[发明专利]晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法，其中，晶圆盒内晶圆分布状态检测装置包括在晶圆盒两侧设有反射式光电传感组件及反光组件的光源发生检测机构、升降机构及主控模块，令主控模块以所述反射式光电传感组件接收到的所述反射光线的状态为依据判断所述晶圆盒内各层晶圆的放置状态，从而可有效避免因晶圆倒角等原因导致的检测精准性差的问题，配合对应的检测方法可有效检测出晶圆盒内晶圆的放置状态，为后续晶圆加工步骤提供依据。该晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法具备易于实施、测量精度高、适应性好的特点。

技术领域

本发明涉及芯片制造技术领域，尤其涉及一种晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法。

背景技术

半导体设备用于将晶圆加工成半导体部件。通常，在加工过程中，晶圆被放置在晶圆盒中，晶圆盒通常有多层，以6寸晶圆盒为例，其一般有25层，最多放置25个晶圆。含有晶圆的晶圆盒通常放入到载入设备中，进入工艺设备之前要对晶圆盒中的晶圆进行晶圆Mapping(映射)。晶圆Mapping是通过传感器检测晶圆盒中各层的状态，以作为晶圆机器人取放片的依据，并检测晶圆盒内的晶圆是否存在安置异常的问题，以进行提示处理。

以公开号为US06356091B1的发明专利为代表的现有技术中的方案，通常是通过发射光照射晶圆盒(cassette)中的晶圆，并接收晶圆边的回光以判断晶圆盒中各层的晶圆放置状态。该方法对晶圆厚度有要求，当晶圆尺寸较薄(小于0.8mm)时，由于晶圆边缘圆角导致反射面相对于厚的晶圆片效果波动较大，会严重影响检测的准确性。因此，现有技术中的这种检测方法及装置往往只能用于超过1mm厚的晶圆Mapping。对于低于0.8mm厚度的晶圆Mapping是半导体行业技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供了一种可满足0.3mm厚度以上晶圆的Mapping、结构简单、易于实现、准确性高的晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法。

为了实现上述的目的，本发明的晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法如下：

该晶圆盒内晶圆分布状态检测装置，其主要特点是，所述装置包括：

光源发生检测机构，包括相对地设置于晶圆盒两侧的反射式光电传感组件及反光组件，其中，所述反射式光电传感组件用于发射光源并接收穿过所述晶圆盒从所述反光组件上反射的反射光线；

升降机构，承载所述光源发生检测机构和/或所述晶圆盒，以带动所述光源发生检测机构与所述晶圆盒进行沿垂直方向的相对运动；

主控模块，分别与所述反射式光电传感组件及升降机构相连接，所述主控模块以所述反射式光电传感组件接收到的所述反射光线的状态为依据判断所述晶圆盒内各层晶圆的放置状态。

该晶圆盒内晶圆分布状态检测装置，其中，所述反射式光电传感组件与所述主控模块之间还设有放大器。

该晶圆盒内晶圆分布状态检测装置，其中，所述放大器的阈值范围在60～80％之间。

该晶圆盒内晶圆分布状态检测装置，其中，所述反光组件由回光板构成，所述回光板与所述反射式光电传感组件发射的光源的光轴形成的夹角在45°至90°之间。

该晶圆盒内晶圆分布状态检测装置，其中，所述升降机构包括升降平台，所述晶圆盒设置于所述升降平台上。

该基于上述所述的晶圆盒内晶圆分布状态检测装置的晶圆盒内晶圆分布状态检测方法，其主要特点是，所述方法为：

步骤1：控制所述光源发生检测机构与待测晶圆盒沿垂直方向匀速地进行相对运动，获取所述反光组件上反射的实时反射光线；

步骤2：将由检测到的所述实时反射光线构成的实时反射光线模拟信号波形转换为实时反射光线数字信号波形；