CN108735644A - 一种硅片定向及位置补偿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅片定向及位置补偿的方法，包括：工控机(1)、运动控制模块(2)、图像识别模块(3)、定向模块(4)、传输模块(5)。图像识别模块(3)获取位于定向模块(4)上的硅片图像信息，并对此图像信息进行分析处理得到硅片的轴线及notch等信息，再通过算法得出硅片所需的定向角度补偿及位置补偿量，并将上述补偿信息上传工控机(1)，工控机(1)通过相应软件程序将补偿信息传到运动控制模块(2)，运动控制模块(2)控制定向模块(4)完成硅片的定向功能，同时控制传输模块(5)完成硅片的位置补偿功能。

Description

一种硅片定向及位置补偿的方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制造领域中硅片传输控制系统，尤其涉及离子注入机的一种硅片定向及位置补偿的方法。
背景技术
在半导体领域，硅片上做一个定位边或定位槽(notch)来标明晶体结构和硅片的晶向。在离子注入机注入领域，对硅片晶向的准确检验判定是十分重要的，关系到后续注入工艺的性能及良率。如离子注入需规避沟道效应，措施之一是沿沟道轴向(110)偏离一定的角度。随着器件的特征尺寸不断减小，器件集成度越来越高，对注入工艺中硅片的注入角度、晶格方向的精准度以及传输精度提出更高的要求。其中硅片传输系统的精确性与稳定性直接影响设备的生产效率，与企业的效益息息相关，因此一套高效稳定的具有硅片定位及位置补偿功能的传输系统就至关重要。在硅片传输系统中，定向装置是不可或缺的重要组成部分，如果提高这部分功能的稳定性与精准度，那么整个传输系统的稳定性及效率就大幅度提高。而提高传输模块的稳定系与精准度，就需要准确校准硅片在定向台上的位置，保证传输系统能够精准地取放硅片，并进行后续传输。否则，硅片在定向台上处于错误的位置，将导致硅片定向失败，更严重会导致硅片传输过程中滑落破损。传统的硅片定向功能，是通过硅片边缘处光学装置对射接收采集模拟信号，并对此型号进行处理实现的，此种方法稳定性差，成功率不佳，且容易受到外部信号干扰。而上硅片位置的校准，是通过人工手动校准，效率低下，精准性差，并且无法对实时传输硅片进行位置补偿功能。因此，需引入新的硅片定向及位置补偿的方法，达到准确快速的硅片定位功能，并实现硅片实时传输的精准度及稳定性。
发明内容
本发明是针对现有定向台上硅片定向效率低、准确性差，且传输模块无实时补偿硅片位置的功能，而开发出的一种硅片定向及位置补偿的方法。
如图1所示，本发明通过以下技术方案实现：
1.一种硅片定向及位置补偿的方法，包括：包括：工控机(1)、运动控制模块(2)、图像识别模块(3)、定向模块(4)、传输模块(5)。
2.一种硅片定向及位置补偿的方法，其过程为：图像识别模块(3)获取位于定向模块(4)上的硅片图像信息，并对此图像信息进行分析处理得到硅片的轴线及notch信息，再通过算法得出硅片所需的定向角度补偿及位置补偿信息，并将上述补偿信息上报工控机(1)，工控机(1)通过相应软件程序将补偿信息传到运动控制模块(2)，运动控制模块(2)分别控制定向模块(4)完成硅片的定向功能，控制传输模块(5)实现硅片的位置补偿功能。
3.一种硅片定向及位置补偿的方法，其图像识别模块(3)通过图像获取、图像分析、补偿算法分析，得到定向角度补偿及位置补偿量。
4.一种硅片定向及位置补偿的方法，其算法实现如图3所示，(8)为基准硅片位置，(9)为定向模块上实际的硅片位置，基准硅片(8)的圆心A与其notch(10)中心间的直线定义为基准轴线(6)，同理定义实际硅片(9)的轴线(7)。基准轴线(6)轴线(7)的夹角θ，即为定向所需补偿角度。基准硅片(8)与实际硅片(9)圆心的距离记为辅以定向补偿角度即可得到位置校准量
5.一种硅片定向及位置补偿的方法，其补偿动作实施过程为，运动控制模块(2)控制定向模块(4)按照定向角度补偿量θ进行旋转，完成硅片的定向功能。其次控制传输模块(5)按照位置校准矢量实时控制传输模块(5)对硅片位置进行补偿，通过坐标系转换，将硅片的位置校准量转换为传输模块(5)机械手取片位置矢量的补偿量，完成硅片位置的自动校准
本发明具有如下显著优点：
1.本发明硅片定位及位置补偿的方法，检测途径采用图像识别方法，功能全面，同时实现了硅片定位及位置校准的功能；实现简单，在原有基础上进行局部改进即可实现；并且抗干扰能力强。
2.本发明硅片定向方法效率快、准确性极高，且不影响设备的稳定状态。
3.通过计算硅片位置的校准补偿量，就能有效地完成传输模块对硅片位置的自动修正。避免了手动校准的诸多不便。
附图说明
图1为硅片定向及位置补偿体系框架图。
图2为定向及位置补偿系统结构位置图。
图3为硅片定向补偿及位置偏离补偿计算的实施图。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2及附图3对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。
传输模块(5)将硅片传送置于定向模块(4)上后，工控机(1)发出指令，图像识别模块(3)对硅片进行图像获取、图像分析、补偿算法分析，得出硅片定向补偿角度及位置补偿量。
硅片定向角度及位置补偿算法实施图如图3所示，(8)为基准硅片位置，(9)为定向模块上实际的硅片位置，基准硅片(8)的圆心A与其notch(10)中心间的直线定义为基准轴线(6)，同理定义实际硅片(9)的轴线(7)。基准轴线(6)轴线(7)的夹角θ，即为定向所需补偿角度。基准硅片(8)与实际硅片(9)圆心的距离记为辅以定向补偿角度即可得到位置校准量
图像识别模块(3)计算得出两个补偿量后，将此两个补偿量θ、上传给工控机(1)，工控机(1)通过相应程序将补偿信息传给运动控制模块(2)，运动控制模块(2)先后完成两个功能，首先是控制定向模块(4)按照角度补偿量进行旋转，完成硅片的定向功能，实施过程为根据定向角度补偿θ，运动控制模块(2)控制定向模块(4)完成相应的角度补偿旋转。其次控制传输模块(5)按照位置补偿矢量，实时控制传输模块(5)对硅片进行位置补偿，此过程需通过坐标系转换，将硅片的位置校准量转换为传输模块(5)机械手取片时的位置校准矢量，校准后的传输模块(5)在定向模块(4)上取走硅片，完成硅片位置的自动校准。
本发明专利的特定实施例已对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明专利精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (7)

1.一种硅片定向及位置补偿的方法，包括：工控机(1)、运动控制模块(2)、图像识别模块(3)、定向模块(4)、传输模块(5)。图像识别模块(3)获取位于定向模块(4)上的硅片图像信息，并对此图像信息进行分析处理得到硅片的轴线及notch信息，再通过算法得出硅片所需的定向角度补偿及位置补偿信息，并将上述补偿信息上传工控机(1)，工控机(1)通过相应软件程序将补偿信息传到运动控制模块(2)，运动控制模块(2)分别控制定向模块(4)完成硅片的定向功能，控制传输模块(5)实现硅片的位置补偿功能。
2.如权利要求1所述的一种硅片定向及位置补偿的方法，其特征在于：通过图像识别模块(3)，获取所需定向硅片的图像信息，并对此图像进行分析处理得到硅片所需的定向角度补偿及位置补偿信息。
3.如权利要求1所述的一种硅片定向及位置补偿的方法，其特征在于：图像识别模块(3)将补偿信息上传给工控机(1)，工控机(1)通过软件程序控制运动控制模块(2)进行相应控制补偿。
4.如权利要求1所述的一种硅片定向及位置补偿的方法，其特征在于：图像识别模块(3)通过图像获取、图像分析、补偿算法分析，得到定向角度补偿及位置补偿量。
5.如权利要求4所述的一种硅片定向及位置补偿的方法，其特征在于：补偿算法组成为(8)为基准硅片位置，(9)为定向模块上实际的硅片位置，基准硅片(8)的圆心A与其notch(10)中心间的直线定义为基准轴线(6)，同理定义实际硅片(9)的轴线(7)。基准轴线(6)轴线(7)的夹角θ，即为定向所需补偿角度。基准硅片(8)与实际硅片(9)圆心的距离记为辅以定向补偿角度即可得到位置校准量
6.如权利要求3所述的一种硅片定向及位置补偿的方法，其特征在于：运动控制模块(2)控制定向模块(4)完成硅片的角度补偿，即实现定向功能。
7.如权利要求3所述的一种硅片定向及位置补偿的方法，其特征在于：运动控制模块(2)控制传输模块(5)完成硅片的位置补偿。
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