[發(fā)明專利]硅片位置信息的靜態(tài)掃描系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103346098B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任大清
• 申請（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海天辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,林彥之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片位置信息的靜態(tài)掃描系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體集成電路制造過程中，硅片位置信息的掃描技術(shù)一般是基于硅片片盒的上下運(yùn)動，使得硅片遮擋固定的光電裝置，進(jìn)而確定硅片的位置和數(shù)量。通常來說，該光電裝置包括1個發(fā)射端和2個接收端，片盒的上下運(yùn)動會遮蔽住發(fā)射端的光線，從而對硅片的位置信息進(jìn)行掃描。

然而，由于在掃描過程中，片盒需要上下運(yùn)動，必然會導(dǎo)致其內(nèi)的硅片振動，而振動時會產(chǎn)生較多的顆粒懸浮物，容易導(dǎo)致硅片受到污染，影響半導(dǎo)體集成電路的制造產(chǎn)品良率；若振動較為嚴(yán)重，甚至還會有導(dǎo)致硅片從片盒中滑出的危險。此外，當(dāng)確定硅片位置信息后，利用機(jī)械手對片盒中的硅片進(jìn)行抓取或存放操作時，也常會發(fā)生因機(jī)械手的位置信息測量或校準(zhǔn)不準(zhǔn)確，造成硅片取放操作失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供安全可靠的硅片位置信息掃描系統(tǒng)及方法，更進(jìn)一步的提供一種機(jī)械手控制系統(tǒng)及方法，以實(shí)時校準(zhǔn)機(jī)械手位置并監(jiān)控機(jī)械手取放硅片操作，提高系統(tǒng)的可靠性和利用率。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種硅片位置信息的靜態(tài)掃描系統(tǒng)，包括承載工作臺以及置于其上用于裝硅片的片盒；設(shè)置在所述片盒一側(cè)的中心線上的光發(fā)射陣列；相對于所述光發(fā)射陣列對稱地設(shè)置在所述片盒另一側(cè)的兩個線陣感光單元接收列，用于掃描所述光發(fā)射陣列發(fā)射的光束，以獲得兩組光束遮擋的數(shù)據(jù)組；控制模塊，與所述光發(fā)射陣列及所述兩個線陣感光單元接收列相連，用于控制所述兩個線陣感光單元接收列同步掃描所述光發(fā)射陣列發(fā)射的光束；以及位置數(shù)據(jù)獲取模塊，與所述兩個線陣感光單元接收列相連，用于依據(jù)所述兩組數(shù)據(jù)組和所述片盒的物理尺寸，獲取所述片盒中的硅片位置信息；其中，所述硅片位置信息包括硅片有無狀態(tài)、硅片數(shù)量、硅片錯位狀態(tài)和/或硅片在所述片盒中的具體位置。

優(yōu)選的，所述靜態(tài)掃描系統(tǒng)還包括錯位報警模塊，其與所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊相連，依據(jù)硅片的所述錯位狀態(tài)觸發(fā)報警。

優(yōu)選的，所述兩個線陣感光單元接收列對稱地設(shè)置在所述片盒取片口一側(cè)。

優(yōu)選的，所述兩個線陣感光單元接收列之間的距離大于所述硅片的直徑。

優(yōu)選的，所述光發(fā)射陣列和線陣感光單元接收列的長度覆蓋整個片盒的長度。

優(yōu)選的，所述線陣感光單元接收列設(shè)有朝向所述光發(fā)射陣列的光導(dǎo)向隔板。

優(yōu)選的，所述光導(dǎo)向隔板呈光柵狀。

優(yōu)選的，所述靜態(tài)掃描系統(tǒng)還包括機(jī)械手控制模塊，與機(jī)械手及所述控制模塊相連，其控制所述機(jī)械手進(jìn)入所述片盒中并獲取此時所述機(jī)械手的位置信息；同時使所述控制模塊控制所述兩個線陣感光單元接收列同步掃描所述光發(fā)射陣列發(fā)射的光束，以使所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊獲取所述片盒中的機(jī)械手位置信息；以及校準(zhǔn)模塊，與所述機(jī)械手控制模塊及所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊相連，其根據(jù)所述機(jī)械手控制模塊獲取的機(jī)械手的位置信息和所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的片盒中的機(jī)械手位置信息得到修正參數(shù)；所述機(jī)械手控制模塊根據(jù)所述修正參數(shù)自動校準(zhǔn)所述機(jī)械手的位置。

優(yōu)選的，所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊包括數(shù)據(jù)處理子模塊，其根據(jù)所述機(jī)械手進(jìn)入所述片盒前后的光束遮擋的數(shù)據(jù)組及所述片盒的物理尺寸獲得所述片盒中的機(jī)械手位置信息。

優(yōu)選的，所述靜態(tài)掃描系統(tǒng)還包括機(jī)械手控制模塊，與機(jī)械手、所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊及所述控制模塊相連，其根據(jù)所述片盒中的硅片位置信息控制所述機(jī)械手進(jìn)入所述片盒中的特定位置以抓取/存放硅片；并在所述機(jī)械手抓取/存放所述硅片后使所述控制模塊控制所述兩個線陣感光單元接收列同步掃描所述光發(fā)射陣列發(fā)射的光束，以使所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊獲取此時所述片盒中的硅片位置信息；以及報警模塊，與所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊相連，當(dāng)所述機(jī)械手抓取/存放前后硅片在所述片盒中特定位置的硅片有無狀態(tài)未發(fā)生變化，所述位置數(shù)據(jù)獲取模塊觸發(fā)所述報警模塊報警。

一種硅片位置信息的靜態(tài)掃描方法，包括如下步驟：

步驟S1：將硅片置于承載工作臺上的片盒內(nèi)，設(shè)置片盒的物理尺寸信息；

步驟S2：啟動設(shè)置于所述片盒一側(cè)的中心線上的光發(fā)射陣列發(fā)射光束，控制相對于所述發(fā)射陣列對稱地設(shè)置在所述片盒另一側(cè)的兩個線陣感光單元接收列同步掃描所述光發(fā)射陣列發(fā)射的光束，以獲得兩組光束遮擋的數(shù)據(jù)；

步驟S3：依據(jù)所述兩組光束遮擋的數(shù)據(jù)和所述片盒的物理尺寸，獲取所述片盒中的硅片位置信息；其中所述硅片位置信息包括硅片有無狀態(tài)、硅片數(shù)量、硅片錯位狀態(tài)和/或硅片在所述片盒中的具體位置。