【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体加工，尤其涉及一种晶圆监测装置及晶圆监测方法。
技术介绍
1、半导体制造过程中，干法刻蚀设备中一般都会有真空传输系统(vtm)，在真空传输系统中会配置有传送导航系统(tns)，传送导航系统可用于检测晶圆偏移量。然而，目前传送导航系统只能检测晶圆的偏移量，无法全面检测晶圆是否破损。当破损的晶圆进入真空传输系统时，会导致污染传输环境(transfer mode)。
2、例如，在一次晶圆的加工作业结束后，需要装卸晶圆时晶圆可能局部破损。由于晶圆的破损区域较小，机械手在取出晶圆时，留有小部分晶圆碎片在工艺腔室中，导致工艺腔室污染，破损的晶圆被取出并放置于传送导航系统的传输平台上。如图1所示，由于传送导航系统中的晶圆监测装置是三点式激光结构，三点式激光可形成三角形的激光传输路径1，这种检测方式只能检测三角形的传输路径1覆盖范围内晶圆是否有缺损，当晶圆的缺损量较小时，超出三角形的传输路径1之外的区域发生破损时，则无法检测出。因此，在晶圆传送过程中只能检测晶圆是否偏移，而无法识别晶圆是否破损，导致晶圆破损无法被检测出，导致机台误认为当前设备及作业均处于正常状态，从而将下一片晶圆传进工艺腔室，导致产品安全造成了严重的影响。若要解决晶圆偏移和破损导致的污染问题，则需要停机(downtransfer mode)，严重影响产品生产速度及产品安全。
技术实现思路
1、本申请提供了一种晶圆监测装置及晶圆监测方法，能够在晶圆传输过程中监测晶圆是否破损。
2、本申请所提供
3、第一方面，本申请实施例提供了一种晶圆监测装置，用于在晶圆传输过程中监测晶圆；所述晶圆监测装置包括：
4、激光扫描单元，所述激光扫描单元设于晶圆传输路径上，所述激光扫描单元包括发射端和接收端，所述发射端用于在晶圆传输过程中向所述晶圆的表面发射垂直晶圆表面的激光束，所述接收端用于接收未被所述晶圆遮挡的激光，以生成在晶圆传输过程中不同时间点所对应的扫描信号；
5、处理单元，所述处理单元与所述激光扫描单元通信连接，用于基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆是否发生破损。
6、于一实施例中，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆是否破损，具体包括：
7、根据所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，获取所述时间点与被晶圆遮挡激光的遮光宽度值之间的对应关系曲线；
8、将所述对应关系曲线与预设对应关系曲线进行比较，识别所述对应关系曲线上是否存在突变区，其中所述预设对应关系曲线为所述晶圆无破损时所述时间点与被晶圆遮挡激光的遮光宽度值之间的对应关系曲线；
9、当存在所述突变区时，判断所述晶圆存在破损。
10、于一实施例中，所述处理单元具体还被配置为用于：
11、在判断所述晶圆无破损的情况下，基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆的位姿信息，所述位姿信息包括以下至少一项：晶圆偏移方向和晶圆偏移量。
12、于一实施例中，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆的位姿信息，具体包括：
13、根据所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，获取所述时间点与被遮挡光束沿第一方向上的遮光宽度值之间的对应关系曲线，所述第一方向平行于所述晶圆表面、且垂直于所述晶圆的传输方向；
14、基于所述对应关系曲线，确定晶圆传输过程中的扫描起始时间点t1’和扫描终止时间点t2’中的至少一者；
15、获取预设对应关系曲线中的基准扫描起始时间点t1和基准扫描终止时间点t2中的至少一者，其中所述预设对应关系曲线为所述晶圆沿其传输方向上无偏移的情况下，所述时间点与遮光宽度值之间的对应关系曲线；
16、将所述扫描起始时间点t1’和所述基准扫描起始时间点t1之间、或者所述扫描终止时间点t2’和所述基准扫描终止时间点t2之间进行比较；
17、当所述扫描起始时间点t1’和所述基准扫描终止时间点t1之间、或者所述扫描终止时间点t2’和所述基准扫描终止时间点t2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆沿其传输方向上偏移。
18、于一实施例中，所述当所述扫描起始时间点t1’和所述基准扫描终止时间点t1之间、或者所述扫描终止时间点t2’和所述基准扫描终止时间点t2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆沿其传输方向上偏移，具体还包括：
19、计算所述扫描起始时间点t1’与所述基准扫描终止时间点t1之间的第一差值为t1’-t1；
20、当所述第一差值等于第一阈值时，判断所述晶圆沿其传输方向上无偏移；
21、当所述第一差值的数值大于第一阈值时，判断所述晶圆朝向其传输方向上的前方偏移；
22、当所述第一差值的数值小于第一阈值时，判断所述晶圆朝向其传输方向上的后方偏移。
23、于一实施例中，所述当所述扫描起始时间点t1’和所述基准扫描终止时间点t1之间、或者所述扫描终止时间点t2’和所述基准扫描终止时间点t2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆沿其传输方向上偏移，具体还包括：
24、计算所述扫描起始时间点t1’与所述基准扫描终止时间点t1之间的第一差值为t1’-t1；
25、计算所述第一差值的绝对值与晶圆的传输速率v之间的乘积，作为晶圆沿其传输方向上的第一偏移量△x。
26、于一实施例中，所述处理单元具体还被配置为用于：
27、根据所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，获取一坐标系中表征晶圆边缘形状的晶圆边缘图形，其中所述坐标系的横坐标轴为晶圆的传输时间t与传输速率v的乘积，纵坐标轴为被遮挡激光和未被遮挡激光在第一方向上的交界位置，所述第一方向平行于所述晶圆表面、且垂直于所述晶圆的传输方向；
28、将所述晶圆边缘图形与预设晶圆边缘图形进行比较，所述预设晶圆边缘图形为所述晶圆沿所述第一方向上无偏移的情况下的晶圆边缘图形；
29、在横坐标x为预设横坐标值x0的情况下，当所述晶圆边缘图形中的纵坐标y’所述预设晶圆边缘图形中的纵坐标y之间的第二差值y’–y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆沿所述第一方向存在偏移。
30、于一实施例中，所述在横坐标x为预设横坐标值x0的情况下，当所述晶圆边缘图形中的纵坐标y’所述预设晶圆边缘图形中的纵坐标y之间的第二差值y’–y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆沿所述第一方向存在偏移，具体包括：
31、所述坐标系的原点被配置为所述预设晶圆边缘图形的圆心，获取所述预设横坐标值x0配置为0时，所述晶圆边缘图形的纵坐标点(0，y1’)和(0，y2’)，其中y1’为正值，y2’为负值；
32、当y1’与y2’之和等于第二阈值时，判断所述晶圆沿所述第一方向无偏移；
33、当y1’与y2’之和小于第二阈值时，判断本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆监测装置，用于在晶圆传输过程中监测晶圆(10)；其特征在于，所述晶圆监测装置包括：
2.根据权利要求1所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)是否破损，具体包括：
3.根据权利要求1所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述处理单元(200)具体还被配置为用于：
4.根据权利要求3所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)的位姿信息，具体包括：
5.根据权利要求4所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述当所述扫描起始时间点T1’和所述基准扫描终止时间点T1之间、或者所述扫描终止时间点T2’和所述基准扫描终止时间点T2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆(10)沿其传输方向上偏移，具体还包括：
6.根据权利要求4所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述当所述扫描起始时间点T1’和所述基准扫描终止时间点T1之间、或者所述扫描终止时间点T2’和所述基准扫描终止时间点T2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述
7.根据权利要求3所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述处理单元(200)具体还被配置为用于：
8.根据权利要求7所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述在横坐标X为预设横坐标值X0的情况下，当所述晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y’所述预设晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y之间的第二差值Y’–Y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆(10)沿所述第一方向存在偏移，具体包括：
9.根据权利要求7所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述在横坐标X为预设横坐标值X0的情况下，当所述晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y’所述预设晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y之间的第二差值Y’–Y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆(10)沿所述第一方向存在偏移，具体还包括：
10.根据权利要求7所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)的位姿信息，具体还包括：
11.一种晶圆监测方法，其特征在于，采用如权利要求1至10任一项所述的晶圆监测装置在晶圆(10)传输过程中监测晶圆(10)；所述方法包括如下步骤：
12.根据权利要求11所述的晶圆监测方法，其特征在于，
13.根据权利要求11所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
14.根据权利要求13所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)的位姿信息，具体包括：
15.根据权利要求14所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述当所述扫描起始时间点T1’和所述基准扫描终止时间点T1之间、或者所述扫描终止时间点T2’和所述基准扫描终止时间点T2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆(10)沿其传输方向上偏移，具体还包括：
16.根据权利要求14所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述当所述扫描起始时间点T1’和所述基准扫描终止时间点T1之间、或者所述扫描终止时间点T2’和所述基准扫描终止时间点T2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆(10)沿其传输方向上偏移，具体还包括：
17.根据权利要求13所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)的位姿信息，具体包括：
18.根据权利要求17所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述在横坐标X为预设横坐标值X0的情况下，当所述晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y’所述预设晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y之间的第二差值Y’–Y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆(10)沿所述第一方向存在偏移，具体包括：
19.根据权利要求17所述的晶圆监测方法，其特征在于，所述在横坐标X为预设横坐标值X0的情况下，当所述晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y’所述预设晶圆(10)边缘图形中的纵坐标Y之间的第二差值Y’–Y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆(10)沿所述第一方向存在偏移，具体还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆监测装置，用于在晶圆传输过程中监测晶圆(10)；其特征在于，所述晶圆监测装置包括：
2.根据权利要求1所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)是否破损，具体包括：
3.根据权利要求1所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述处理单元(200)具体还被配置为用于：
4.根据权利要求3所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信号之间的对应关系，判断所述晶圆(10)的位姿信息，具体包括：
5.根据权利要求4所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述当所述扫描起始时间点t1’和所述基准扫描终止时间点t1之间、或者所述扫描终止时间点t2’和所述基准扫描终止时间点t2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆(10)沿其传输方向上偏移，具体还包括：
6.根据权利要求4所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述当所述扫描起始时间点t1’和所述基准扫描终止时间点t1之间、或者所述扫描终止时间点t2’和所述基准扫描终止时间点t2之间差值大于或等于第一阈值时，判断所述晶圆(10)沿其传输方向上偏移，具体还包括：
7.根据权利要求3所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述处理单元(200)具体还被配置为用于：
8.根据权利要求7所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述在横坐标x为预设横坐标值x0的情况下，当所述晶圆(10)边缘图形中的纵坐标y’所述预设晶圆(10)边缘图形中的纵坐标y之间的第二差值y’–y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆(10)沿所述第一方向存在偏移，具体包括：
9.根据权利要求7所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述在横坐标x为预设横坐标值x0的情况下，当所述晶圆(10)边缘图形中的纵坐标y’所述预设晶圆(10)边缘图形中的纵坐标y之间的第二差值y’–y的绝对值大于或等于第二阈值时，判断所述晶圆(10)沿所述第一方向存在偏移，具体还包括：
10.根据权利要求7所述的晶圆监测装置，其特征在于，所述基于所述时间点与所述扫描信...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛永辉，范祖金，
申请(专利权)人：杭州富芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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