部件2传送晶圆5的传送部件1,承接部件2设有用于检测振动信号的传
感器,振动信号为晶圆在与晶圆接触器分离过程中产生的振动。
[0209] 传送部件1从晶圆载物台3取得晶圆5,再通过传送部件1的直线电机12驱动将晶圆5送入承接部件2,传送部件1的基体13携带晶圆5运动到承接部件2,晶圆5被放置在第一承
接件21或第二承接件22上。传送部件1和承接部件2均设置在设备框架4内。
[0210] 晶圆5离开晶圆接触器11产生黏连,导致晶圆5与晶圆接触器11分离过程中晶圆5产生振动,通过传感器获得振动信号来表征晶圆的振动,其中,传感器可以为听觉传感器、
声音传感器或距离传感器等,传感器的种类多样,可以测得晶圆与晶圆接触器之间黏连而
产生的振动信号即可。
[0211] 其中,距离传感器可以为光学距离传感器24,晶圆5与晶圆接触器11分离后,光学距离传感器24会实时检测晶圆在受到黏连作用而上下浮动产生的位移。光学距离传感器可
准确检测晶圆的振幅。
[0212] 光学距离传感器24可以设置一个或多个,当光学距离传感器24设置一个,系统的结构简单,数据处理过程也简单;当光学距离传感器24设置多个,光学距离传感器24测得的
数据可相互确认,保证不会发生因传感器的问题而导致的误触发。
[0213] 本实施例以及下述实施例的晶圆传送系统,还包括控制器,控制器用于控制上述一个或多个实施例中的晶圆传送系统检测方法的执行,则具有上述的有益效果,此处不再
赘述,可参见上述内容。
[0214] 本实施例的晶圆传送系统,具备收集晶圆与晶圆接触器分离时的上下方向位移数据能力,通过数据分析,能够智能的预判,实现对晶圆离开晶圆接触器发生的黏连程度问题
进行终点检测。
[0215] 在一些实施例中,参考图9和图10所示,承接部件2设有支撑件23,支撑件23开设有可供晶圆5插入的槽体,槽体的顶壁或底壁设置距离传感器(如光学距离传感器)。
[0216] 其中,槽体为设置在晶圆周向外侧的槽体,晶圆5可进入槽体,安装于槽体的顶壁或底壁的传感器可准确检测到晶圆的振幅。
[0217] 支撑件23可设置一个或多个,当支撑件23设置一个,支撑件23可安装一个或多个距离传感器;当支撑件23设置多个,每个支撑件23可安装一个或多个距离传感器。支撑件可
固定在承载部件的支架上,方便安装。
[0218] 在一些实施例中,传送部件1与承接部件2中至少一个设有用于获取第一声音信号的传感器,第一声音信号为晶圆5与晶圆接触器11分离过程产生的声音信号。
[0219] 晶圆5离开晶圆接触器11的过程中,产生的第一声音信号通过传感器获得,其中,传感器可以为听觉传感器、声音传感器或振动传感器等,传感器的种类多样,可以测得晶圆
5与晶圆接触器11之间摩擦而产生的声音信号即可。
[0220] 用于获取第一声音信号的传感器为听觉传感器。听觉传感器的检测准确性高且技术成熟。
[0221] 听觉传感器可以设置一个或多个,多个听觉传感器检测的数据可相互确认,避免单一听觉传感器失效而影响检测效果,还保证避免因听觉传感器误触发而导致的检测不准
确。当听觉传感器设置多个,可从多个位置检测晶圆5与晶圆接触器11分离产生的声音信
号,进一步提升检测结构的准确性。
[0222] 传送部件1包括基体13,基体13上设置用于支撑晶圆5的晶圆接触器11,听觉传感器连接于基体13与晶圆接触器11中的至少一个。听觉传感器设于传送部件1,靠近晶圆5与
晶圆接触器11发生摩擦而产生声音的位置,有助于提升检测的准确性。
[0223] 传送部件1(如洁净机器人)具备听觉能力,以及智能预判的能力,实现对晶圆5离开晶圆接触器11发生的黏连问题进行检测。
[0224] 承接件设置有听觉传感器。听觉传感器可以嵌设在承接件内或安装在承接件的下方,承接件的上表面用于承接晶圆5。承接部件2在设备框架4内保持固定状态,听觉传感器
安装在承接部件2上,可避免运动对声音检测的干扰。
[0225] 承接部件2包括第一承接件21和第二承接件22,每个承接件的内部或下部均设置听觉传感器。
[0226] 在一些实施例中,承接部件2设置有用于安装听觉传感器的支撑件23。在晶圆5放置在承接件状态,支撑件23位于晶圆5的下方或上方靠近晶圆5的位置,且支撑件23不会影
响传送部件1将晶圆5放置在承接部件2的操作。
[0227] 在第一承接件21上设置用于安装听觉传感器的第一安装位,支撑件23设置在晶圆5外圈的周向,支撑件23上设置用于安装听觉传感器的第二安装位和第三安装位,三个听觉
传感器配合采集三组声音数据,三组数据进行整合处理,可使得检测结果更加准确。
[0228] 晶圆传送系统可以同时设置上述的距离传感器与听觉传感器。
[0229] 距离传感器可为光学距离传感器,超声波距离传感器或红外测距传感器等。
[0230] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。