[發明專利]晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202210716399.8
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115166848A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王金;臧宇;吳金馬
• 申請（專利權）人: 盛吉盛半導體科技（無錫）有限公司
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01B11/06;G01B11/00;H01L21/66;H01L21/67
• 代理公司: 上海市匯業律師事務所 31325
• 代理人: 王函

本發明涉及一種晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置及檢測方法，其中，晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置包括在晶圓盒兩側設有反射式光電傳感組件及反光組件的光源發生檢測機構、升降機構及主控模塊，令主控模塊以所述反射式光電傳感組件接收到的所述反射光線的狀態為依據判斷所述晶圓盒內各層晶圓的放置狀態，從而可有效避免因晶圓倒角等原因導致的檢測精準性差的問題，配合對應的檢測方法可有效檢測出晶圓盒內晶圓的放置狀態，為后續晶圓加工步驟提供依據。該晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置及檢測方法具備易于實施、測量精度高、適應性好的特點。

技術領域

本發明涉及芯片制造技術領域，尤其涉及一種晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置及檢測方法。

背景技術

半導體設備用于將晶圓加工成半導體部件。通常，在加工過程中，晶圓被放置在晶圓盒中，晶圓盒通常有多層，以6寸晶圓盒為例，其一般有25層，最多放置25個晶圓。含有晶圓的晶圓盒通常放入到載入設備中，進入工藝設備之前要對晶圓盒中的晶圓進行晶圓Mapping(映射)。晶圓Mapping是通過傳感器檢測晶圓盒中各層的狀態，以作為晶圓機器人取放片的依據，并檢測晶圓盒內的晶圓是否存在安置異常的問題，以進行提示處理。

以公開號為US06356091B1的發明專利為代表的現有技術中的方案，通常是通過發射光照射晶圓盒(cassette)中的晶圓，并接收晶圓邊的回光以判斷晶圓盒中各層的晶圓放置狀態。該方法對晶圓厚度有要求，當晶圓尺寸較薄(小于0.8mm)時，由于晶圓邊緣圓角導致反射面相對于厚的晶圓片效果波動較大，會嚴重影響檢測的準確性。因此，現有技術中的這種檢測方法及裝置往往只能用于超過1mm厚的晶圓Mapping。對于低于0.8mm厚度的晶圓Mapping是半導體行業技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供了一種可滿足0.3mm厚度以上晶圓的Mapping、結構簡單、易于實現、準確性高的晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置及檢測方法。

為了實現上述的目的，本發明的晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置及檢測方法如下：

該晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置，其主要特點是，所述裝置包括：

光源發生檢測機構，包括相對地設置于晶圓盒兩側的反射式光電傳感組件及反光組件，其中，所述反射式光電傳感組件用于發射光源并接收穿過所述晶圓盒從所述反光組件上反射的反射光線；

升降機構，承載所述光源發生檢測機構和/或所述晶圓盒，以帶動所述光源發生檢測機構與所述晶圓盒進行沿垂直方向的相對運動；

主控模塊，分別與所述反射式光電傳感組件及升降機構相連接，所述主控模塊以所述反射式光電傳感組件接收到的所述反射光線的狀態為依據判斷所述晶圓盒內各層晶圓的放置狀態。

該晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置，其中，所述反射式光電傳感組件與所述主控模塊之間還設有放大器。

該晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置，其中，所述放大器的閾值范圍在60～80％之間。

該晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置，其中，所述反光組件由回光板構成，所述回光板與所述反射式光電傳感組件發射的光源的光軸形成的夾角在45°至90°之間。

該晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置，其中，所述升降機構包括升降平臺，所述晶圓盒設置于所述升降平臺上。

該基于上述所述的晶圓盒內晶圓分布狀態檢測裝置的晶圓盒內晶圓分布狀態檢測方法，其主要特點是，所述方法為：

步驟1：控制所述光源發生檢測機構與待測晶圓盒沿垂直方向勻速地進行相對運動，獲取所述反光組件上反射的實時反射光線；

步驟2：將由檢測到的所述實時反射光線構成的實時反射光線模擬信號波形轉換為實時反射光線數字信號波形；