一种硅片位置检测装置

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种硅片位置检测装置。

背景技术

在半导体集成电路制造过程中，光刻设备是最重要的设备，光刻设备将线路图曝光在带有光感涂层的硅晶圆上，然后再进行沉积、刻蚀、掺杂等工艺，最终形成集成电路。在将硅片运输至光刻设备进行曝光前，硅片均存放在硅片盒中，因此，对片盒中硅片的存放状态，包含硅片有无、堆叠、斜插等进行检测，为后道工序进行提供先决条件。

目前，在现有技术方案均为在片盒侧面安装反射式激光传感器，检测晶圆侧面遮挡时间的办法。具体操作如下：启动片盒升降，激光照射持续照射，激光被晶圆侧面遮挡，反射回传感器，传感器状态可随之由低电平变成高电平，最终通过检测固定片槽位置电平状态和时间计算得硅片的状态。

但是，激光反射的性能受晶圆侧边表面状态的影响较大，当晶圆侧面光洁度和形状偏差较大时，激光反射强度随之偏差较大，造成传感器检测精度收到较大影响,从而使硅片状态的检查不准确。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种硅片位置检测装置，能够通过控制放置台的移动，使硅片盒内的硅片通过信号发射器和信号接收器之间的可移动空间，并根据控制器所接收到的信号接收器的探测时间确定出多个硅片在所述硅片盒内的放置情况。解决了现有技术中存在的激光反射的性能受晶圆侧边表面状态的影响较大，当晶圆侧面光洁度和形状偏差较大时，激光反射强度随之偏差较大，造成传感器检测精度收到较大影响,从而使硅片状态的检查不准确的问题，达到准确检测硅片盒内的硅片放置情况的效果。

本申请实施例提供了一种硅片位置检测装置，所述装置包括底座、竖直支架、设置在所述竖直支架上的移动件、放置台、电机、信号发射器、信号接收器和控制器，述竖直支架的一端与所述底座固定连接，所述竖直支架的另一端分别固定有信号发射器和信号接收器，信号发射器和信号接收器对齐设置、且在信号发射器和信号接收器之间形成有可移动空间，所述放置台用于承放硅片盒，所述硅片盒内放置有多个硅片，所述放置台与所述移动件连接，在所述电机的转动下带动移动件移动来控制所述放置台沿竖直方向运动，以使所述硅片盒内的多个硅片依次通过所述可移动空间；控制器根据所述信号接收器对应的探测时间，确定所述多个硅片在所述硅片盒内的放置情况。

可选地，所述硅片盒包括上面板、下面板、第一侧面板和第二侧面板，第一侧面板的第一侧边与上面板的第一侧边固定连接，第一侧面板的第二侧边与下面板的第一侧边固定连接，第二侧面板的第一侧边与上面板的第二侧边固定连接，第二侧面板的第二侧边与下面板的第二侧边固定连接，其中，所述第一侧面板的第一侧边与第一侧面板的第二侧边为相对的两个侧边，第二侧面板的第一侧边与第二侧面板的第二侧边为相对的两个侧边，上面板的第一侧边与上面板的第二侧边为相对的两个侧边，下面板的第一侧边与下面板的第二侧边为相对的两个侧边，在第一侧板的多个预设位置处设置有硅片放置槽，在第二侧板与第一侧板的多个预设位置对齐的位置处设置有硅片放置槽，多个硅片分别放置在第一侧板的多个放置槽和第二侧板的多个放置槽之间所形成的多个插槽中。

可选地，第一侧板的多个预设位置之间的间距为标准间距值，第二侧板的多个预设位置之间的间距为标准间距值。

可选地，所述控制器与所述电机连接，其中，所述控制器通过以下方式控制电机转动带动移动件来控制所述放置台沿竖直方向运动：控制电机转动以使所述放置台移动至第一高度；控制电机以预定转动速度和预定转动方向进行转动，带动移动件控制放置台以预定速度沿竖直方向运动；判断所述放置台是否移动至第二高度；若所述放置台移动至第二高度，则控制电机停止转动。

可选地，所述探测时间包括多个有效信号探测时间段和多个无效信号探测时间段，其中，有效信号探测时间段用于指示在该时间段内有硅片通过所述可移动空间，无效信号探测时间段用于指示在该时间段内没有硅片通过所述可移动空间。

可选地，所述控制器通过以下方式根据所述信号接收器对应的探测时间，确定每个硅片在所述硅片盒内的放置情况：判断在每个硅片检测时间段内是否包括有效信号探测时间段；针对每个硅片检测时间段，若该硅片检测时间段内不包括有效信号探测时间段，则根据该硅片检测时间段，确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽为空槽。

可选地，所述控制器还执行以下步骤：针对每个硅片检测时间段，若该硅片检测时间段内包括有效信号探测时间段，则计算所述有效信号探测时间段的时间长度，并判断所述有效信号探测时间段的时间长度是否超过参考时间长度；针对每个硅片检测时间段，若所述有效信号探测时间段的时间长度超过参考时间长度，则确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽内的硅片为叠放放置。

可选地，所述控制器还执行以下步骤：针对每个硅片检测时间段，若所述有效信号探测时间段的时间长度未超过参考时间长度，则判断所述有效信号探测时间段是否包含于该硅片检测时间段内的参考时间段；若所述有效信号探测时间段包含于该硅片检测时间段内的参考时间段，则确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽内的硅片为正常放置；若所述有效信号探测时间段不包含于该硅片检测时间段内的参考时间段，则确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽内的硅片为错槽放置。

可选地，所述控制器通过以下步骤确定每个硅片检测时间段：根据所述电机的预定转动速度，确定所述放置台移动速度；根据所述放置台的移动速度和所述标准间距值，确定硅片检测时间段的时间长度；根据每个插槽的位置、硅片检测时间段的时间长度、第一高度和第二高度，确定每个硅片检测时间段。

可选地，所述控制器还执行以下步骤：判断所述硅片盒内的每个硅片插槽的位置上的硅片是否均为正常放置；若所述硅片盒内的每个硅片插槽的位置上的硅片不均为正常放置，则将所述硅片盒确定为放置异常硅片盒。

本申请实施例提供的硅片位置检测装置，能够通过控制放置台的移动，使硅片盒内的硅片通过信号发射器和信号接收器之间的可移动空间，并根据控制器所接收到的信号接收器的探测时间确定出多个硅片在所述硅片盒内的放置情况。解决了现有技术中存在的激光反射的性能受晶圆侧边表面状态的影响较大，当晶圆侧面光洁度和形状偏差较大时，激光反射强度随之偏差较大，造成传感器检测精度收到较大影响,从而使硅片状态的检查不准确的问题，达到准确检测硅片盒内的硅片放置情况的效果。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种硅片检测装置的示意图；

图2为本申请实施例所提供的硅片盒的示意图；

图3为本申请实施例所提供的控制器控制电机的流程图；

图4为本申请实施例所提供的控制器确定硅片盒内的每个硅片的放置情况的流程图；

图5为本申请实施例所提供的硅片盒内的硅片位置示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于半导体制造技术领域。

经研究发现，在半导体集成电路制造过程中，光刻设备是最重要的设备，光刻设备将线路图曝光在带有光感涂层的硅晶圆上，然后再进行沉积、刻蚀、掺杂等工艺，最终形成集成电路。在将硅片运输至光刻设备进行曝光前，硅片均存放在硅片盒中，因此，对片盒中硅片的存放状态，包含硅片有无、堆叠、斜插等进行检测，为后道工序进行提供先决条件。

目前，在现有技术方案均为在片盒侧面安装反射式激光传感器，检测晶圆侧面遮挡时间的办法。具体操作如下：启动片盒升降，激光照射持续照射，激光被晶圆侧面遮挡，反射回传感器，传感器状态可随之由低电平变成高电平，最终通过检测固定片槽位置电平状态和时间计算得硅片的状态。

但是，激光反射的性能受晶圆侧边表面状态的影响较大。当晶圆侧面光洁度和形状偏差较大时，激光反射强度随之偏差较大，造成传感器检测精度收到较大影响,从而使硅片状态的检查不准确。

基于此，本申请实施例提供了一种硅片位置检测装置，以。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种硅片检测装置的示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的硅片检测装置，包括：底座101、竖直支架102、设置在所述竖直支架上的移动件103、放置台104、电机105、信号发射器106、信号接收器107、控制器(图中未示出)、硅片盒108。

具体的，竖直支架102的一端与底座101固定连接，竖直支架102的另一端分别固定有信号发射器106和信号接收器107。

其中，信号发射器106和信号接收器107对齐设置，且在信号发射器106和信号接收器107之间形成有可移动空间。

需要说明的是，信号发射器106和信号接收器107分别与控制器连接，为适应硅片在一定范围内的形变，信号发射器106和信号接收器107的信号发射和信号接收角度可根据控制器的控制进行微调，以使信号发射器106和信号接收器107可以准确地对硅片的位置进行检测。

请参阅图1，放置台104用于承放硅片盒108，其中，硅片盒108内放置有多个硅片(图中未示出)。

放置台104与移动件103连接，在电机105的转动下带动移动件103移动来控制放置台104沿竖直方向运动，以使硅片盒108内的多个硅片(图中未示出)依次通过所述可移动空间；控制器(图中未示出)根据所述信号接收器对应的探测时间，确定所述多个硅片在所述硅片盒内的放置情况。

请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的硅片盒的示意图。如图2中所示，本申请实施例提供的硅片盒，包括：上面板202、下面板201、第一侧面板203、第二侧面板204、把手206、硅片205，其中，第一侧面板203和第二侧面板204上形成有多个硅片放置槽207。

第一侧面板203的第一侧边与上面板202的第一侧边固定连接，第一侧面板203的第二侧边与下面板201的第一侧边固定连接，第二侧面板204的第一侧边与上面板202的第二侧边固定连接，第二侧面板204的第二侧边与下面板201的第二侧边固定连接。

其中，第一侧面板203的第一侧边与第一侧面板203的第二侧边为相对的两个侧边，第二侧面板204的第一侧边与第二侧面板204的第二侧边为相对的两个侧边，上面板202的第一侧边与上面板202的第二侧边为相对的两个侧边，下面板201的第一侧边与下面板201的第二侧边为相对的两个侧边。

如图2中所示，在第一侧面板203的多个预设位置处设置有硅片放置槽，在第二侧面板204与第一侧面板203的多个预设位置对齐的位置处设置有硅片放置槽207，多个硅片205分别放置在第一侧面板203的多个放置槽和第二侧面板204的多个放置槽207之间所形成的多个插槽中。

其中，第一侧面板203的多个预设位置之间的间距为标准间距值，第二侧面板204的多个预设位置之间的间距为标准间距值。

这样，在使硅片盒移动硅片时，硅片放置在硅片盒的插槽中，在在将硅片运输至光刻设备进行曝光前，就可以通过检测硅片盒中每个硅片的位置，以对硅片盒中的硅片的存放状态进行确定。

其中，控制器与电机连接，以通过控制器控制电机运动。

具体的，在对硅片盒内的硅片存放状态进行确定时，需要控制放置台以预设速度和运动方向进行运动，以保证硅片位置检测的准确性。

示例性的，请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的控制器控制电机的流程图。如图3中所示，本申请实施例提供的控制器控制电机的流程图，包括：

S301、控制电机转动以使所述放置台移动至第一高度。

该步骤中，可以通过控制电机以预定速度运行预定时间的方式控制所述放置台移动至第一高度或采用设置限位器进行检测等方式使所述放置台移动至第一高度。

S302、控制电机以预定转动速度和预定转动方向进行转动，带动移动件控制放置台以预定速度沿竖直方向运动。

示例性的，预定转动速度可以为每分钟150转，预定的转动方向可以为正转，以带动移动件控制放值台以每秒五毫米的速度从上至下沿竖直方向运动。

S303、判断所述放置台是否移动至第二高度。

该步骤中，可以根据电机的转动时间、设置在第二高度的限位器等方式确定所述放置台是否移动至第二高度。

S304、若所述放置台移动至第二高度，则控制电机停止转动。

这样，控制器就可以控制电机转动带动移动件以预定速度沿预定的竖直方向移动。

在控制器控制电机转动带动移动件来控制所述放置台沿竖直方向运动的过程中，信号发射器持续发射信号，信号接收器持续接收信号，控制器根据所述信号接收器对应的探测时间，确定每个硅片在所述硅片盒内的放置情况。

具体的，请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的控制器确定硅片盒内的每个硅片的放置情况的流程图。如图4中所示，本申请实施例提供的控制器确定硅片盒内的每个硅片的放置情况的流程图，包括：

S401、判断在每个硅片检测时间段内是否包括有效信号探测时间段。

需要说明的是，所述探测时间包括多个有效信号探测时间段和多个无效信号探测时间段，其中，有效信号探测时间段用于指示在该时间段内有硅片通过所述可移动空间，无效信号探测时间段用于指示在该时间段内没有硅片通过所述可移动空间。

其中，硅片检测时间段是根据所述放置台的移动速度以及每个插槽的预设位置之间的距离确定的。

示例性的，请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的硅片盒内的硅片位置示意图。如图5中所示，本申请实施例提供的硅片盒内的硅片位置示意图，包括：硅片501、硅片502、硅片503、硅片504、硅片505、位置A、位置B、位置C、位置D位置E、位置F。

这里，每个硅片放置于硅片盒的插槽中，每个相邻的硅片之间的距离即为每个相邻硅片放置槽的预设位置处之间的距离。

需要说明的是，在放置台移动至第一高度时，硅片盒内的位置A在信号发射器和信号接收器之间，位置A与位置B之间的距离为多个预设位置之间的间距值，即为标准间距值；位置B与位置C之间的距离为标准间距值；位置C与位置D之间的距离为标准间距值；位置D与位置E之间的距离为标准间距值；位置E与位置F之间的距离为标准间距值。

这样，在控制器控制放置台以预设速度从第一高度移动至第二高度时，针对硅片501的检测时间段即为放置台以预设速度移动标准间距值的时间段，例如，以预设速度移动标准间距值的时间为1秒，针对硅片501的硅片检测时间段即为0-1秒，针对硅片502的硅片检测时间段即为1-2秒，针对硅片503的硅片检测时间段即为2-3秒，针对硅片504的硅片检测时间段即为3-4秒，针对硅片505的硅片检测时间段即为4-5秒。

针对每个硅片检测时间段，若该硅片检测时间段内不包括有效信号探测时间段，则根据该硅片检测时间段，执行步骤S402确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽为空槽。

针对每个硅片检测时间段，若该硅片检测时间段内包括有效信号探测时间段，则执行步骤S403、计算有效信号探测时间段的时间长度，并判断所述有效信号探测时间段的时间长度是否超过参考时间长度；

针对每个硅片检测时间段，若所述有效信号探测时间段的时间长度超过参考时间长度，则执行步骤S404、确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽内的硅片为叠放放置。

针对每个硅片检测时间段，若所述有效信号探测时间段的时间长度未超过参考时间长度，则执行步骤S405、判断所述有效信号探测时间段是否包含于该硅片检测时间段内的参考时间段。

若所述有效信号探测时间段包含于该硅片检测时间段内的参考时间段，则执行步骤S407、确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽内的硅片为正常放置；

若所述有效信号探测时间段不包含于该硅片检测时间段内的参考时间段，则执行步骤S406、确定与该硅片检测时间段对应的硅片插槽的位置，并确定该位置的硅片插槽内的硅片为错槽放置。

一种硅片位置检测装置，能够通过控制放置台的移动，使硅片盒内的硅片通过信号发射器和信号接收器之间的可移动空间，并根据控制器所接收到的信号接收器的探测时间确定出多个硅片在所述硅片盒内的放置情况。解决了现有技术中存在的激光反射的性能受晶圆侧边表面状态的影响较大，当晶圆侧面光洁度和形状偏差较大时，激光反射强度随之偏差较大，造成传感器检测精度收到较大影响,从而使硅片状态的检查不准确的问题，达到准确检测硅片盒内的硅片放置情况的效果。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图3以及图4所示方法实施例中的控制器所执行的控制步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。