CN111785662B - 应用于槽式清洗机的晶圆检测***及方法 - Google Patents

应用于槽式清洗机的晶圆检测***及方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***及方法，涉及半导体制造领域。该应用于槽式清洗机的晶圆检测***包括光纤传感器、滑动模块、处理主机；所述光纤传感器与所述滑动模块分别与所述处理主机连接；所述滑动模块设置在所述机械手臂上，所述机械手臂用于带动晶圆架移动；所述光纤传感器设置在所述滑动模块上，所述滑动模块用于带动所述光纤传感器移动；所述处理主机用于根据所述光纤传感器发送的信号，检测所述晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常；解决了目前晶圆经过清洗槽清洗后出现异常情况无法及时检测到的问题；达到了有效地检测清洗后的晶圆位置及碎片情况的效果。

Description

应用于槽式清洗机的晶圆检测***及方法
技术领域
本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***及方法。
背景技术
在集成电路制造工艺中，对进行晶圆的处理包括氧化、淀积、光刻、刻蚀、离子注入等工艺，在相关工艺完成之后，需要对晶圆进行清洗以去除晶圆表面的残留物。
晶圆的湿法清洗包括槽式清洗和单片清洗，槽式清洗能同时清洗多片晶圆。在对晶圆进行槽式清洗时，将若干块晶圆放置在晶圆架上，利用机械臂移动晶圆架。晶圆在清洗槽间传输时，利用对射传感器检测晶圆架上的晶圆。
目前对射传感器一般安装在机械臂上或清洗槽上方。当机械臂将晶圆架从清洗槽中提拉到清洗槽上方时，对射传感器发射的检测光线被晶圆架上的晶圆挡住，实现对晶圆位置的检测。然而，如果有部分晶圆破碎且落在清洗槽中，对射传感器无法检测到。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***及方法。该技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***，该***包括光纤传感器、滑动模块、处理主机；
光纤传感器与滑动模块分别与处理主机连接；
滑动模块设置在机械手臂上，机械手臂用于带动晶圆架移动；
光纤传感器设置在滑动模块上，滑动模块用于带动光纤传感器移动；
处理主机用于根据光纤传感器发送的信号，检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常。
可选的，滑动模块包括滑轨、滑块；
滑轨设置在机械手臂的两臂之间，且滑轨位于晶圆架的上方；
滑块活动固定在滑轨上，滑块与处理主机连接；
光纤传感器设置在滑块上。
第二方面，本申请实施例提供了一种应用于槽式清洗机的晶圆检测方法，该方法包括：
将放置有晶圆的晶圆架固定在机械手臂上；
在清洗晶圆之前，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第一反馈信号；
通过光纤传感器将第一反馈信号发送至处理主机；
在清洗晶圆之后，当晶圆架到达清洗槽上方的预定位置时，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第二反馈信号；
通过光纤传感器将第二反馈信号发送至处理主机；
通过处理主机根据第一反馈信号和第二反馈信号，检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常。
可选的，滑动模块包括滑轨和滑块，滑轨设置在机械手臂的双臂之间，滑轨位于晶圆架的上方，滑块活动固定在滑轨上，滑块与处理主机连接；
通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，包括：
通过处理主机向滑块发送第一滑动指令，滑块根据第一滑动指令带动光纤传感器从滑轨的第一端移动至滑轨的第二端。
可选的，光纤传感器发射检测信号，包括：
在光纤传感器从滑轨的第一端移动至滑轨的第二端的过程中，光纤传感器发射检测信号。
可选的，该方法还包括：
通过处理主机向滑块发送第二滑动指令，滑块根据滑动指令带动光纤传感器从滑轨的第二端移动至滑轨的第一端。
可选的，该方法还包括：
在清洗晶圆时，通过机械手臂将晶圆架下放至清洗槽内。
可选的，在清洗晶圆之后，该方法还包括：
通过机械手臂将晶圆架移动至清洗槽上方的预定位置。
可选的，通过处理主机根据第一反馈信号和第二反馈信号，检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常，包括：
通过处理主机检测第一反馈信号与第二反馈信号是否一致；
若检测到第一反馈信号与第二反馈信号一致，则确定晶圆架上的晶圆未出现异常；
若检测到第一反馈信号与第二反馈信号不一致，则确定晶圆架上的晶圆出现异常。
可选的，第一反馈信号和第二反馈信号为电平信号。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
通过将放置有晶圆的晶圆架固定在机械手臂上，在清洗晶圆之前，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第一反馈信号，向处理主机发送第一反馈信号，在晶圆清洗之后，晶圆架达到清洗槽上方的预定位置时，通过处理主机控制滑块模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第二反馈信号，并向处理主机发送第二反馈信号，处理主机根据第一反馈信号和第二反馈信号检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常，解决了目前晶圆经过清洗槽清洗后出现异常情况无法及时检测到的问题；达到了有效地检测清洗后的晶圆位置及碎片情况的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种应用于槽式清洗机的晶圆检测方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的第一反馈信号与晶圆的摆放位置的对应关系的示意图；
图4是本申请实施例提供的第二反馈信号与晶圆的摆放位置的对应关系的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本申请实施例提供了一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***，该***包括光纤传感器、滑动模块、处理主机。
光纤传感器与滑动模块分别与处理主机连接。
槽式清洗机的清洗槽上方设置有机械手臂，滑动模块设置在机械手臂上，机械手臂用于带动晶圆架移动。
光纤传感器用于发射检测信号检测晶圆架上的光纤传感器，并向处理主机发送反馈信号。
处理主机用于根据光纤传感器发送的信号，检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常。
如图1所示，清洗槽的上方设置有支撑杆11，支撑杆11上设置有提拉器12，机械手臂的双臂13固定于提拉器12的两侧。
利用晶圆架14放置待清洗的晶圆15，一个晶圆架14上可放置若干个晶圆15。
待清洗的晶圆通过晶圆架15固定在机械手臂的下方。
通过支撑杆11带动提拉器12左右移动，通过提拉器12提起或下放或平移机械手臂，晶圆架15在机械手臂的带动下移动。
提拉器12与处理主机连接，通过处理主机向提拉器发送提起或下放指令。
在清洗晶圆时，将晶圆架移动至清洗槽内；晶圆清洗完毕后，将晶圆架移出清洗槽。
如图1所示，滑动模块包括滑轨17和滑块16，滑轨17设置在机械手臂的两臂13之间，且滑轨17位于晶圆架14的上方。
滑块16活动固定在滑轨17上，滑块16与处理主机连接。
可选的，滑块通过信号线与处理主机连接，光纤模块通过信号线与处理主机连接。
光纤传感器设置在滑块16上，滑块16带动光纤传感器在滑轨17上移动。
当晶圆架放置在清洗槽中时，滑轨位于清洗槽的上方。
如图2所示，其示出了本申请实施例提供的一种应用于槽式清洗机的晶圆检测方法的流程图，该方法应用于如图1所示的应用于槽式清洗机的晶圆检测***中，该方法至少包括如下步骤：
在步骤201中，将放置有晶圆的晶圆架固定在机械手臂上。
在清洗晶圆之前，将待清洗的晶圆摆放在晶圆架上，再将晶圆架固定在机械手臂的底部。
可选的，晶圆架上放置的晶圆之间的间距是预先确定的。
在步骤202中，在清洗晶圆之前，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第一反馈信号。
在光纤传感器的移动过程中，光纤传感器持续发射检测信号来扫描晶圆架上的晶圆。
由于清洗晶圆前，晶圆在清洗架上的位置固定，晶圆之间的间距也是固定的，光纤传感器向晶圆发射检测信号，信号在晶圆的遮挡下出现高低电平的变化，光纤传感器生成用于指示高低电平变化的第一反馈信号。
如图3所示，第一反馈信号31与晶圆的摆放位置32对应，没有晶圆的地方对应高电平，摆放有晶圆的地方对应低电平。
在步骤203中，通过光纤传感器将第一反馈信号发送至处理主机。
在步骤204中，在清洗晶圆之后，当晶圆架达到清洗槽上方的预定位置时，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第二反馈信号。
晶圆在清洗槽内清洗完毕后，将晶圆架移出清洗槽，并移动至预定位置，光纤传感器发射检测信号，根据晶圆的摆放位置，信号会出现高低电平的变化。
由于晶圆在清洗槽内清洗之后，可能出现碎片并掉落在清洗槽内，或者，晶圆发生倾斜等情况，故，晶圆在清洗后，光纤传感器检测并生成的第二反馈信号可能会与第一反馈信号不一致。
第二反馈信号用于指示高低电平变化。
在一个例子中，晶圆清洗后，有晶圆碎片并掉落在清洗槽内，光纤传感器生成的第二反馈信号33与晶圆的摆放位置34的对应关系如图4所示。
在步骤205中，通过光纤传感器将第二反馈信号发送至处理主机。
处理主机分别接收第一反馈信号和第二反馈信号。
在步骤206中，通过处理主机根据第一反馈信号和第二反馈信号，检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常。
处理主机检测第一反馈信号与第二反馈信号是否一致。
若检测到第一反馈信号与第二反馈信号一致，则确定晶圆架上的晶圆未出现异常；
若检测到第一反馈信号与第二反馈信号不一致，则确定晶圆架上的晶圆出现异常。
以图3中的第一反馈信号31和图4中的第二反馈信号33为例，处理主机检测导第一反馈信号31与第二反馈信号33不一致，则确定晶圆架上的晶圆出现异常。
可选的，当检测到晶圆架上的晶圆出现异常时，槽式清洗机台发出警报，并将晶圆架移动至安全槽，停止后续产品的进槽工艺。
综上所述，本申请实施例提供的应用于槽式清洗机的晶圆检测方法，通过将放置有晶圆的晶圆架固定在机械手臂上，在清洗晶圆之前，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第一反馈信号，向处理主机发送第一反馈信号，在晶圆清洗之后，晶圆架达到清洗槽上方的预定位置时，通过处理主机控制滑块模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动，光纤传感器发射检测信号并生成第二反馈信号，并向处理主机发送第二反馈信号，处理主机根据第一反馈信号和第二反馈信号检测晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常，解决了目前晶圆经过清洗槽清洗后出现异常情况无法及时检测到的问题；达到了有效地检测清洗后的晶圆位置及碎片情况的效果。
在基于图2所示实施例的可选实施例中，滑动模块包括滑轨和滑块，滑轨设置在机械手臂的双臂之间，滑轨位于晶圆架的上方，滑块活动固定在滑轨上，滑块与处理主机连接；“通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在晶圆架的上方移动”，可以由如下方式实现：
S1，通过处理主机向滑块发送第一滑动指令，滑块根据第一滑动指令带动光纤传感器从滑轨的第一端移动至滑轨的第二端。
滑块根据第一滑动指令从滑轨上的第一端移动至滑轨的第二端，光纤传感器随着滑块的移动而移动。
在光纤传感器从滑轨的第一端移动至第二端的过程中，光纤传感器发射持续检测信号，并生成反馈信号；反馈信号用于指示高低电平的变化，反馈信号为电平信号。
在滑块从滑轨的第一端移动到第二端后，还可以控制滑块从滑轨的第二端移动到第一端，方便后续光纤传感器再次对晶圆架上的晶圆进行扫描。即该方法还可以包括下述步骤：
S2，通过处理主机向滑块发送第二滑动指令，滑块根据滑动指令带动光纤传感器从滑轨的第二端移动至滑轨的第一端。
在基于图2所示实施例的可选实施例中，步骤203之后，进行晶圆清洗，在清洗晶圆时，通过机械手臂将晶圆架下放至清洗槽内。
可选的，清洗槽中的清洗液没过晶圆架上的晶圆。
在基于图2所示实施例的可选实施例中，步骤204之前，当晶圆清洗完成后，通过机械手臂将晶圆架从清洗槽内移动至清洗槽上方的预定位置。
当达到预定位置时，提拉器向处理主机发送到达信号，处理主机根据到达信号向滑动模块发送指令，控制滑动模块在滑轨上移动。
在基于图2所示实施例的可选实施例中，第一反馈信号和第二反馈信号为电平信号。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种应用于槽式清洗机的晶圆检测***，其特征在于，所述***包括光纤传感器、滑动模块、处理主机；
所述光纤传感器与所述滑动模块分别与所述处理主机连接；
所述滑动模块设置在机械手臂上，所述机械手臂用于带动晶圆架移动；
所述光纤传感器设置在所述滑动模块上，所述滑动模块用于带动所述光纤传感器移动；
所述处理主机用于根据所述光纤传感器发送的信号，检测所述晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常；
所述滑动模块包括滑轨、滑块；
所述滑轨设置在所述机械手臂的两臂之间，且所述滑轨位于所述晶圆架的上方；
所述滑块活动固定在所述滑轨上，所述滑块与所述处理主机连接；
所述光纤传感器设置在所述滑块上。
2.一种应用于槽式清洗机的晶圆检测方法，其特征在于，所述方法包括：
将放置有晶圆的晶圆架固定在机械手臂上；
在清洗所述晶圆之前，通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在所述晶圆架的上方移动，所述光纤传感器发射检测信号并生成第一反馈信号；
通过所述光纤传感器将所述第一反馈信号发送至所述处理主机；
在清洗所述晶圆之后，当所述晶圆架到达清洗槽上方的预定位置时，通过所述处理主机控制所述滑动模块带动所述光纤传感器在所述晶圆架的上方移动，所述光纤传感器发射检测信号并生成第二反馈信号；
通过所述光纤传感器将所述第二反馈信号发送至所述处理主机；
通过所述处理主机根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，检测所述晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滑动模块包括滑轨和滑块，所述滑轨设置在所述机械手臂的双臂之间，所述滑轨位于所述晶圆架的上方，所述滑块活动固定在所述滑轨上，所述滑块与所述处理主机连接；
所述通过处理主机控制滑动模块带动光纤传感器在所述晶圆架的上方移动，包括：
通过所述处理主机向所述滑块发送第一滑动指令，所述滑块根据所述第一滑动指令带动所述光纤传感器从滑轨的第一端移动至滑轨的第二端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述光纤传感器发射检测信号，包括：
在所述光纤传感器从滑轨的第一端移动至滑轨的第二端的过程中，所述光纤传感器发射检测信号。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述处理主机向所述滑块发送第二滑动指令，所述滑块根据所述滑动指令带动所述光纤传感器从滑轨的第二端移动至滑轨的第一端。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在清洗所述晶圆时，通过所述机械手臂将所述晶圆架下放至所述清洗槽内。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在清洗所述晶圆之后，所述方法还包括：
通过所述机械手臂将所述晶圆架移动至清洗槽上方的预定位置。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述处理主机根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，检测所述晶圆架上的晶圆经过清洗后是否出现异常，包括：
通过所述处理主机检测所述第一反馈信号与所述第二反馈信号是否一致；
若检测到所述第一反馈信号与所述第二反馈信号一致，则确定所述晶圆架上的晶圆未出现异常；
若检测到所述第一反馈信号与所述第二反馈信号不一致，则确定所述晶圆架上的晶圆出现异常。
9.根据权利要求2至8任一所述的方法，其特征性在于，所述第一反馈信号和所述第二反馈信号为电平信号。
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