CN109300816A - 一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硅片位置信息采集装置，包括装置基板、分布在所述装置基板设置的多个测量模块、在所述装置基板设置的采集模块，所述测量模块用于测量硅片位置信息，所述采集模块用于采集所述硅片位置信息，所述多个测量模块通过多个导线连接所述采集模块，其中，所述测量模块为位置传感器，其通过机械手将其遍历硅片摆放位置的同时采集硅片位置信息，获得硅片位置与机械手位移的对应信息，并通过所述传输模块将硅片位置信息上传至上位系统内，机械手调整摆放硅片位置，完成硅片定位。本发明操作简单，使用方便，功能强大、定位准确、采集效率高，具有极大的商业价值。

Description

一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，尤其是一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法。

背景技术

半导体集成电路是电子产品的核心器件，其产业技术的发展情况直接关系着电力工业的发展水平，可以说半导体产业的技术进步在一定程度上推动了新兴产业的发展。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料，无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

在先进的半导体集成电路制造过程中，包含了上百道对硅片加工的工序，如薄膜制作、刻印、刻蚀和掺杂，硅片需要在各种不同的工艺腔之间传输，例如薄膜沉积腔、刻蚀腔和清洗腔等。在各种工序的加工过程中，硅片通常需要被机械手放置在静电吸盘上的聚焦环内加以固定，而硅片能否准确放置在聚焦环中心会对后续加工造成很大影响，在等离子体刻蚀的步骤中，硅片与聚焦环之间的不同间隙使其电场分布不均匀，极易产生电弧打火现象，导致硅片和聚焦环的损坏，甚至破坏静电吸盘；在化学/物理气相沉积步骤中，如果硅片没有放置在预设位置或倾斜地放置，会导致硅片上沉积的薄膜厚度不均匀，影响器件性能；在光刻过程中，硅片的定位准确与否直接决定了光刻的成败，因此硅片位置准确与否的重要性不言而喻。

目前市场上对硅片进行定位通常采用光学法，美国的一个专利就揭露了一种硅片位置校准设备及方法，该专利用多个相机拍摄记录硅片边缘图像，比较分析并计算得到硅片的同心度，通过机械手修正硅片位置后再重复拍摄分析直至硅片移动到指定位置，此外现有的硅片定位方法都需要在硅片外部添加传感设备，且无法直接安装在加工工艺腔内，需要单独的定位测量腔，在其中经过校准之后再由机械手运送到加工工艺腔内，步骤繁琐，时间较长，效率低。

因此，目前市场上缺乏一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法，通过机械手将其遍历硅片摆放位置的同时采集硅片位置信息，获得硅片位置与机械手位移的对应信息，完成硅片定位的信息采集装置，并没有一种设计简单、定位准确、采集效率高的位置信息采集装置，具体地，并没有一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法，根据本发明的一个方面，提供了一种硅片位置信息采集装置，包括装置基板、分布在所述装置基板设置的多个测量模块、在所述装置基板设置的采集模块，所述测量模块用于测量硅片位置信息，所述采集模块用于采集所述硅片位置信息，所述多个测量模块通过多个导线连接所述采集模块，其中，所述测量模块为位置传感器。

优选地，所述测量模块贴合所述装置基板的边缘设置，所述测量模块设置在所述装置基板如下位置的任一种：

基板顶部；

基板底部；

基板侧面；或者

内嵌基板中。

优选地，所述测量模块为如下位置传感器中的任一种：

电磁式位置传感器；

光电式位置传感器；

电涡流式位置传感器；

电容式位置传感器；或者

霍尔式位置传感器。

优选地，所述测量模块的数量为如下中的任一种：

3个；

4个；

8个；或者

16个。

优选地，还包括储存模块，其用于储存来自采集模块的硅片位置信息，所述储存模块连接所述采集模块。

优选地，所述储存模块还包括计算模块，其用于对所述硅片位置信息进行校准。

优选地，还包括传输模块，其用于将储存模块中的硅片位置信息传输至一上位系统，所述传输模块连接所述储存模块。

优选地，还包括第一供电模块，其用于给硅片位置信息采集装置的测量模块、采集模块、储存模块、传输模块提供电能，所述第一供电模块电连接所述测量模块、所述采集模块、所述储存模块以及所述传输模块。

优选地，所述硅片位置信息采集装置的大小、形状与半导体制造过程中加工的硅片的大小、形状相适应。

优选地，所述装置基板的材料为如下材料中的任一种：

硅；

砷化镓；

玻璃；

陶瓷；

氮化物；或者

碳化物。

根据本发明的另一个方面，提供了一种硅片位置信息采集系统，还包括集成在所述硅片位置信息采集装置上的硅片，所述硅片位置信息采集装置与所述硅片构成集成硅片。

优选地，还包括一上位系统，所述上位系统至少包括I/O模块、处理模块以及第二供电模块，其中，所述I/O模块连接所述处理模块，所述第二供电模块电连接所述I/O模块以及所述处理模块，其中，

所述传输模块与所述I/O模块产生通讯，所述第一供电模块与所述第二供电模块电连接。

优选地，所述第二供电模块通过如下方式为所述第一供电模块充电：

有线；或者

无线。

优选地，所述传输模块与所述I/O模块通过如下方式产生通讯：

有线通讯；

无线通讯；或者

感应线圈通讯。

优选地，还包括聚焦环以及静电吸盘，在工作状态下，所述集成硅片优选地贴合所述聚焦环并通过所述静电吸盘将所述集成硅片吸附在所述聚焦环的内侧。

优选地，还包括机械手，所述机械手用于移动所述集成硅片，所述机械手连接所述处理模块。

优选地，在无法与外界通讯的特定情况下，所述硅片位置信息采集装置通过机械手遍历聚焦环内每个位置，信息采集和储存完毕后移出工作腔，连接上位机传输和处理硅片位置信息，完成硅片定位。

优选地，所述特定情况至少包括如下两种情况：

-密封环境下，所述硅片位置采集装置无法通过有线通讯方式连接上位机；

-电磁屏蔽环境下，所述硅片位置采集装置无法通过无线通讯方式连接上位机。

根据本发明的另一个方面，提供了一种硅片位置信息采集方法，至少包括如下步骤：

a：实时获取所述集成硅片中每个测量模块的每个硅片位置信息；

b：通过特定路径使所述集成硅片遍历聚焦环内每个位置，直至每个测量模块的每个硅片位置信息满足第一条件时停止移动。

优选地，所述特定路径至少包括如下两种方式：

-沿所述聚焦环直径方向，以圆周上一点为起点，呈“弓”字型遍历聚焦环内每个位置直至与所述圆周上一点圆心对称的另一点；

-以圆心为起点，呈盘旋状向圆周方向移动，直至贴合聚焦环的圆周。

优选地，所述第一条件至少包括呈集成硅片圆心对称设置的多个测量模块的硅片位置信息数值相同。

本发明提供了一种硅片位置信息采集装置、系统以及方法，通过机械手将其遍历硅片摆放位置的同时采集硅片位置信息，获得硅片位置与机械手位移的对应信息，完成硅片定位。本发明操作简单，使用方便，功能强大，实用性强，具有极大的商业价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本发明的具体实施方式的，一种硅片位置信息采集装置的具体示意图；

图2示出了本发明的第一实施例的，所述多个测量模块通过多个导线连接所述采集模块的具体示意图；

图3示出了本发明的另一具体实施方式的，一种硅片位置信息采集系统的具体连接示意图；

图4示出了本发明的第三实施例的，所述集成硅片贴合所述聚焦环并通过所述静电吸盘将所述集成硅片吸附在所述聚焦环的内侧的具体示意图；

图5示出了本发明的第四实施例的，所述机械手用于移动所述集成硅片，所述机械手连接所述处理模块的具体示意图；

图6示出了本发明的另一具体实施方式，一种硅片位置信息采集方法的具体流程示意图；

图7示出了本发明的第五实施例的，硅片位置信息采集装置在聚焦环内呈现“弓”字形，移动采集位置信息的具体示意图；以及

图8示出了本发明的第六实施例的，硅片位置信息采集装置在聚焦环内呈盘旋状向圆周方向移动，直至贴合聚焦环的圆周的具体示意图。

具体实施方式

为了更好的使本发明的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1示出了根据本发明的具体实施方式的，一种硅片位置信息采集装置的具体示意图，具体地，本发明的目的是提供一种硅片位置信息采集装置，包括装置基板、分布在所述装置基板设置的多个测量模块、在所述装置基板设置的采集模块，本领域技术人员理解，所述装置上分布有多个测量模块，所述多个测量模块可以均匀分布在所述装置基板上，也可以无序的分布在所述装置基板上，所述测量模块的分布设置并不影响本发明的实施的技术效果，所述装置基板的上设置有采集模块，所述采集模块可以设置在所述装置基板的中部，也可以设置在所述装置基板的两侧，所述测量模块的设置方位可以根据实际情况进行调整，并不局限于中部，所述装置基板的材料为如下材料中的任一种：硅；砷化镓；玻璃；陶瓷；氮化物；或者碳化物，但不限于以上材料，硅片位置信息采集装置的基板较佳地为一硅片，但也可由能用在制造集成电路中的其他材料制成，如还包括铜、钢、金属芯基、纸基CCI，所述测量模块用于测量硅片位置信息，其输出经由导线连接于采集模块，所述采集模块用于采集所述硅片位置信息，采集模块含有提供驱动测量模块所需的任何输入信号的电路，例如微处理器，放大器，模数转换器(ADC)，电流源，和滤波器等。

所述装置基板上设置所述多个测量模块和所述采集模块，所述基板上设有用于测量硅片位置信息的测量模块和用于采集所述硅片位置信息的采集模块，所述测量模块被设置在所述基板上，所述测量模块贴合所述装置基板的边缘设置，所述测量模块设置在所述装置基板如下位置的任一种：基板顶部；基板底部；基板侧面；或者内嵌基板中，所述采集模块被设置在所述基板上，所述多个测量模块通过多个导线连接多数采集模块，本领域技术人员理解，所述装置基板上的测量模块在对硅片的位置信息进行测量后，所述采集模块对测量模块所测量的硅片位置基本信息进行采集，用于硅片定位。

图2示出了本发明的第一实施例的，所述多个测量模块通过多个导线连接所述采集模块的具体示意图，所述测量模块的数量为如下中的任一种：3个、4个、8个或者16个，在一个优选地实施例中，所述测量模块为8个，而在其他的实施例中，所述测量模块的数据可以根据实际情况进行调整，并不限于以上数量，可以为任意数量，在一定程度上可通过增加数量来获得更高的定位准确性，所述多个测量模块通过多个导线连接所述采集模块，所述测量模块位于装置基板上，所述采集模块位于装置基板的中部，所述装置基板上设有所述多个测量模块和所述采集模块，所述多个测量模块通过导线与采集模块连接，本领域技术人员理解，所述多个测量模块与采集模块连接，并实时传送数据，所述多个测量模块在测量硅片的位置基本信息后，将所测量的硅片位置基本信息传送给所述采集模块，所述采集模块将所测量的硅片位置基本信息进行采集，以便对硅片位置进行定位。

进一步地，所述测量模块为位置传感器，所述位置信息测量模块用于测量硅片位置，用来测量硅片自身位置的传感器，优选的包含电容传感器，所述测量模块所述测量模块为如下位置传感器中的任一种：电磁式位置传感器；光电式位置传感器；电涡流式位置传感器；电容式位置传感器；或者霍尔式位置传感器，所述测量模块可以为以上任一种位置传感器但不限于以上传感器，例如还包括压力式位置传感器。

在一个优选地实施例中，八个测量模块被嵌在所述装置基板的内部，所述采集模块被设置所述装置基板的中部，所述八个测量模块通过导线与所述采集模块进行连接，所述测量模块为电容式位置传感器，所述八个电容式位置传感器被嵌在所述装置基板上的内部，并通过导线与所述采集装置进行连接，所述电容式位置传感器将所述硅片的位置基本信息进行测量，当硅片接近所述电容式传感器的头部时，所述电容式传感器表面的平衡电场被打破，这样使得所述传感器内部的振荡器工作，再通过比较、放大，使得所述传感器将信号输出，并将其遍历硅片摆放位置的同时采集硅片位置信息，获得硅片位置与机械手位移的对应信息，并将所测量的硅片位置信息传输给采集模块，采集模块对所述硅片的位置信息进行采集，用于硅片定位。

图3示出了本发明的另一具体实施方式的，一种硅片位置信息采集系统的具体连接示意图，具体的，还包括储存模块，其用于储存来自采集模块的硅片位置信息，储存模块的记忆体可为RAM,DRAM,ROM,SSD,flash,EPROM,EEPROM等。所述储存模块连接所述采集模块，所述采集装置还包括储存模块，本领域技术人员理解，所述测量模块在测量硅片位置信息后，所述采集模块用于采集所述硅片位置信息，在采集所述硅片位置信息后需要进行储存，因此在所述采集装置内设置储存模块，将所述采集到的硅片位置信息数据存入储存模块。

进一步地，所述储存模块还包括计算模块，其用于对所述硅片位置信息进行校准，位于所述采集装置内的储存模块包含有所述计算模块，所述计算模块能够对所采集到的所述硅片的位置进行计算和校准，本领域技术人员理解，所述采集装置在采集所述果硅片的位置信息后，首先将其储存在采集装置内的储存模块，并由储存模块内的计算模块对所述硅片的位置信息进行计算和校准。

进一步地，还包括传输模块，其用于将储存模块中的硅片位置信息传输至一上位系统，所述传输模块连接所述储存模块，所述采集装置还包括传输模块和储存模块，所述传输模块与储存模块连接并进行通讯，具体地，所述传输模块用于将储存模块内部储存的所述硅片位置信息传输给上位系统中，所述上位机可为任何微处理器，例如电脑或掌上电脑PDA或由单片机搭建的PLC系统，本领域技术人员理解，所述储存模块与所述传输模块进行通讯，并将储存模块内储存的所述硅片位置信息传输给所述传输模块，所述传输模块将所述硅片的位置信息上传至上位系统内。

进一步地，还包括第一供电模块，其用于给硅片位置信息采集装置的测量模块、采集模块、储存模块、传输模块提供电能，如图3所述，所述第一供电模块电连接所述测量模块、所述采集模块、所述储存模块以及所述传输模块，所述采集装置中包括有测量模块、采集模块、储存模块、传输模块，所述第一供电模块与所述采集装置进行连接，所述第一供电模块利用所存储的电能为所述采集装置中的模块的至少之一供电，本领域技术人员理解，所述采集装置在进行工作时，由第一供电模块提供电能，所述采集装置运转，第一供电模块优选的包含可充电锂电池，有线充电模块，无线充电模块，首先，测量模块对硅片位置信息进行测量，采集装置将所测量的硅片位置信息进行采集，并储存在储存模块，而储存模块内的计算装置会对硅片位置信息进行计算和校准，并将储存模块内储存的所述硅片位置信息传输给所述传输模块，所述传输模块将所述硅片的位置信息上传至上位系统内。

进一步地，所述硅片位置信息采集装置的大小、形状与半导体制造过程中加工的硅片的大小、形状相适应，本领域技术人员理解，所述硅片位置信息采集装置中包含有硅片，本发明中将硅片的定位装置集成在硅片上，构成硅片位置信息采集装置，硅片位置信息采集装置与半导体制造过程中所加工的硅片尺寸一致，将其置于硅片预加工位置，可实现在位检测和采集硅片位置信息。

进一步地，还包括集成在所述硅片位置信息采集装置上的硅片，所述硅片位置信息采集装置与所述硅片构成集成硅片，本领域技术人员理解，所述硅片位置信息采集装置上设有硅片，所述硅片与所述硅片位置信息采集装置共同构成集成硅片，在硅片的内部直接安装硅片位置信息采集装置，可实时监测硅片位置，不需要单独的定位测量腔，直接由内部的采集装置对硅片位置进行定位，步骤简单，时间短，效率极高。

进一步地，还包括一上位系统，所述上位系统至少包括I/O模块、处理模块以及第二供电模块，其中，所述I/O模块连接所述处理模块，所述第二供电模块电连接所述I/O模块以及所述处理模块。

本领域技术人员理解，所述上位系统由第二供电模块、I/O模块、处理模块，所述第二供电模块用于将外部电源的电供应至所述上位系统、I/O模块、处理模块中至少之一，所述I/O模块承担着与外部系统进行信息和数据交互的重要责任,在本发明中用于与传输模块进行信息和数据通讯交互的功能，所述处理模块用于处理I/O模块所接收的数据，所述I/O模块以及所述处理模块连接用于供电的第二供电模块。

进一步地，所述传输模块与所述I/O模块产生通讯，所述第一供电模块与所述第二供电模块电连接，所述上位系统中的所述I/O模块与所述硅片位置采集装置中的传输模块产生通讯，所述传输模块与所述I/O模块通过如下方式产生通讯：有线通讯(如RS232/485,USB等)；无线通讯(如红外，蓝牙，ZigBee，Wi-Fi等)或者感应线圈通讯(电感式的感应线圈)，但不限于以上通讯方式。

所述硅片位置采集装置中用于供电的第一供电模块与所述上位系统内用于供电的第二供电模块连接，本领域技术人员理解，所述传输模块将所述硅片的位置信息通过有线通讯的方式上传至上位系统内的所述I/O模块内，优选地，所述第一供电模块与所述第二供电模块电连接，通过第二供电模块接收并存储所述第一供电模块供应的电，实现了电能的存储，还能利用所存储的电能为所述硅片位置采集装置与所述上位系统中的任一模块供电，在所述第一供电模块将外部电源的电供应至所述第二供电模块之外，在外部电源断电或者发生故障等紧急情况时，依然能实现对所述测量模块、采集模块、储存模块、传输模块、I/O模块、处理模块中至少之一供电，从而可以保证紧急情况下硅片定位系统的正常工作。

进一步地，所述第一供电模块连接所述第二供电模块，本领域技术人员理解，所述第二供电模块可以通过有线或无线充电的方式为第一供电模块充电，所述两种供电模式的无线或有限供电方式和上文中所述传输模块与所述I/O模块通过有线通讯、无线通讯和感应线圈通讯产生通讯的通讯协议可以不同，例如，所述传输模块与所述I/O模块进行无线通讯，所述无线通讯可以是红外，蓝牙，ZigBee，Wi-Fi等，不限于以上几种方式，而所述第二供电模块通过无线充电的方式为第一供电模块充电，则是使用的另一种协议，具体地，在无线充电的QI，PMA，A4WP，iNPOFi，Wi-Po等，并不限于以上几种无线充电方式。

图4示出了本发明的第三实施例的，所述集成硅片贴合所述聚焦环并通过所述静电吸盘将所述集成硅片吸附在所述聚焦环的内侧的具体示意图，具体地，还包括聚焦环以及静电吸盘，如图4所示，所述聚焦环位于所述硅片位置采集装置的左右两边，聚焦环是一个三维环形结构，从侧面来看，所述聚焦环的截面是两个相对的L形，所述静电吸盘位于所述硅片的正下方，其形状为凸字形，用于将所述集成硅片吸附在所述聚焦环的内侧，本领域技术人员理解，在使用时，将所述硅片放置所述静电吸盘及聚焦环上，使硅片置入静电吸盘及聚焦环所形成的近似环形间隙内，当硅片旋转一周后，可使静电吸盘及聚焦环间保持一良好均匀的环形间隙。

进一步地，在工作状态下，所述集成硅片优选地贴合所述聚焦环并通过所述静电吸盘将所述集成硅片吸附在所述聚焦环的内侧，本领域技术人员理解，所述静电吸盘上设有所述聚焦环和所述集成硅片，在进入工作状态后，所述集成硅片贴合在所述两侧聚焦环的中间，并通过静电吸盘将所述集成硅片吸附在所述两侧聚焦环的中间，使所述集成硅片能够固定在静电吸盘上，并且让集成硅片的中心与聚焦环中心对准，当硅片中心和聚焦环中心未对准时，硅片和聚焦环2之间的空隙在空间分布上并不不均匀，导致在诸如等离子体刻蚀过程中的外加电场分布不均，容易产生电弧打火现象，损坏硅片，聚焦环和静电吸盘，因此硅片定位的准确性对半导体加工至关重要。

图5示出了本发明的第四实施例的，所述机械手用于移动所述集成硅片，所述机械手连接所述处理模块的具体示意图，还包括机械手，所述机械手用于移动所述集成硅片，所述机械手连接所述处理模块，本领域技术人员理解，所述机械手用于移动所述集成硅片，将其沿移动路径遍历聚焦环内各点位置，在移动的同时采集模块采集测量模块测得的位置信息，并将其储存在储存模块中，最后则由处理模块进行处理位置信息。

进一步地，在无法与外界通讯的特定情况下，所述硅片位置信息采集装置通过机械手遍历聚焦环(24)内每个位置，信息采集和储存完毕后移出工作腔，连接上位机传输和处理硅片位置信息，完成硅片定位，本领域技术人员理解，所述硅片位置信息采集装置在对硅片位置进行采集时，需要和上位系统实时通讯，会通过所述传输模块将硅片位置信息上传至上位系统内，通过机械手调整摆放硅片位置，但在某种特殊情况下，所述硅片位置信息采集装置无法和所述上位系统进行实时通讯，例如，在一个密封腔体内，所述硅片位置信息采集装置无法通过有线连接所述上位系统，此外，在电磁屏蔽的特殊情况下，所述硅片位置信息采集装置无法通过无线电连接所述上位系统，所述特殊情况包括但不限于在密封环境和电磁屏蔽环境下使用，还可以使用于多种无法与外界通讯的环境下，在无法与外界通讯的环境下，所述硅片位置信息采集装置可以不实时连接上位系统判断所述硅片位置是否对准，而是可以直接使用机械手遍历所述特定路径，采集所有位置对应的硅片信息，采集和储存硅片位置信息完毕后再移出工作腔，连接上位系统，传输和处理硅片位置信息，找到硅片定位点对应的机械手位移信息，完成硅片定位，此种做法直接省去了与上位系统的实时通讯。

在一个优选地实施例中，所述集成玻璃的内部设有四对电容发生器，所述四对电容发生器内嵌在所述集成硅片中，并测量所述集成玻璃位置，每个电容传感器通过导线与采集模块相连，采集模块采集测量模块得到的玻璃位置信息，并储存在RAM内，由RAM内的计算装置对所采集到的位置信息进行计算、校准，计算出硅片位置和机械手位移的对应关系，发现集成玻璃向左偏移2mm，传输模块将RAM中的玻璃位置信息发送至上位机的输入/输出(I/O)模块，且接收来自单片机搭建的PLC系统的I/O模块的控制信号，通过机械手集成玻璃向右平移2mm，使集成玻璃与静电吸盘的中心位置对应。

图6示出了本发明的另一具体实施方式，一种硅片位置信息采集方法的方法流程示意图，具体地，包括以下步骤：

首先，进入步骤S101，实时获取所述集成硅片中每个测量模块的每个硅片位置信息，本领域技术人员理解，所述集成硅片内包含多个测量模块，可以为四个，也可以为八个，数量不限，所述多个测量模块对所述集成硅片每个位置信息进行测量，通过多个不同方位的测量模块对集成硅片的位置信息进行采集，从而得到所述集成硅片的位置信息，用于硅片定位。

最后，进入步骤S102，通过特定路径使所述集成硅片遍历聚焦环内每个位置，直至每个测量模块的每个硅片位置信息满足第一条件时停止移动，本领域技术人员理解，所述特定路径是指所述集成硅片遍历聚焦环所有位置的路径，具体路径走向看图7和图8，所述集成硅片内含有多个测量模块，所述每个测量模块都要对所述集成硅片每个位置信息进行测量，直至所述集成硅片内的所有测量模块满足第一条件，所述集成硅片才算遍历完聚焦环的特点路径，停止移动。

进一步地，所述第一条件至少包括呈集成硅片圆心对称设置的多个测量模块的硅片位置信息数值相同，本领域技术人员理解，所述第一条件是指所述集成硅片的圆心对称设置的多个测量模块的硅片位置信息数值相同，所述集成硅片才算遍历完整个特定路径，所述集成硅片圆心对称设置的多个测量模块的硅片位置信息数值相等是指所述圆心对称设置测量模块已经重合，从起点遍历一圈再次回到起点，所测量的位置数值才会相等，整个特定路径已经遍历结束。

图7示出了本发明的第五实施例的，所述特定路径的第一种方式的具体示意图，沿所述聚焦环直径方向，以圆周上一点为起点，呈“弓”字型遍历聚焦环内每个位置直至与所述圆周上一点圆心对称的另一点，本领域技术人员理解，所述特点路径是指所述集成硅片遍历聚焦环内每个位置的一种路径走向，所述第一种特点路径呈“弓”字形，具体走向为沿着所述聚焦环的直径方向，以圆周上的某一点为路径起点，呈“弓”字型将所述集成硅片沿着聚焦环内的每个位置进行移动，直至遍历到与所述圆周上一点圆心对策的另一点，满足第一条件，集成硅片圆心对称设置的多个测量模块的硅片位置信息数值相同，才算遍历完整个路径。

图8示出了本发明的第六实施例的，所述特定路径的第二种方式的具体示意图，以圆心为起点，呈盘旋状向圆周方向移动，直至贴合聚焦环的圆周，所述集成硅片遍历聚焦环内每个位置的另一种路径走向具体为，所述第二种路径以圆心为路径起点，将所述集成硅片呈着盘旋状沿着圆周方向移动，直到所述集成硅片的每个测量模块测量满足第一条件，集成硅片圆心对称设置的多个测量模块的硅片位置信息数值相同，并贴合聚焦环的圆周时，第二种特定路径才算遍历完成。

进一步地，所述第二种特定路径并不仅仅局限于以圆点为起点，呈盘旋状向圆周方向移动，直至贴合聚焦环的圆周，所述起点并不局限于以圆点为起点，例如，在一个优选地实施例中，所述集成硅片以圆周为起点，呈盘旋状向圆周方向移动，直至贴合聚焦环的圆心。

在一个优选地实施例中，四对电容发生器被设置在所述集成硅片底部的上、下、左、右边缘上，每个电容发生器通过导线与所述采集模块进行连接，并以圆周上的某一点为路径起点，呈“弓”字型将所述集成硅片沿着聚焦环内的每个位置进行移动，在移动的同时采集模块采集测量模块测得的位置信息，并将其储存在储存模块中，所述储存模块内的计算模块对所采集到的硅片位置信息进行判断，发现左侧两个电容发生器与下部的两个电容发生器相等，所述集成硅片遍历完聚焦环内每个位置，得到了所有电容发生器所采集的位置信息后，计算出硅片所在位置与机械手位移的对应信息，完成硅片定位。

以上对本发明的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，但这不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

Claims (21)

1.一种硅片位置信息采集装置(1)，其特征在于，包括装置基板(11)、分布在所述装置基板(11)设置的多个测量模块(12)、在所述装置基板(11)设置的采集模块(13)，所述测量模块(12)用于测量硅片位置信息，所述采集模块(13)用于采集所述硅片位置信息，所述多个测量模块(12)通过多个导线(14)连接所述采集模块(13)，其中，所述测量模块(12)为位置传感器。

2.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述测量模块(12)贴合所述装置基板(11)的边缘设置，所述测量模块(12)设置在所述装置基板(11)如下位置的任一种：

基板顶部；

基板底部；

基板侧面；或者

内嵌基板中。

3.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述测量模块(12)为如下位置传感器中的任一种：

电磁式位置传感器；

光电式位置传感器；

电涡流式位置传感器；

电容式位置传感器；或者

霍尔式位置传感器。

4.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述测量模块(12)的数量为如下中的任一种：

3个；

4个；

8个；或者

16个。

5.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，还包括储存模块(15)，其用于储存来自采集模块(13)的硅片位置信息，所述储存模块(15)连接所述采集模块(13)。

6.根据权利要求5所述的采集装置，其特征在于，所述储存模块(15)还包括计算模块(16)，其用于对所述硅片位置信息进行校准。

7.根据权利要求5或6所述的采集装置，其特征在于，还包括传输模块(17)，其用于将储存模块(15)中的硅片位置信息传输至一上位系统，所述传输模块(17)连接所述储存模块(15)。

8.根据权利要求7所述的采集装置，其特征在于，还包括第一供电模块(18)，其用于给硅片位置信息采集装置的测量模块(12)、采集模块(13)、储存模块(15)、传输模块(17)提供电能，所述第一供电模块电连接所述测量模块(12)、所述采集模块(13)、所述储存模块(15)以及所述传输模块(17)。

9.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述硅片位置信息采集装置的大小、形状与半导体制造过程中加工的硅片的大小、形状相适应。

10.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述装置基板(11)的材料为如下材料中的任一种：

硅；

砷化镓；

玻璃；

陶瓷；

氮化物；或者

碳化物。

11.一种硅片位置信息采集系统，包括如权利要求1至10中任一项所述的硅片位置信息采集装置(1)，其特征在于，还包括集成在所述硅片位置信息采集装置(1)上的硅片，所述硅片位置信息采集装置(1)与所述硅片构成集成硅片。

12.根据权利要求11所述的采集系统，其特征在于，还包括一上位系统(2)，所述上位系统(2)至少包括I/O模块(21)、处理模块(22)以及第二供电模块(23)，其中，所述I/O模块(21)连接所述处理模块(22)，所述第二供电模块(23)电连接所述I/O模块(21)以及所述处理模块(22)，其中，

所述传输模块(17)与所述I/O模块(21)产生通讯，所述第一供电模块与所述第二供电模块(23)电连接。

13.根据权利要求12所述的采集系统，其特征在于，所述第二供电模块(23)通过如下方式为所述第一供电模块充电：

有线；或者

无线。

14.根据权利要求12所述的采集系统，其特征在于，所述传输模块(17)与所述I/O模块(21)通过如下方式产生通讯：

有线通讯；

无线通讯；或者

感应线圈通讯。

15.根据权利要求11所述的采集系统，其特征在于，还包括聚焦环(24)以及静电吸盘(25)，在工作状态下，所述集成硅片贴合所述聚焦环(24)并通过所述静电吸盘(25)将所述集成硅片吸附在所述聚焦环(24)的内侧。

16.根据权利要求11所述的采集系统，其特征在于，还包括机械手(26)，所述机械手用于移动所述集成硅片，所述机械手连接所述处理模块(22)。

17.根据权利要求11所述的采集系统，其特征在于，在无法与外界通讯的特定情况下，所述硅片位置信息采集装置(1)通过机械手遍历聚焦环(24)内每个位置，信息采集和储存完毕后移出工作腔，连接上位机传输和处理硅片位置信息，完成硅片定位。

18.根据权利要求17所述的采集系统，其特征在于，所述特定情况至少包括如下两种情况：

-密封环境下，所述硅片位置采集装置(1)无法通过有线通讯方式连接上位系统；

-电磁屏蔽环境下，所述硅片位置采集装置(1)无法通过无线通讯方式连接上位系统。

19.一种硅片位置信息采集方法，其用于根据权利要求11至15中任一项所述的硅片位置信息采集系统实现对硅片位置信息的采集，其特征在于，至少包括如下步骤：

a：实时获取所述集成硅片中每个测量模块(12)的每个硅片位置信息；

b：通过特定路径使所述集成硅片遍历聚焦环(24)内每个位置，直至每个测量模块(12)的每个硅片位置信息满足第一条件时停止移动。

20.根据权利要求19所述的采集方法，其特征在于，所述特定路径至少包括如下两种方式：

-沿所述聚焦环(24)直径方向，以圆周上一点为起点，呈“弓”字型遍历聚焦环(24)内每个位置直至与所述圆周上一点圆心对称的另一点；

-以圆心为起点，呈盘旋状向圆周方向移动，直至贴合聚焦环(24)的圆周。

21.根据权利要求19所述的采集方法，其特征在于，所述第一条件至少包括呈集成硅片圆心对称设置的多个测量模块(12)的硅片位置信息数值相同。