一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的制作方法

1.本发明涉及滤波器技术领域，具体涉及一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器。


背景技术：

2.晶圆质量是集成电路的重要技术指标，晶圆的表面缺陷、晶体缺陷等需要通过相应的检测仪器来进行的，如利用高速相机拍摄晶圆上的图案，并通过图像处理系统将其转化为以检测记录的时间为标量，拍摄晶圆的图案作为物理单位变量的电信号波，并配合滤波器进行的筛选，来达到对晶圆质量检测的目的；滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分，对波形进行分析而得出对应图案晶圆的质量，随着集成电路行业的发展，使晶圆的产能出现了巨大的缺口，继而在晶圆的制造过程中，提高工序内的生产效率具有重要作用。
3.目前对晶圆进行检测的装置，需要对机台中每片晶圆的数据信号进行筛选，其处理速度的峰值限制了检测工序进一步优化的前景，同时在使用滤波器进行信号处理的过程中，同样会由于安装机台车间内的环境影响，而造成对波形检测精度的干扰，继而削弱了晶圆检测装置在生产中的应用效果。
4.如申请号为cn202010945635.4的一项中国专利公开了一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器，涉及半导体技术领域，该信号模糊控制滤波器串接在晶圆检测装置的检测传感器和处理器之间获取原始传感器信号，同时旁路连接同步齿条采样时间同步信号，基于原始传感器信号和时间同步信号可以产生处理后信号，处理后信号从原始传感器信号的第一次有效信号沿开始输出单个标准宽度的第一次有效电平，然后输出与原始传感器信号同步的电平直至原始传感器信号的第二次有效信号沿时再次输出单个标准宽度的第二次有效电平，处理后信号相对于原始传感器信号进行了理想化有特征的归一滤波，该技术方案可以有效滤除掉原始传感器信号中的杂波以及各种异常噪声，从而可以有效提高晶圆检测装置的检出性能；但是该技术方案中未解决晶圆在机台中的生产过程中，因机台工位间不同的工艺参数导致环境温度的差异，而对晶圆检测装置的电信号传输精度造成干扰，继而削弱了滤波器运行效果的问题。
5.鉴于此，本发明提出了一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器，通过设置在滤波器终端中的相位电路和时钟电路，对晶圆检测装置在晶圆机台不同工位中晶圆位置信息的电信号波形进行相位角分析，将每个晶圆在晶圆机台中的位置误差，转化为每个工位中流转晶圆间的相对位置差异，对晶圆检测装置传输的电信号数据起到了模糊化筛选的作用，通过对波形相位角的分析降低了滤波器终端处理电信号波形峰谷值后
控制器的处理量，进而增强了对控制器对晶圆检测装置数据的分析量，从而提升了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
7.本发明所述的一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器，所述晶圆检测装置包括晶圆机台、检测模块和控制器；所述晶圆机台在其每个工位中设有滤波器终端；所述检测模块将对晶圆检测的图案数据转化为电信号并传输到滤波器终端；所述控制器对滤波器终端处理后的数据的进行判定，获取电信号所对应晶圆的质量信息；所述晶圆机台中还设有传输电信号的电缆，晶圆机台中每个工位与滤波器终端间的电缆长度相等；所述滤波器终端与晶圆机台每个工位中接地线的距离也相等，滤波器终端贴合安装在晶圆机台中的接地线上；所述滤波器终端中还设有相位差测量电路和时钟电路，滤波器终端通过相位差测量电路记录电信号的相位数据；所述时钟电路用于标记晶圆机台不同工位中滤波器终端内波形的相位角；
8.现有技术中，对晶圆进行检测的装置，需要对机台中每片晶圆的位置数据信号进行筛选，其处理速度的峰值限制了检测工序进一步优化的前景，同时在使用滤波器终端进行信号处理的过程中，同样会由于安装机台车间内的环境影响，而造成对波形检测精度的干扰，继而削弱了晶圆在机台中流转位置精度的获取，而造成晶圆在流转过程中的碎片等情况，需要暂停机台的运行进行清理，而影响到晶圆检测装置在生产中的应用效果；
9.因此，本发明通过设置在晶圆机台每个工位中的滤波器终端，通过控制滤波器终端输入端和输出端的电缆长度与接地线间的距离，降低晶圆机台中的滤波器终端在与每个工位间的电信号传输的线损差异，然后在相位差测量电路的作用下对采取的晶圆位置在晶圆机台中的物理量进行标记，将晶圆在晶圆机台中的位置差异转化为晶圆之间的位置差异，使滤波器终端中反馈的波形仅需通过相位数据被控制器所识别分析，避免晶圆在晶圆机台中的方位处于其存放位置误差要求内时而出现额外的处理量，同时滤波器终端在不同工位中通过时钟电路标记的相位角，能够反映出晶圆在晶圆机台流转方向上的偏移，通过与设定波形的相位角进行拟合分析，获得晶圆机台中每个工位对流转晶圆位置造成的偏移量，继而在进行晶圆机台的维护作业中进行调整，保持晶圆机台每个工位间的作业精度，进而在控制器维持对滤波信号的处理速度的状态下，确保晶圆机台中晶圆生产流转的速度；本发明利用了设置在滤波器终端中的相位电路和时钟电路，对晶圆检测装置在晶圆机台不同工位中晶圆位置信息的电信号波形进行相位角分析，将每个晶圆在晶圆机台中的位置误差，转化为每个工位中流转晶圆间的相对位置差异，对晶圆检测装置传输的电信号数据起到了模糊化筛选的作用，通过对波形相位角的分析降低了滤波器终端处理电信号波形峰谷值后控制器的处理量，进而增强了对控制器对晶圆检测装置数据的分析量，从而提升了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
10.优选的，所述晶圆机台在每个工位中还设有保护套，保护套包裹在电缆、接地线和滤波器终端的表面；所述保护套用于隔绝晶圆机台加工温度的传导；工作时，晶圆在晶圆机台中不同的工位间具有不同的工艺参数；通过设置的保护套，将滤波器终端及其电性连接的电缆和接地线表面包裹起来，避免晶圆机台不同工位中晶圆工艺参数的温度差，造成滤波器终端及电缆和接地线在晶圆机台不同工位间的温度差异，继而导致其电路性能的差异，并在不同工位间的滤波器终端中形成误差累积和偏移，进而影响到控制器对晶圆检测装置测量数据的分析精度，降低了测量系统误差的干涉，从而提升了信号模糊控制滤波器
的应用效果。
11.优选的，所述保护套中还设有环绕贴合的水路管，水路管用于调节保护套的温度范围，水路管并联在晶圆机台的冷却水系统中；工作时，晶圆机台每个工位中的保护套，对滤波器终端及其电性连接元件的温度保护处于被动状态，且晶圆机台中工位间工艺参数的热量仍能通过热传导影响到保护套的内部；通过设置在保护套内环绕的水路管，使其与晶圆机台中的冷却水系统相并联，主动控制滤波器终端及其电性连接元件的温度参数，还对滤波器终端与电缆和接地线间的电性连接端起到了温度控制作用，降低在滤波器终端与电缆和接地线间接触电阻的温升影响，削弱导体温度对电信号传输失真的干涉，从而提升了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
12.优选的，所述水路管上还设有铜制的屏蔽网，屏蔽网呈伞形展开在滤波器终端与电缆间的接口处，屏蔽网上还设置有与接地线相连的搭地线；工作时，滤波器终端对电缆中的电信号波形进行滤波处理；通过设置在滤波器终端接口处的屏蔽网，利用其展开成伞形的结构，将滤波器终端输入处的电缆包围起来，避免输入端电缆中未滤波的信号干扰到输出端电缆的滤波信号，使得输入端和输出端的电缆能够安装在滤波器终端的相邻位置上，增强了滤波器终端安装位置的适应性，维持了其滤波功效，从而提升了信号模糊控制滤波器的应用效果。
13.优选的，所述水路管上还设置有鳍片，鳍片位于滤波器终端与电缆间的接口处，鳍片间的楔槽上缠绕固定着屏蔽网；工作时，通过设置在水路管上的鳍片，利用安装的铜制屏蔽网将其缠绕在鳍片间的楔槽中，使水路管的冷却效应经屏蔽网传导到滤波器终端外侧的区域中，削弱晶圆机台的工位在工艺过程中的热量传导至滤波器终端的区域，且展开的屏蔽网还增强了对滤波器终端接口处的散热性，保持对温度的调节作用，从而稳定了信号模糊控制滤波器的应用效果。
14.优选的，所述滤波器终端中还设有相位角偏移电路，相位偏移电路根据晶圆机台工位中晶圆工艺过程的偏转量，改变滤波器终端内波形相位角的增量；工作时，晶圆在晶圆机台中的工序中会发生偏转的姿态变化，继而在不同工位的滤波器终端中产生波形显著的相位角差异；通过设置的相位角偏移电路，对晶圆机台工位中晶圆的工艺偏转角所产生电信号相位角的变化进行增量修正，使滤波器终端的波形适用于对晶圆机台不同工位间晶圆位置姿态的变化，避免工位间晶圆在工艺过程中的移动造成测量波形的偏差，从而维持了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
15.本发明的有益效果如下：
16.1.本发明通过设置在滤波器终端中的相位电路和时钟电路，对晶圆检测装置在晶圆机台不同工位中晶圆位置信息的电信号波形进行相位角分析，将每个晶圆在晶圆机台中的位置误差，转化为每个工位中流转晶圆间的相对位置差异，对晶圆检测装置传输的电信号数据起到了模糊化筛选的作用，通过对波形相位角的分析降低了滤波器终端处理电信号波形峰谷值后控制器的处理量。
17.2.本发明通过设置的保护套和其内部环绕的水路管，将滤波器终端及其电性连接的电缆和接地线表面包裹起来，避免晶圆机台不同工位中晶圆工艺参数的温度差，降低了测量系统误差的干涉，还对滤波器终端与电缆和接地线间的电性连接端起到了温度控制作用，降低在滤波器终端与电缆和接地线间接触电阻的温升影响，削弱导体温度对电信号传
输失真的干涉。
18.3.本发明通过设置的相位角偏移电路，对晶圆机台工位中晶圆的工艺偏转角所产生电信号相位角的变化进行增量修正，使滤波器终端的波形适用于对晶圆机台不同工位间晶圆位置姿态的变化，避免工位间晶圆在工艺过程中的移动造成测量波形的偏差。
附图说明
19.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
20.图1是本发明中信号模糊控制滤波器的结构框图；
21.图2是本发明中晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的立体图；
22.图3是本发明中信号模糊控制滤波器部件的立体图；
23.图4是本发明中信号模糊控制滤波器的滤波示意图；
24.图中：1、晶圆机台；2、滤波器终端；3、电缆；4、接地线；5、保护套；51、水路管；52、屏蔽网；53、鳍片。
具体实施方式
25.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
26.如图1至图4所示，本发明所述的一种晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器，所述晶圆检测装置包括晶圆机台1、检测模块和控制器；所述晶圆机台1在其每个工位中设有滤波器终端2；所述检测模块将对晶圆检测的图案数据转化为电信号并传输到滤波器终端2；所述控制器对滤波器终端2处理后的数据的进行判定，获取电信号所对应晶圆的质量信息；所述晶圆机台1中还设有传输电信号的电缆3，晶圆机台1中每个工位与滤波器终端2间的电缆3长度相等；所述滤波器终端2与晶圆机台1每个工位中接地线4的距离也相等，滤波器终端2贴合安装在晶圆机台1中的接地线4上；所述滤波器终端2中还设有相位差测量电路和时钟电路，滤波器终端2通过相位差测量电路记录电信号的相位数据；所述时钟电路用于标记晶圆机台1不同工位中滤波器终端2内波形的相位角；
27.现有技术中，对晶圆进行检测的装置，需要对机台中每片晶圆的位置数据信号进行筛选，其处理速度的峰值限制了检测工序进一步优化的前景，同时在使用滤波器终端2进行信号处理的过程中，同样会由于安装机台车间内的环境影响，而造成对波形检测精度的干扰，继而削弱了晶圆在机台中流转位置精度的获取，而造成晶圆在流转过程中的碎片等情况，需要暂停机台的运行进行清理，而影响到晶圆检测装置在生产中的应用效果；
28.因此，本发明通过设置在晶圆机台1每个工位中的滤波器终端2，通过控制滤波器终端2输入端和输出端的电缆3长度与接地线4间的距离，降低晶圆机台1中的滤波器终端2在与每个工位间的电信号传输的线损差异，然后在相位差测量电路的作用下对采取的晶圆位置在晶圆机台1中的物理量进行标记，将晶圆在晶圆机台1中的位置差异转化为晶圆之间的位置差异，使滤波器终端2中反馈的波形仅需通过相位数据被控制器所识别分析，避免晶圆在晶圆机台1中的方位处于其存放位置误差要求内时而出现额外的处理量，同时滤波器终端2在不同工位中通过时钟电路标记的相位角，能够反映出晶圆在晶圆机台1流转方向上的偏移，通过与设定波形的相位角进行拟合分析，获得晶圆机台1中每个工位对流转晶圆位
置造成的偏移量，继而在进行晶圆机台1的维护作业中进行调整，保持晶圆机台1每个工位间的作业精度，进而在控制器维持对滤波信号的处理速度的状态下，确保晶圆机台1中晶圆生产流转的速度；本发明利用了设置在滤波器终端2中的相位电路和时钟电路，对晶圆检测装置在晶圆机台1不同工位中晶圆位置信息的电信号波形进行相位角分析，将每个晶圆在晶圆机台1中的位置误差，转化为每个工位中流转晶圆间的相对位置差异，对晶圆检测装置传输的电信号数据起到了模糊化筛选的作用，通过对波形相位角的分析降低了滤波器终端2处理电信号波形峰谷值后控制器的处理量，进而增强了对控制器对晶圆检测装置数据的分析量，从而提升了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
29.作为本发明的一种实施方式，所述晶圆机台1在每个工位中还设有保护套5，保护套5包裹在电缆3、接地线4和滤波器终端2的表面；所述保护套5用于隔绝晶圆机台1加工温度的传导；工作时，晶圆在晶圆机台1中不同的工位间具有不同的工艺参数；通过设置的保护套5，将滤波器终端2及其电性连接的电缆3和接地线4表面包裹起来，避免晶圆机台1不同工位中晶圆工艺参数的温度差，造成滤波器终端2及电缆3和接地线4在晶圆机台1不同工位间的温度差异，继而导致其电路性能的差异，并在不同工位间的滤波器终端2中形成误差累积和偏移，进而影响到控制器对晶圆检测装置测量数据的分析精度，降低了测量系统误差的干涉，从而提升了信号模糊控制滤波器的应用效果。
30.作为本发明的一种实施方式，所述保护套5中还设有环绕贴合的水路管51，水路管51用于调节保护套5的温度范围，水路管51并联在晶圆机台1的冷却水系统中；工作时，晶圆机台1每个工位中的保护套5，对滤波器终端2及其电性连接元件的温度保护处于被动状态，且晶圆机台1中工位间工艺参数的热量仍能通过热传导影响到保护套5的内部；通过设置在保护套5内环绕的水路管51，使其与晶圆机台1中的冷却水系统相并联，主动控制滤波器终端2及其电性连接元件的温度参数，还对滤波器终端2与电缆3和接地线4间的电性连接端起到了温度控制作用，降低在滤波器终端2与电缆3和接地线4间接触电阻的温升影响，削弱导体温度对电信号传输失真的干涉，从而提升了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
31.作为本发明的一种实施方式，所述水路管51上还设有铜制的屏蔽网52，屏蔽网52呈伞形展开在滤波器终端2与电缆3间的接口处，屏蔽网52上还设置有与接地线4相连的搭地线；工作时，滤波器终端2对电缆3中的电信号波形进行滤波处理；通过设置在滤波器终端2接口处的屏蔽网52，利用其展开成伞形的结构，将滤波器终端2输入处的电缆3包围起来，避免输入端电缆3中未滤波的信号干扰到输出端电缆3的滤波信号，使得输入端和输出端的电缆3能够安装在滤波器终端2的相邻位置上，增强了滤波器终端2安装位置的适应性，维持了其滤波功效，从而提升了信号模糊控制滤波器的应用效果。
32.作为本发明的一种实施方式，所述水路管51上还设置有鳍片53，鳍片53位于滤波器终端2与电缆3间的接口处，鳍片53间的楔槽上缠绕固定着屏蔽网52；工作时，通过设置在水路管51上的鳍片53，利用安装的铜制屏蔽网52将其缠绕在鳍片53间的楔槽中，使水路管51的冷却效应经屏蔽网52传导到滤波器终端2外侧的区域中，削弱晶圆机台1的工位在工艺过程中的热量传导至滤波器终端2的区域，且展开的屏蔽网52还增强了对滤波器终端2接口处的散热性，保持对温度的调节作用，从而稳定了信号模糊控制滤波器的应用效果。
33.作为本发明的一种实施方式，所述滤波器终端2中还设有相位角偏移电路，相位偏
移电路根据晶圆机台1工位中晶圆工艺过程的偏转量，改变滤波器终端2内波形相位角的增量；工作时，晶圆在晶圆机台1中的工序中会发生偏转的姿态变化，继而在不同工位的滤波器终端2中产生波形显著的相位角差异；通过设置的相位角偏移电路，对晶圆机台1工位中晶圆的工艺偏转角所产生电信号相位角的变化进行增量修正，使滤波器终端2的波形适用于对晶圆机台1不同工位间晶圆位置姿态的变化，避免工位间晶圆在工艺过程中的移动造成测量波形的偏差，从而维持了晶圆检测装置用信号模糊控制滤波器的应用效果。
34.具体工作流程如下：
35.通过设置在晶圆机台1每个工位中的滤波器终端2，通过控制滤波器终端2输入端和输出端的电缆3长度与接地线4间的距离，降低晶圆机台1中的滤波器终端2在与每个工位间的电信号传输的线损差异，然后在相位差测量电路的作用下对采取的晶圆位置在晶圆机台1中的物理量进行标记，将晶圆在晶圆机台1中的位置差异转化为晶圆之间的位置差异，使滤波器终端2中反馈的波形仅需通过相位数据被控制器所识别分析，避免晶圆在晶圆机台1中的方位处于其存放位置误差要求内时而出现额外的处理量，同时滤波器终端2在不同工位中通过时钟电路标记的相位角，能够反映出晶圆在晶圆机台1流转方向上的偏移，通过与设定波形的相位角进行拟合分析，获得晶圆机台1中每个工位对流转晶圆位置造成的偏移量，继而在进行晶圆机台1的维护作业中进行调整，保持晶圆机台1每个工位间的作业精度，进而在控制器维持对滤波信号的处理速度的状态下，确保晶圆机台1中晶圆生产流转的速度；设置的保护套5将滤波器终端2及其电性连接的电缆3和接地线4表面包裹起来，避免晶圆机台1不同工位中晶圆工艺参数的温度差，造成滤波器终端2及电缆3和接地线4在晶圆机台1不同工位间的温度差异，降低测量系统误差的干涉；设置在保护套5内环绕的水路管51，使其与晶圆机台1中的冷却水系统相并联，主动控制滤波器终端2及其电性连接元件的温度参数，还对滤波器终端2与电缆3和接地线4间的电性连接端起到了温度控制作用，降低在滤波器终端2与电缆3和接地线4间接触电阻的温升影响，削弱导体温度对电信号传输失真的干涉；设置的相位角偏移电路，对晶圆机台1工位中晶圆的工艺偏转角所产生电信号相位角的变化进行增量修正，使滤波器终端2的波形适用于对晶圆机台1不同工位间晶圆位置姿态的变化，避免工位间晶圆在工艺过程中的移动造成测量波形的偏差。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。