本發(fā)明涉及晶圓加工,具體涉及一種晶圓檢測(cè)裝置及晶圓片檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
1、晶圓盒,是一種用于在加工過(guò)程中裝載晶圓的裝置,其通常呈盒裝,內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)夾具用于承托晶圓片。在晶圓的加工過(guò)程中,為實(shí)現(xiàn)在各工位之間對(duì)晶圓的轉(zhuǎn)移,通常需要將晶圓片裝入晶圓盒中,再通過(guò)裝載機(jī)構(gòu)對(duì)晶圓盒進(jìn)行搬運(yùn)、在工位上對(duì)晶圓片進(jìn)行取出來(lái)避免晶圓在轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)生損傷。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,針對(duì)晶圓的檢測(cè)過(guò)程通常是針對(duì)晶圓盒整體做檢測(cè),即通過(guò)在裝載臺(tái)上設(shè)置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)晶圓盒是否落入對(duì)應(yīng)位置。比如,中國(guó)專(zhuān)利cn201810053920.8提供一種晶圓運(yùn)輸載具以及晶圓盒檢測(cè)方法,晶圓運(yùn)輸載具包括:一乘載裝置,具有一容置空間以及與容置空間連接的一檢測(cè)區(qū)域;一懸吊裝置,設(shè)置于容置空間內(nèi),且被配置用以將一晶圓盒移動(dòng)至容置空間內(nèi);以及一檢測(cè)裝置,設(shè)置于乘載裝置上,被配置用于檢測(cè)晶圓盒的門(mén)板的位置,以于門(mén)板位于檢測(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí),發(fā)出一警告信號(hào)。利用本公開(kāi)的檢測(cè)裝置可于懸吊裝置移動(dòng)晶圓盒的過(guò)程中,或是晶圓運(yùn)輸載具運(yùn)輸晶圓盒的過(guò)程中即時(shí)地檢測(cè)晶圓盒的門(mén)板是否松脫于外殼,并可于檢測(cè)到門(mén)板松脫于外殼時(shí)發(fā)出警告信號(hào),進(jìn)而可防止門(mén)板脫落于外殼與降低晶圓報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。
3、但是,在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),該類(lèi)檢測(cè)方法通常僅關(guān)注對(duì)晶圓盒本身的檢測(cè),對(duì)盒體內(nèi)的晶圓并不做檢測(cè),而是由機(jī)械手依照預(yù)先配置的加工程序?qū)A進(jìn)行取放、對(duì)取放的動(dòng)作進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)判定剩余的晶圓數(shù)量。在這一過(guò)程中,當(dāng)上一道工序中晶圓盒內(nèi)出現(xiàn)空置、未放置正確等情況,機(jī)械手仍會(huì)依照相應(yīng)流程嘗試對(duì)相應(yīng)高度上的晶圓進(jìn)行取放,導(dǎo)致工序浪費(fèi)或者對(duì)晶圓造成損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,現(xiàn)提供一種晶圓檢測(cè)裝置;另一方面,還提供應(yīng)用于該晶圓檢測(cè)裝置的晶圓片檢測(cè)方法。
2、具體技術(shù)方案如下:
3、一種晶圓檢測(cè)裝置,用于檢測(cè)存放于晶圓片安裝盒內(nèi)的晶圓片,所述晶圓檢測(cè)裝置包括:
4、安裝背板,所述安裝背板的第一面豎向設(shè)置有第一安裝區(qū)域及第二安裝區(qū)域,所述第一安裝區(qū)域位于第二安裝區(qū)域的上方,在所述安裝背板上對(duì)應(yīng)于所述第一安裝區(qū)域設(shè)置有第一開(kāi)窗,對(duì)應(yīng)于所述第二安裝區(qū)域設(shè)置有第二開(kāi)窗;
5、所述第一安裝區(qū)域上設(shè)置有用于放置所述晶圓片安裝盒的工作臺(tái),所述晶圓片安裝盒開(kāi)蓋后的開(kāi)口正對(duì)所述第一開(kāi)窗;
6、傳動(dòng)裝置,所述傳動(dòng)裝置設(shè)置于所述第二安裝區(qū)域;
7、檢測(cè)框架,所述檢測(cè)框架豎向設(shè)置于所述安裝背板的第二面,所述檢測(cè)框架的下方通過(guò)所述第二開(kāi)窗與所述傳動(dòng)裝置固定連接,以通過(guò)所述傳動(dòng)裝置沿著所述安裝背板上下移動(dòng);
8、所述檢測(cè)框架的上沿上設(shè)置有檢測(cè)部,所述檢測(cè)部通過(guò)所述第一開(kāi)窗伸入所述晶圓片安裝盒內(nèi)的所述晶圓片放置的空間,隨著所述檢測(cè)框架的上下移動(dòng):
9、所述檢測(cè)部依照指向的方向是否存在所述晶圓片產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào);
10、信號(hào)處理裝置,設(shè)置于所述第二安裝區(qū)域內(nèi),所述信號(hào)處理裝置與所述檢測(cè)框架電連接,用于接收所述檢測(cè)信號(hào)并進(jìn)行處理,以得到所述晶圓片的檢測(cè)結(jié)果。
11、另一方面,所述檢測(cè)部上設(shè)置有兩個(gè)凸出部,分別通過(guò)所述第一開(kāi)窗伸入所述晶圓片安裝盒內(nèi)的所述晶圓片放置的空間,兩個(gè)所述凸出部之間的間隔距離大于所述晶圓片的直徑;
12、其中一個(gè)所述凸出部上設(shè)置有光線發(fā)射單元,其中另一個(gè)所述凸出部上設(shè)置有光線接收單元;
13、在所述檢測(cè)框架上下移動(dòng)的過(guò)程中:
14、當(dāng)兩個(gè)所述凸出部之間不存在所述晶圓片時(shí),所述光線接收單元接收到所述光線發(fā)射單元發(fā)出的光信號(hào),所述檢測(cè)部產(chǎn)生所述檢測(cè)信號(hào);以及
15、當(dāng)兩個(gè)所述凸出部之間存在所述晶圓片時(shí),所述光線接收單元無(wú)法接收到所述光線發(fā)射單元發(fā)出的光信號(hào),所述檢測(cè)部停止產(chǎn)生所述檢測(cè)信號(hào)。
16、另一方面,所述傳動(dòng)裝置包括:
17、上下傳動(dòng)裝置,所述上下傳動(dòng)裝置的兩端分別固定于所述第二開(kāi)窗的上下兩側(cè),以將所述上下傳動(dòng)裝置與所述安裝背板固定連接,所述上下傳動(dòng)裝置中設(shè)置有可沿所述安裝背板上下移動(dòng)的滑動(dòng)單元;
18、前后傳動(dòng)裝置,所述前后傳動(dòng)裝置的一端固定于所述檢測(cè)框架的下方,另一端通過(guò)所述第二開(kāi)窗連接所述滑動(dòng)單元;
19、所述檢測(cè)部的初始位置處于放置在所述工作臺(tái)上的所述晶圓片安裝盒的上方,且未穿過(guò)所述第一開(kāi)窗;
20、當(dāng)對(duì)所述晶圓片進(jìn)行檢測(cè)時(shí),所述前后傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述檢測(cè)框架橫向朝向所述第一開(kāi)窗移動(dòng),以使得所述檢測(cè)部到達(dá)伸入所述晶圓片安裝盒內(nèi)的所述晶圓片放置的空間的預(yù)定檢測(cè)位置,隨后所述上下傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述檢測(cè)框架沿所述安裝背板向下移動(dòng),以對(duì)所述晶圓片進(jìn)行檢測(cè);
21、當(dāng)完成所述晶圓片的檢測(cè)后,所述前后傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述檢測(cè)框架橫向背離所述第一開(kāi)窗移動(dòng),以使得所述檢測(cè)部從所述第一開(kāi)窗退出。
22、另一方面,所述前后傳動(dòng)裝置包括:
23、安裝板,所述安裝板卡設(shè)于所述檢測(cè)框架內(nèi),并緊貼所述檢測(cè)框架的下邊沿;
24、一對(duì)對(duì)向設(shè)置的滑軌安裝板,所述滑軌安裝板的一端垂直固定于所述安裝板上;
25、每個(gè)所述滑軌安裝板上朝向另一個(gè)所述滑軌安裝板的一側(cè)還分別設(shè)置有滑軌,所述滑軌與所述滑動(dòng)單元的側(cè)板上設(shè)置的滑塊配套連接;
26、圓形氣缸,所述圓形氣缸與所述滑軌安裝板平行,并設(shè)置于所述滑軌安裝板的下方,所述圓形氣缸的一端固定于所述安裝板上,所述圓形氣缸的另一端固定有一浮動(dòng)接頭,所述浮動(dòng)接頭通過(guò)設(shè)置于所述滑動(dòng)單元的側(cè)板上的浮動(dòng)卡塊卡設(shè)于所述滑動(dòng)單元上,所述圓形氣缸驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)框架,沿所述滑軌相對(duì)于所述滑動(dòng)單元前后移動(dòng)。
27、另一方面,所述上下傳動(dòng)裝置包括:
28、長(zhǎng)板,所述長(zhǎng)板的兩端分別固定于所述第二開(kāi)窗的上下兩側(cè);
29、一對(duì)對(duì)向設(shè)置的氣缸安裝板,所述氣缸安裝板分別垂直固定于所述長(zhǎng)板的兩端;
30、滑動(dòng)桿,所述滑動(dòng)桿固定連接在所述氣缸安裝板之間;
31、所述滑動(dòng)單元中包括滑動(dòng)塊,所述滑動(dòng)桿穿設(shè)于所述滑動(dòng)塊中,以使得所述滑動(dòng)塊可沿所述滑動(dòng)桿上下移動(dòng),從而使得所述滑動(dòng)單元沿所述安裝背板上下移動(dòng)。
32、另一方面,所述滑動(dòng)單元還包括:
33、連接板,所述連接板固定連接在所述滑動(dòng)塊上朝向所述長(zhǎng)板的一面上,所述連接板的兩側(cè)分別固定連接側(cè)板;
34、擋板,平行于所述連接板設(shè)置,且分別連接所述側(cè)板,所述連接板、兩個(gè)所述側(cè)板以及所述擋板形成包圍所述滑動(dòng)塊的矩形的滑動(dòng)罩;
35、當(dāng)所述滑動(dòng)塊沿所述滑動(dòng)桿上下移動(dòng)時(shí),帶動(dòng)所述滑動(dòng)罩同步上下移動(dòng)。
36、另一方面,所述信號(hào)處理裝置包括:
37、光線放大器,固定于所述安裝背板上且與所述檢測(cè)部電性連接,用于獲取所述檢測(cè)信號(hào)并放大;
38、信號(hào)讀取裝置安裝板,所述信號(hào)讀取裝置安裝板垂直固定于所述安裝背板上,且位于所述前后傳動(dòng)裝置的一側(cè);
39、磁柵尺,所述磁柵尺固定于所述信號(hào)讀取裝置安裝板上朝向所述前后傳動(dòng)裝置的一面,并平行于所述滑動(dòng)塊;
40、讀數(shù)頭安裝板,所述讀數(shù)頭安裝板的一端固定于所述滑動(dòng)罩上朝向所述磁柵尺的側(cè)板的下方,所述讀數(shù)頭安裝板的另一端平行于所述磁柵尺;
41、讀數(shù)頭,所述讀數(shù)頭固定于所述讀數(shù)頭安裝板上平行于所述磁柵尺的一端,且套設(shè)于所述磁柵尺上;
42、當(dāng)所述滑動(dòng)塊沿所述滑動(dòng)桿上下移動(dòng)時(shí),所述讀數(shù)頭被同步帶動(dòng)沿所述磁柵尺上下移動(dòng),并在移動(dòng)過(guò)程中讀取所述磁柵尺上的數(shù)值,持續(xù)輸出讀數(shù)信號(hào);
43、信號(hào)處理單元,分別電連接所述光線放大器和所述讀數(shù)頭,用于獲取放大后的所述檢測(cè)信號(hào)和持續(xù)輸出的所述讀數(shù)信號(hào),并用于:
44、根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)的產(chǎn)生次數(shù)處理得到所述晶圓片安裝盒內(nèi)的所述晶圓片的數(shù)量;以及
45、每?jī)蓚€(gè)相鄰的所述檢測(cè)信號(hào)之間的時(shí)間間隔和所述讀數(shù)信號(hào)處理得到對(duì)應(yīng)的一片所述晶圓片的厚度。
46、一種晶圓片檢測(cè)方法,用于檢測(cè)存放于晶圓片安裝盒內(nèi)的晶圓片,應(yīng)用如上述的晶圓片檢測(cè)裝置;
47、所述檢測(cè)部的初始位置處于放置在所述工作臺(tái)上的所述晶圓片安裝盒的上方,且未穿過(guò)所述第一開(kāi)窗;
48、所述晶圓片檢測(cè)方法包括:
49、步驟s1,啟動(dòng)檢測(cè),控制所述檢測(cè)框架橫向朝向所述第一開(kāi)窗移動(dòng),以使得所述檢測(cè)部穿過(guò)所述第一開(kāi)窗并到達(dá)伸入所述晶圓片安裝盒內(nèi)的所述晶圓片放置的空間的預(yù)定檢測(cè)位置;
50、步驟s2,控制所述檢測(cè)框架沿所述安裝背板向下移動(dòng),同時(shí)接收所述檢測(cè)部發(fā)送的所述檢測(cè)信號(hào);
51、步驟s3,根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)處理得到所述晶圓片的檢測(cè)結(jié)果;
52、當(dāng)所述檢測(cè)部所在的位置未放置有所述晶圓片時(shí),所述檢測(cè)部產(chǎn)生并輸出檢測(cè)信號(hào);以及
53、當(dāng)所述檢測(cè)部所在的位置放置有所述晶圓片時(shí),所述檢測(cè)部停止產(chǎn)生所述檢測(cè)信號(hào)。
54、另一方面,所述檢測(cè)結(jié)果包括用于表示所述晶圓片安裝盒內(nèi)的所述晶圓片的數(shù)量的第一檢測(cè)結(jié)果以及用于表示每片所述晶圓片的厚度的第二檢測(cè)結(jié)果。
55、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:
56、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓盒檢測(cè)機(jī)構(gòu)僅針對(duì)晶圓盒本身進(jìn)行檢測(cè)、無(wú)法確定晶圓盒內(nèi)部的晶圓狀態(tài)的問(wèn)題,本實(shí)施例中,對(duì)晶圓盒進(jìn)行了調(diào)整,增加了背面的用于檢測(cè)的開(kāi)口,以及,在裝載機(jī)構(gòu)上設(shè)置了沿高度方向可以移動(dòng)的檢測(cè)部。當(dāng)晶圓盒安裝在裝載機(jī)構(gòu)上以后,檢測(cè)部可沿晶圓盒內(nèi)的晶圓裝載次序?qū)Ω鞑畚贿M(jìn)行遍歷,從而確定晶圓片在晶圓盒中的實(shí)際安放位置,便于后續(xù)調(diào)整機(jī)械手的抓取過(guò)程,提高生產(chǎn)效率。