防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構及其出貨方法

2023-05-31 16:17:46

防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構及其出貨方法
【專利摘要】本發明公開一種防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，該出貨機構包含晶圓支架，套設在該晶圓支架外的箱體；箱體上設有相對設置的傳感接收器和傳感發射器，傳感接收器和傳感發射器設置於晶圓支架的兩側，傳感發射器實時向傳感接收器發送傳感信號，傳感接收器將傳感信號傳輸至傳輸手臂控制電路；當晶圓支架上無晶圓，傳感接收器接收傳感信號並傳輸至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路判斷出貨機構中沒有晶圓；當晶圓支架上有晶圓，晶圓阻斷傳感發射器向傳感接收器發送的傳感信號，傳輸手臂控制電路判斷出貨機構中放置有晶圓。本發明採用傳感器探測出貨機構中晶圓的存放情況，避免在出貨機構中同時被存放有多批次晶圓，而導致晶圓摩擦而報廢的問題。
【專利說明】防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構及其出貨方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體生產技術，具體涉及一種防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構及其出貨方法。
【背景技術】
[0002]目前，Kaijo公司生產的晶圓清洗槽設備(Kaijo WET batch cassette)是在晶圓製備工藝流程中進行晶圓清洗的常用設備。該晶圓清洗槽設備包含用於進行晶圓清洗的主機構(Main site)、用於晶圓出貨的出貨機構(unload site)、用於將晶圓從主機構自動傳輸至出貨機構的傳輸手臂。主機構(Main site)連接有主機構(Main site)的可編程邏輯控制器(PLC),由該主機構控制器(main site PLC)控制主機構的運作；出貨機構(unloadsite)連接有出貨機構(unload site)的可編程邏輯控制器(PLC),由該出貨機構控制器(unload site PLC)控制出貨機構的運作；傳輸手臂則接連有傳輸手臂控制電路,主機構控制器(main site PLC)和出貨機構控制器(unload site PLC)向傳輸手臂控制電路發送指令，由傳輸手臂控制電路控制傳輸手臂進行將晶圓從主機構輸送至出貨機構的運作。其缺點在於，該清洗槽設備中，主機構(Main site)的可編程邏輯控制器(PLC)與出貨機構(unload site)的可編程邏輯控制器(PLC)之間沒有建立通訊連接，這會導致傳輸手臂將前一個批次的晶圓由主機構(Main site)自動傳輸至出貨機構(unload site)時,清洗槽設備系統的出貨機構(unload site)的可編程邏輯控制器沒有收到出貨機構中已經存有一批晶圓的信息，清洗槽設備的系統會認為其出貨機構中沒有放置有晶圓。這會導致，出貨機構的可編程邏輯控制器會繼續向傳輸手臂控制電路發送晶圓傳輸的請求，傳輸手臂即將主機構中存有的下一批晶圓也自動傳輸至出貨機構，使得前一批晶圓與下一批晶圓發生了重疊，導致晶圓因相互刮擦而報廢。

【發明內容】

[0003]本發明提供一種防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構及其出貨方法，可實時檢測出貨機構中晶圓的存放情況，避免因出貨機構中前後批次晶圓的重疊，而導致的晶圓報廢問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，該出貨機構包含晶圓支架，套設在該晶圓支架外的箱體，該出貨機構通信連接有出貨機構控制器；
其特點是，上述的箱體上安裝有相對設置的傳感接收器和傳感發射器，該傳感接收器和傳感發射器分別設置於晶圓支架的兩側，傳感發射器實時向傳感接收器發送傳感信號，傳感接收器將傳感信號傳輸至外接的主機構控制器；
當晶圓支架上未放置晶圓，傳感接收器接收到傳感信號並將該傳感信號傳輸至主機構控制器，主機構控制器判斷出貨機構中沒有晶圓；
當晶圓支架上放置有晶圓，晶圓即阻斷傳感發射器向傳感接收器發送的傳感信號，主機構控制器未接收到該傳感信號並判斷出貨機構中放置有晶圓。
[0005]上述的傳感接收器和傳感發射器之間傳感信號的傳輸路徑穿過上述出貨機構中放置晶圓的位置。
[0006]上述的箱體由結構框架以及固定在結構框架上的板面組成。
[0007]上述的傳感接收器和傳感發射器都固定在所述箱體的結構框架上。
[0008]上述的晶圓支架的頂面設為下凹的圓弧形，該晶圓支架頂面的形狀與晶圓邊緣的形狀相適配。
[0009]一種適用於上述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構的出貨方法，其特點是，該方法包含以下步驟:
步驟1、傳感發射器實時向傳感接收器發射傳感信號，傳感接收器將傳感信號傳輸至主機構控制器；
步驟2、出貨機構控制器向傳輸手臂控制電路發送晶圓傳送請求信號；
步驟3、主機構控制器判斷傳感接收器是否接收到傳感發射器發送的傳感信號，若是，則主機構控制器判斷出貨機構中沒有晶圓，並跳轉到步驟4;若否，則主機構控制器判斷出貨機構中放置有晶圓，並跳轉到步驟5 ；
步驟4、主機構控制器傳輸出貨機構中沒有晶圓的信號至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路響應出貨機構控制器的晶圓傳送請求信號，控制傳輸手臂將主機構中的晶圓出貨至出貨機構，跳轉到步驟I;
步驟5、主機構控制器傳輸出貨機構中有晶圓的信號至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路不響應出貨機構控制器的晶圓傳送請求信號，並進行告警，跳轉到步驟I。
[0010]本發明防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構及其出貨方法和現有技術中晶圓清洗槽設備的出貨機構相比，其優點在於，本發明在出貨機構中安裝傳感器以實時監測出貨機構中是否放置有晶圓。在出貨機構控制器與主機構控制器之間未實現通訊連接，而導致出貨機構控制器無法得知出貨機構中存有晶圓的信息的情況下，可以通過傳感器實時檢測出貨機構中是否放置有晶圓，若出貨機構中放置有晶圓，主機構控制器即會阻止傳輸手臂控制電路響應出貨機構控制器的晶圓傳送請求並進行告警，避免了在出貨機構中同時被存放有多批次晶圓，而導致晶圓摩擦而報廢的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發明防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構的結構示意圖；
圖2為本發明防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構的出貨方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結合幅圖，進一步說明本發明的具體實施例。
[0013]如圖1所示，本發明公開一種防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構的實施例。該出貨機構用於晶圓清洗槽設備的出貨處。晶圓清洗槽設備中包含有主機構(main site)和出貨機構(unload site)。主機構用於對晶圓進行清洗操作，當晶圓完成清洗工藝即由出貨機構將晶圓傳送出清洗槽設備。主機構連接有主機構控制器(main site PLC),由主機構控制器控制主機構的工作以及其與清洗槽中其他部件的通信。出貨機構連接有出貨機構控制器(unload site PLC)，由出貨機構控制器控制出貨機構的工作以及其與清洗槽中其他部件的通信。主機構控制器(main site PLC)與出貨機構控制器(unload site PLC)之間無通訊連接。
[0014]晶圓清洗槽設備還設有傳輸手臂，該傳輸手臂連接有傳輸手臂控制電路，主機構控制器(main site PLC)與出貨機構控制器(unload site PLC)向該傳輸手臂控制電路發出指令，由傳輸手臂控制電路控制傳輸手臂進行將主機構中的晶圓傳輸至出貨機構的操作。
[0015]出貨機構包含晶圓支架2和套設在該晶圓支架2外的箱體I。
[0016]晶圓支架2用於存放出貨的晶圓5，該晶圓支架2的頂面設為下凹的圓弧形，該晶圓支架2頂面的形狀與晶圓5邊緣的形狀相適配，實現晶圓5可豎直放置在晶圓支架2的頂部。一個批次的晶圓5可以豎直的放置存在出貨機構的晶圓支架2上，且一個批次中各晶圓5相互間平行排列設置。
[0017]箱體I由矩形的結構框架以及固定在該結構框架上的板面組成。本實施例中，箱體I的板面採用透明材料製成，使整個箱體I設為透明。在箱體I的側邊設有開口，用於從箱體I內的晶圓支架2上取出晶圓5。
[0018]本發明公開的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構還包含有傳感接收器3和傳感發射器4，該傳感接收器3和傳感發射器4分別安裝在箱體I的結構框架上，同時該傳感接收器3和傳感發射器4分別設置於晶圓支架2的兩側，該傳感接收器3和傳感發射器4之間傳感信號的傳輸路徑穿過並且略高於晶圓支架2的頂部，當晶圓支架2中放置有晶圓，即會阻擋傳感接收器3和傳感發射器4之間傳感信號的傳輸。
[0019]傳感接收器3和傳感發射器4分別與外接的主機構控制器(main site PLC)電路連接，傳感發射器4實時向傳感接收器3發送傳感信號，傳感接收器3將傳感信號傳輸至主機構控制器，主機構控制器實時接收並判斷傳感接收器3是否接收到傳感發射器4發出的傳感信號。在對傳輸手臂控制電路發出的控制信號的優先級設置中，該傳感接收器3和傳感發射器4向傳輸手臂控制電路發出的傳感信號的優先級別高於主機構控制器(main sitePLC)與出貨機構控制器(unload site PLC)向該傳輸手臂控制電路發出的指令。
[0020]當晶圓支架2上未放置晶圓5，傳感接收器3接收到傳感發射器4發出的傳感信號並將該傳感信號傳輸至主機構控制器，主機構控制器即判斷出貨機構中沒有晶圓5。
[0021]當晶圓支架2上放置有晶圓5，晶圓5即會阻斷傳感發射器4與傳感接收器3之間傳感信號的傳輸通路。晶圓5即阻斷傳感發射器4向傳感接收器3發送的傳感信號，主機構控制器未接收到該傳感信號，並會判斷出貨機構中放置有晶圓5。
[0022]如圖2所示，本發明公開了一種適用於上述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構的出貨方法，該方法包含以下步驟:
步驟1、傳感發射器4實時向傳感接收器3發射傳感信號。當傳感接收器3接收到傳感信號，即將傳感信號傳輸至主機構控制器。當傳感接收器3未接收到傳感信號，即不向主機構控制器發送傳感信號。
[0023]步驟2、在清洗槽設備工作中，出貨機構控制器向傳輸手臂控制電路發送從主機構傳輸晶圓5至出貨機構的請求信號。
[0024]步驟3、主機構控制器判斷傳感接收器3是否接收到傳感發射器4發送的傳感信號，若是，即傳感接收器3傳輸傳感信號至主機構控制器，則主機構控制器判斷出貨機構的晶圓支架2中沒有晶圓5，並跳轉到步驟4。若否，即傳感接收器3未傳輸傳感信號至主機構控制器，則主機構控制器判斷出貨機構的晶圓支架2中放置有晶圓5，並跳轉到步驟5。
[0025]步驟4、主機構控制器傳輸出貨機構中沒有晶圓5的信號至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路響應出貨機構控制器發出的晶圓5傳送請求信號，控制傳輸手臂將主機構中的晶圓5出貨至出貨機構，完成後跳轉到步驟1，循環進行上述出貨流程。
[0026]步驟5、主機構控制器傳輸出貨機構中有晶圓的信號至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路不響應出貨機構控制器的晶圓傳送請求信號，並進行告警，完成後跳轉到步驟1，循環進行上述出貨流程。
[0027]儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，該出貨機構包含晶圓支架(2)，套設在該晶圓支架(2)外的箱體(1)，該出貨機構通信連接有出貨機構控制器； 其特徵在於，所述的箱體(I)上安裝有相對設置的傳感接收器(3)和傳感發射器(4)，該傳感接收器(3)和傳感發射器(4)分別設置於晶圓支架(2)的兩側，傳感發射器(4)實時向傳感接收器(3)發送傳感信號，傳感接收器(3)將傳感信號傳輸至外接的主機構控制器； 當晶圓支架(2)上未放置晶圓(5)，傳感接收器(3)接收到傳感信號並將該傳感信號傳輸至主機構控制器，主機構控制器判斷出貨機構中沒有晶圓(5)； 當晶圓支架(2)上放置有晶圓(5)，晶圓(5)即阻斷傳感發射器(4)向傳感接收器(3)發送的傳感信號，主機構控制器未接收到該傳感信號並判斷出貨機構中放置有晶圓(5)。
2.如權利要求1所述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，其特徵在於，所述的傳感接收器(3)和傳感發射器(4)之間傳感信號的傳輸路徑穿過所述出貨機構中放置晶圓的位置。
3.如權利要求1或3所述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，其特徵在於，所述的箱體(I)由結構框架以及固定在結構框架上的板面組成。
4.如權利要求3所述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，所述的傳感接收器(3)和傳感發射器(4)都固定在所述箱體(I)的結構框架上。
5.如權利要求1所述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構，其特徵在於，所述的晶圓支架(2)的頂面設為下凹的圓弧形，該晶圓支架(2)頂面的形狀與晶圓(5)邊緣的形狀相適配。
6.一種適用於如權利要求1所述的防止晶圓重疊的清洗槽出貨機構的出貨方法，其特徵在於，該方法包含以下步驟: 步驟1、傳感發射器(4)實時向傳感接收器(3)發射傳感信號，傳感接收器(3)將傳感信號傳輸至主機構控制器； 步驟2、出貨機構控制器向傳輸手臂控制電路發送晶圓(5)傳送請求信號； 步驟3、主機構控制器判斷傳感接收器(3)是否接收到傳感發射器(4)發送的傳感信號，若是，則主機構控制器判斷出貨機構中沒有晶圓(5)，並跳轉到步驟4;若否，則主機構控制器判斷出貨機構中放置有晶圓(5)，並跳轉到步驟5; 步驟4、主機構控制器傳輸出貨機構中沒有晶圓的信號至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路響應出貨機構控制器的晶圓傳送請求信號，控制傳輸手臂將主機構中的晶圓(5)出貨至出貨機構，跳轉到步驟I ; 步驟5、主機構控制器傳輸出貨機構中有晶圓的信號至傳輸手臂控制電路，傳輸手臂控制電路不響應出貨機構控制器的晶圓傳送請求信號，並進行告警，跳轉到步驟I。
【文檔編號】H01L21/02GK103887207SQ201210557404
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】康軍 申請人:上海華虹宏力半導體製造有限公司