利用多传感器阵列与机器人约束维护增强薄膜晶圆检测

在镀膜制造中，大面积衬底上的薄膜检测仍然是确保产品质量的关键参数；然而，由于现有检测设备的局限性，将检测过程精确地扩展到大面积上面临重大挑战。自动化检测过程还带来了额外的操作问题，因为硅晶圆需要移动约束以确保精确测量并防止损坏。此外，还有其他日益重要的大面积工业应用，例如卷对卷（R2R）制造，其涂层厚度检测带来了额外的挑战。本文提出了一种自主检测系统，该系统使用带有新颖的学习约束流形的机器人操作臂将晶圆控制到其校准点，并采用一种具有高度可扩展至大面积衬底潜力的新型多传感器阵列。我们证明，操作臂可以在遵守移动约束的同时执行所需运动。我们进一步证明，与商用反射仪相比，传感器阵列可以静态执行厚度测量，误差 $<2\%$，并且通过使用操作臂，可以在监测 1406 个数据点的 RMSE 和 $R^2$ 的同时，动态检测距校准点 $>0.5^\circ$ 的角度变化。这些功能对于检测 R2R 制造过程中的位移变化具有潜在用途。