机械检测
• 微动开关检测:在Foup内部的晶圆槽附近安装微动开关。当晶圆插入槽内时,会触动微动开关。通过检测这些开关的状态变化来判断晶圆是否存在。例如,每一个槽位对应一个微动开关,当所有微动开关都处于未触发状态时,就可以判断Foup内没有晶圆;只要有一个被触发,就表明有晶圆存在。不过这种方法的缺点是,微动开关容易受到物理损坏,并且频繁触发可能会降低其可靠性。
• 压力传感器检测:在Foup的底部或者晶圆承载部位安装压力传感器。晶圆本身有一定的重量,当放入Foup后会对传感器产生压力。设备通过测量压力值来推断是否有晶圆。不同尺寸和数量的晶圆会产生不同的压力分布,系统可以根据预先校准的数据来判断晶圆的存在情况。例如,通过检测压力峰值的位置和大小,能够大致了解晶圆在Foup中的分布状态。
光学检测
• 可见光成像检测:在Foup外部设置光学成像设备,通过透明的Foup窗口或者在特定的检测工位打开Foup盖后,利用可见光成像来观察内部晶圆。采用高分辨率的摄像头和合适的照明系统,获取Foup内部的清晰图像。然后通过图像识别算法,分析图像中晶圆的轮廓、颜色等特征来判断是否有晶圆。例如,通过对比空白Foup和装有晶圆的Foup图像,识别出晶圆的圆形轮廓就可以确定其存在。
• 红外检测:利用红外光的穿透性和反射特性来检测晶圆。有些Foup材料对红外光透明或者部分透明,红外光照射后,晶圆和Foup的反射率不同。通过检测反射光的强度和分布,能够判断是否有晶圆。例如,晶圆可能会吸收或反射特定波长的红外光,与没有晶圆时的红外反射光谱形成对比,从而确定晶圆的存在。
• 激光干涉检测:当激光照射到Foup内部时,如果有晶圆,激光会在晶圆表面产生干涉现象。通过检测干涉条纹的变化来确定是否有晶圆。这种方法对于检测晶圆的平整度和存在性都比较有效。例如,利用迈克尔逊干涉仪原理,将激光分成两束,一束作为参考光,另一束照射Foup内部,当有晶圆时,两束光的光程差发生变化,干涉条纹随之改变。
电学检测
• 电容检测:由于晶圆的存在会改变Foup内部的电容分布。在Foup的内壁或者特定位置设置电容传感器,当晶圆放入后,电容值会发生变化。通过检测电容值的变化来判断是否有晶圆。例如,晶圆的介电常数与空气不同,当晶圆占据一定空间后,会影响电容器两极板之间的电场分布,从而使电容值改变。
• 电感检测:对于含有金属层的晶圆,利用电感耦合原理来检测。在Foup周围设置电感线圈,当有金属晶圆存在时,会改变线圈的电感。例如,根据电磁感应定律,金属晶圆会在电感线圈产生的磁场中产生感应电流,这个感应电流又会反作用于磁场,导致电感发生变化,通过检测电感的这种变化来判断晶圆是否存在。
超声检测
• 超声反射检测:向Foup内部发射超声波,当超声波遇到晶圆时会产生反射。通过检测反射波的时间、强度和频率等信息来判断是否有晶圆。不同材质的晶圆和Foup对超声波的反射率不同,根据反射波的特征可以区分它们。例如,利用超声换能器发射高频超声波,当有晶圆时,反射波会在特定时间返回换能器,通过分析反射波的延迟时间和强度,能够确定晶圆的存在和位置。