[发明专利]晶圆状态在线识别检测方法、装置及系统

说明书

本发明适用于半导体技术领域，提供了一种晶圆状态在线识别检测方法、装置及计算机可读存储介质。其中晶圆状态在线识别检测方法包括：在晶圆盒的第一槽及最后一槽内各放有一片晶圆后，利用对射式激光传感器组获取第一槽中晶圆单片的上表面码盘值、下表面码盘值和最后一槽中晶圆单片的上表面码盘值、下表面码盘值；计算晶圆盒中每一槽中晶圆的上表面码盘值、下表面码盘值；计算出各槽单片阈值范围、跨片阈值范围、叠片阈值。本发明还提供了晶圆状态在线识别检测装置及计算机可读存储介质。本发明大大降低了晶圆传输系统中机械手获取晶圆时的损坏概率，保证了晶圆传输平台中晶圆安全、快速、可靠的传输。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆状态在线识别检测方法、装置及系统。

背景技术

半导体工业是国家工业水平的标杆，其智能化水平尤为重要。晶圆传输系统用于快速、精确传输晶圆，是半导体工业生产线中不可或缺的重要组成。为确保晶圆被快速、可靠、准确的传输，现有技术往往把关注点置于晶圆传输系统中如何提高机械手运行性能参数，改善运输晶圆的方式和方法上，晶圆传输前晶圆盒内晶圆的状态、数量并没有提出合理准确的预测方法。传统上，对晶圆盒内晶圆状态检测的方法有两种较为常见。方法一：通常是把晶圆抽象成一个密度不等的梁，通过计算出其在重力作用下产生的挠度为参考值推算出晶圆的厚度，进而确定晶圆在盒内的状态，这种方法对检测器件安装在设备中的位置要求十分严格，一旦安装位置有偏差，对检测结果会有很大影响，最终导致取片失败。方法二：通过采用光栅尺、数据采集卡以及开发的测量软件建立一个粘片机晶圆传输精度检查系统对晶圆数量进行检测，虽能识别晶圆数量但不适于识别晶圆盒内晶圆的状态，且过多的外部检测器件的使用加大了系统安装难度，增加了成本预算。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种晶圆状态在线识别检测方法、装置及系统，以解决现有技术中由于事先对晶圆盒内各槽晶圆所在的位置、状态信息判断错误，导致机械手取片时获取晶圆失败或晶圆损坏等现象发生，生产效率大大降低，加大企业的成本投入的技术问题。

本发明提供了一种晶圆状态在线识别、检测方法，包括如下步骤：

步骤S1、在晶圆盒的第一槽及最后一槽内各放有一片晶圆后，利用对射式激光传感器组获取第一槽中晶圆单片的上表面码盘值SingleUP[0]、下表面码盘值SingleDown[0]和最后一槽中晶圆单片的上表面码盘值SingleUP[M-1]、下表面码盘值SingleDown[M-1]，其中M为晶圆盒内的槽数；

步骤S2、利用SingleUP[0]、SingleDown[0]、SingleUP[M-1]及SingleDown[M-1]，结合槽间距的码盘偏差bias计算出晶圆盒内每一槽晶圆单片的上表面码盘值SingleUP[i]及下表面码盘值SingleDown[i]，0iM-1；

步骤S3、利用各槽上表面码盘值、下表面码盘值，结合偏差距离BiasEncoder、偏角对应的码盘值angleEncode以及晶圆在槽内相对移动带来的偏差估算值estimateValue计算出各槽单片阈值范围、跨片阈值范围及叠片阈值。

进一步地，步骤S2中计算每一槽晶圆单片的上表面码盘值SingleUP[i]及下表面码盘值SingleDown[i]的公式为：

其中，bias为槽间距的码盘偏差，

进一步地，步骤S3中计算各槽单片阈值范围具体为：

各槽单片上表面阈值singleup(β_i)范围的计算公式为：

SingleUP[i]-BiasEncoder≦singleup(β_i)≦SingleUP[i]+BiasEncoder

其中，BiasEncoder为对射式激光传感器与晶圆水平面之间的偏差距离，BiasEncoder的计算公式如下：