CN116674101A - 晶圆环切方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了晶圆环切方法、系统及设备,其中方法包括S10,通过图像识别确定环切台上的晶圆是否对准,在确定晶圆对准时,获取预定对准坐标;S20,根据所述预定对准坐标确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;S30,根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;S40,根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。本发明两个切割机构同时切割,提高了切割效率,提供的切割位置计算方法为两个切割机构同时切割创造了基础条件,提高了两个切割机构同时切割的位置匹配性和精度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件加工领域,尤其是晶圆环切方法、系统及设备。
背景技术
对太鼓晶圆的太鼓环进行环切是后续去环的前提。
授权公告号为CN114842207B的中国发明揭示了一种可行的去环设备,其环切设备采用一个切刀进行太鼓环的环切,这种结构的切割效率相对较低,具有改进的空间。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种晶圆环切方法、系统及设备。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
晶圆环切方法,包括如下步骤:
S10,通过图像识别确定环切台上的晶圆是否对准,在确定晶圆对准时,获取预定对准坐标;
S20,根据所述预定对准坐标确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;
S30,根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;
S40,根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。
优选的,所述S10中,通过第一主轴上的第一图像采集装置或第二主轴上的第二图像采集装置采集的图像来确定环切台上的晶圆是否对准。
优选的,所述第一切刀和第二切刀镜像对称切割,在切割起点位置时,所述第一主轴的轴线与坐标系的X轴或Y轴平行。
优选的,通过确定所述第一图像采集装置的镜头光轴上任一点的坐标来确定所述第一切刀的每个切割位置和通过确定所述第二图像采集装置的镜头光轴上任一点的坐标来确定所述第二切刀的每个切割位置。
优选的,所述第一切刀的切割起点位置根据所述预定对准坐标及第一切刀和第一图像采集装置的镜头光轴之间的距离来确定。
优选的,根据如下公式确定第二切刀在切割起点位置时,所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的横坐标或纵坐标:
C2=C1+L1+L2或C2=C1-L1-L2;
其中,C2为第二切刀在切割起点位置时,所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的横坐标或纵坐标,C1为预定对准坐标的横坐标或纵坐标;L1为切割时,第一主轴侧部的第一图像采集装置和第二主轴侧部的第二图像采集装置的镜头光轴之间的距离;L2为第二主轴上的第二刀片与第二主轴侧部的第二图像采集装置的镜头光轴之间的距离。
优选的,所述L1通过如下步骤确定:
S210,通过第一图像采集装置寻找环切台上的预定孔位,在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标一;
S220,使所述环切台转动180°,再次通过所述第一图像采集装置寻找所述预定孔位,在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标二;
S230,确定所述坐标一和坐标二之间的第一距离的一半;
S240,通过第二图像采集装置寻找所述预定孔位,在确定所述第二图像采集装置的镜头光轴与所述预定孔位共轴时,获取第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标三;
S250,使所述环切台转动180°,再次通过所述第二图像采集装置寻找所述预定孔位,在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标四;
S260,确定所述坐标三和坐标四之间的第二距离的一半;
S270,将所述第一距离的一半与所述第二距离的一半相加得到所述L1。
优选的,在环切过程中,将要切割得到的圆形轨迹均分为n份,所述n为2880-3000之间的偶数,所述第一切刀和第二切刀分别切割n/2份。
晶圆环切系统,包括:
对准单元,用于通过图像识别确定环切台上的晶圆是否对准,在确定晶圆对准时,获取预定对准坐标;
切割起点确定单元,用于根据所述预定对准坐标确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;
起点切割单元,用于根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;
后续切割单元,用于根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。
晶圆环切设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可被所述处理器执行的程序,所述程序被执行时实现如上任一所述的晶圆环切方法。
本发明技术方案的优点主要体现在:
本发明的环切方法通过设置两个切割机构,并使两个切割机构从晶圆的相对两侧同时切割,极大地提高了切割效率,并且在控制时,先基于一个切割机构对准得到的预定对准坐标来计算第一切刀和第二切刀的切割起点位置,再结合它们的切割起点位置及插补计算确定其他切割位置,这样为第一、第二切割机构同时切割的实现提供了可行的位置确定方法,同时保证了第一、第二切割机构切割位置的匹配性,提高了两个切割机构同时切割的精度。
本发明通过确定第一图像采集装置和第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标来确定第一切刀和第二切刀的切割位置,相对于直接确定第一切刀和第二切刀的切割位置坐标,更容易实现,准确性更好。
本发明的第二切刀的切割起点位置的计算方式能够有效保证坐标位置精度,且计算更简单,效率更高。
附图说明
图1是本发明的环切设备的立体图;
图2是本发明的晶圆环切方法的第一实施例的流程图;
图3是本发明通过第一图像采集装置进行对准识别后确定的预定对准坐标的示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例,凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
下面结合附图对本发明揭示的晶圆环切方法进行阐述,所述晶圆环切方法基于一环切设备,所述环切设备包括环切台100、第一切割机构200和第二切割机构300。所述环切台100的具体结构为已知技术,此处不作赘述。第一切割机构200包括第一主轴210,所述第一主轴210的轴线水平延伸且其上共轴连接第一切刀220并驱动所述第一切刀220自转进行切割,所述第一主轴210的侧部设置有第一图像采集组件230,所述第一图像采集组件230包括第一图像采集装置(图中未示出),第一主轴210连接驱动其平移及水平转动的第一移动机构(图中未示出)。所述第二切割机构300包括第二主轴310、第二切刀(图中未示出)、第二图像采集组件320及第二移动机构(图中未示出),其具体结构与第一切割机构200的结构一致,此处不作赘述。
切割时,所述第一切割机构200的第一切刀220和第二切割机构300的第二切刀相对且同时从环切台100上的晶圆400的相对两侧进行切割,此时,所述第一切割机构200和第二切割机构300镜像对称且第一切刀和第二切刀平行。为了实现同时切割,需要确定第一切刀220和第二切刀的每个切割位置,对应的,如附图2所示,所述晶圆环切方法包括如下步骤:
S10,通过图像识别确定环切台上的晶圆400是否对准,在确定晶圆400对准时,获取预定对准坐标O;
S20,根据所述预定对准坐标O确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;
S30,根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;
S40,根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。
所述S10中,通过图像识别确定环切台上的晶圆400是否对准的方法具体是采用授权公告号为CN114311346B的中国发明专利所揭示的方法,此处不作赘述。在具体对准识别时,可以通过第一主轴210上的第一图像采集装置进行图像采集和识别,当然,也可以通过第二主轴上的第二图像采集装置进行图像采集和识别。在确定环切台上的晶圆400对准时,从计算出的半径最小的圆所对应的三个坐标中选择一个作为所述预定对准坐标O。在进行晶圆400对准时,所述第一主轴或第二主轴的轴线平行于所述坐标系的X轴或Y轴且所述第一主轴上的第一切刀或第二主轴上的第二切刀朝向所述晶圆400的圆心。
本实施例中,以第一图像采集装置采集的图像进行对准识别为例进行说明,因此,所述预定对准坐标O是所述第一图像采集装置的镜头光轴上一点的坐标。
进一步,本发明不是直接确定第一切刀和第二切刀的切割位置坐标,而是通过确定所述第一图像采集装置的镜头光轴上任一点的坐标来确定所述第一切刀的每个切割位置和通过确定所述第二图像采集装置的镜头光轴上任一点的坐标来确定所述第二切刀的每个切割位置。
因此,所述S20中,是根据所述预定对准坐标O及第一切刀和第一图像采集装置的镜头光轴之间的距离确定所述第一切刀的切割起点位置,并且,所述第一切刀在切割起点位置时,所述第一主轴的轴线与坐标系的X轴或Y轴平行。本实施例在具体计算时,如附图3所示,以第一切刀在切割起点位置时,所述第一主轴的轴线与X轴垂直为例进行说明。第一切刀与第一图像采集装置的镜头光轴之间的距离为L是固定且已知的,当确定所述预定对准坐标O为(X1,Y1)时,则只要将所述第一图像采集装置的镜头光轴移动到坐标(X1,Y1+L)或(X1,Y1-L)处,此时,所述第一切刀即处于切割起点位置。实际是将所述第一图像采集装置的镜头光轴移动到(X1,Y1+L)还是(X1,Y1-L)要根据第一切割机构和第二切割机构的位置关系来确定。
所述S20中,所述第二切刀的切割起点位置是通过确定所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标来实现。具体是根据如下公式确定第二切刀在切割起点位置时,所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的横坐标或纵坐标:
C2=C1+L1+L2或C2=C1-L1-L2;
其中,C2为第二切刀在切割起点位置时,所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的横坐标或纵坐标,C1为所述预定对准坐标O中的横坐标或纵坐标;L1为切割时,第一主轴210上的第一图像采集装置和第二主轴310上的第二图像采集装置的镜头光轴之间的距离;L2为第二主轴310的第二刀片与第二图像采集装置的镜头光轴之间的距离。具体的计算公式同样要根据第一切割机构和第二切割机构的位置关系来确定。
并且,所述L1通过如下步骤确定:
S210,通过第一图像采集装置寻找环切台100上的预定孔位,所述预定孔位可以是环切台100上的四个通孔101中的任意一个,此处不作限定。在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标一。当所述第一图像采集装置采集的图像上,所述预定孔位的中心在图像的中心时,确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴。
S220,使所述环切台100转动180°,再次通过所述第一图像采集装置寻找环切台100上的所述预定孔位;在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标二。
S230,确定所述坐标一和坐标二之间的第一距离的一半,即根据坐标一和坐标二计算出两点之间的第一距离并取第一距离的一半。
S240,通过第二图像采集装置寻找环切台100上的所述预定孔位;在确定所述第二图像采集装置的镜头光轴与所述预定孔位共轴时,获取第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标三。
S250,使所述环切台100转动180°,再次通过所述第二图像采集装置寻找环切台100上的所述预定孔位;在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标四。
S260,确定所述坐标三和坐标四之间的第二距离的一半,即根据坐标三和坐标四计算出两点之间的第二距离并取该第二距离的一半;
S270,将所述第一距离的一半与所述第二距离的一半相加得到所述L1。
在确定所述L1和L2后,可以将它们预先存储在系统中,后续计算时直接读取相应的参数即可。
在计算得到C2后,在第二图像采集装置的镜头光轴移动到坐标(X1,C2)时,所述第二刀片处于切割起点位置。
在确定得到所述第一切刀220和第二切刀的切割起点位置后,在后续切割时,可以结合插补计算逐一确定第一切刀220和第二切刀的其他切割位置并控制第一切刀和第二切刀同时进行后续切割,通过插补计算确定其他切割位置的具体方法为已知技术,此处不作赘述。
并且,在环切过程中,将要切割得到的圆形轨迹均分为n份,所述n为2880-3000的偶数,所述第一切刀220和第二切刀分别切割n/2份,之所以在上述n的范围内进行切割是由于,这样的切割份数已经十分接近圆形且效率符合期望,能够有效实现切割质量和高效的兼容。
实施例2
本实施例揭示了一种晶圆环切系统,包括:
对准单元,用于通过图像识别确定环切台上的晶圆400是否对准,在确定晶圆400对准时,获取预定对准坐标O;
切割起点确定单元,用于根据所述预定对准坐标O确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;
起点切割单元,用于根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;
后续切割单元,用于根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。
实施例3
本实施例揭示了一种晶圆环切设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可被所述处理器执行的程序,所述程序被执行时实现如上所述的晶圆环切方法。
本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.晶圆环切方法,其特征在于,包括如下步骤:
S10,通过图像识别确定环切台上的晶圆是否对准,在确定晶圆对准时,获取预定对准坐标;
S20,根据所述预定对准坐标确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;
S30,根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;
S40,根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。
2.根据权利要求1所述的晶圆环切方法,其特征在于:所述S10中,通过第一主轴上的第一图像采集装置或第二主轴上的第二图像采集装置采集的图像来确定环切台上的晶圆是否对准。
3.根据权利要求2所述的晶圆环切方法,其特征在于:所述第一切刀和第二切刀镜像对称切割,在切割起点位置时,所述第一主轴的轴线与坐标系的X轴或Y轴平行。
4.根据权利要求3所述的晶圆环切方法,其特征在于:通过确定所述第一图像采集装置的镜头光轴上任一点的坐标来确定所述第一切刀的每个切割位置和通过确定所述第二图像采集装置的镜头光轴上任一点的坐标来确定所述第二切刀的每个切割位置。
5.根据权利要求4所述的晶圆环切方法,其特征在于:所述第一切刀的切割起点位置根据所述预定对准坐标及第一切刀和第一图像采集装置的镜头光轴之间的距离来确定。
6.根据权利要求4所述的晶圆环切方法,其特征在于:根据如下公式确定第二切刀在切割起点位置时,所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的横坐标或纵坐标:
C2=C1+L1+L2或C2=C1-L1-L2;
其中,C2为第二切刀在切割起点位置时,所述第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的横坐标或纵坐标,C1为预定对准坐标的横坐标或纵坐标;L1为切割时,第一主轴侧部的第一图像采集装置和第二主轴侧部的第二图像采集装置的镜头光轴之间的距离;L2为第二主轴上的第二刀片与第二主轴侧部的第二图像采集装置的镜头光轴之间的距离。
7.根据权利要求6所述的晶圆环切方法,其特征在于:所述L1通过如下步骤确定:
S210,通过第一图像采集装置寻找环切台上的预定孔位,在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标一;
S220,使所述环切台转动180°,再次通过所述第一图像采集装置寻找所述预定孔位,在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标二;
S230,确定所述坐标一和坐标二之间的第一距离的一半;
S240,通过第二图像采集装置寻找所述预定孔位,在确定所述第二图像采集装置的镜头光轴与所述预定孔位共轴时,获取第二图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标三;
S250,使所述环切台转动180°,再次通过所述第二图像采集装置寻找所述预定孔位,在确定所述第一图像采集装置的镜头与所述预定孔位共轴时,获取第一图像采集装置的镜头光轴上的任一点的坐标四;
S260,确定所述坐标三和坐标四之间的第二距离的一半;
S270,将所述第一距离的一半与所述第二距离的一半相加得到所述L1。
8.根据权利要求1-7任一所述的晶圆环切方法,其特征在于:在环切过程中,将要切割得到的圆形轨迹均分为n份,所述n为2880-3000之间的偶数,所述第一切刀和第二切刀分别切割n/2份。
9.晶圆环切系统,其特征在于,包括:
对准单元,用于通过图像识别确定环切台上的晶圆是否对准,在确定晶圆对准时,获取预定对准坐标;
切割起点确定单元,用于根据所述预定对准坐标确定第一主轴上的第一切刀的切割起点位置和第二主轴上的第二切刀的切割起点位置;
起点切割单元,用于根据确定的第一切刀和第二切刀的切割起点位置控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割;
后续切割单元,用于根据所述第一切刀和第二切刀的切割起点位置及插补计算控制所述第一切刀和第二切刀同时进行后续切割。
10.晶圆环切设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可被所述处理器执行的程序,其特征在于:所述程序被执行时实现如权利要求1-8任一所述的晶圆环切方法。
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