CN117497473A - 晶圆寻边对中方法及装置 - Google Patents
晶圆寻边对中方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117497473A CN117497473A CN202311519193.7A CN202311519193A CN117497473A CN 117497473 A CN117497473 A CN 117497473A CN 202311519193 A CN202311519193 A CN 202311519193A CN 117497473 A CN117497473 A CN 117497473A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- processed
- adsorption
- positioning
- centering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 128
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 claims description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 283
- 238000009966 trimming Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 39
- 238000013461 design Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
- H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
- H01L21/67265—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection of substrates stored in a container, a magazine, a carrier, a boat or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
本发明涉及晶圆修边设备技术领域,具体公开了晶圆寻边对中方法及装置。该方法包括以下步骤:获取待处理晶圆的半径,将待处理晶圆置于吸附转盘上;控制若干晶圆对中PIN针靠近吸附转盘;控制所有的晶圆对中PIN针远离,吸附转盘吸附待处理晶圆;带动待处理晶圆旋转;当待处理晶圆的平边位于检查位置时,吸附转盘先停止转动,然后再旋转工作角度;判断待处理晶圆的平边是否位于调整位置,若否,则重新继续带动待处理晶圆旋转,若是,则控制所有的晶圆对中PIN针再次靠近吸附转盘,然后控制定位夹具靠近吸附转盘;再次控制所有的晶圆对中PIN针远离,吸附转盘释放待处理晶圆。该方法用于完成不同尺寸晶圆的对中寻边操作。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆修边设备技术领域,尤其涉及晶圆寻边对中方法及装置。
背景技术
晶圆(Wafer)指制造半导体集成电路的衬底,由于其形状为圆形,故称晶圆。晶圆是由硅锭切割出来的,在硅锭制造过程中,对于8英寸以下的硅锭,会切割出一个平边(Flat);对于8英寸(包含8英寸)、12英寸甚至更大尺寸硅锭,为减少浪费,会加工出一个V型小口,叫做V型槽(或Notch槽)。半导体行业一般通过平边或V型槽来确定晶圆的位置,从而实现晶圆的寻边操作,寻边操作对后续芯片制造工艺(例如切割、减薄和测试)来说非常重要。
在晶圆进行镀膜、清洗、光刻、量测、减薄和修边等工艺时,需要将晶圆在对应半导体设备中通过机械手进行传输,若不知道晶圆准确位置,则晶圆传输时容易与其他装置碰撞造成损坏。因此,晶圆传输过程中通常需要先对晶圆进行对中。
芯片制造厂为减少设备采购数量,在加工8英寸以下同规格的晶圆时,通常需要一台设备做两种甚至更多种尺寸的晶圆加工(如图1和图2所示,第一晶圆910和第二晶圆920为目前市场上主要存在的两种规格尺寸的6英寸的晶圆,其区别在于第一晶圆910的第一平边911的宽度为47.5毫米,而第二晶圆920的第二平边921的宽度为57.5毫米)。为满足生产工艺的要求,在晶圆传输过程中,通常需要在寻边对中工序时确保不同尺寸的平边保持确定角度。因此,对于晶圆的对中及寻边操作,需要考虑对晶圆的平边尺寸的兼容问题。然而,现有的设备只能完成对一种平边尺寸的同规格晶圆的对中及寻边操作,在对平边尺寸不同的晶圆进行旋转寻边过程中,会出现角度上的偏差。
故而,亟需一种晶圆寻边对中装置,用以实现多种不同尺寸晶圆的对中及寻边操作。
发明内容
本发明的目的在于提供晶圆寻边对中方法及装置,以实现多种不同尺寸晶圆的对中及寻边操作。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
晶圆寻边对中方法,用于寻边对中待处理晶圆,包括以下步骤:
S10:获取所述待处理晶圆的半径,将所述待处理晶圆置于吸附转盘上;
S20:控制若干晶圆对中PIN针靠近所述吸附转盘的轴线,直至所述晶圆对中PIN针与所述吸附转盘的轴线的间距为所述待处理晶圆的半径;
S30:控制所有的所述晶圆对中PIN针远离所述吸附转盘的轴线,所述吸附转盘吸附所述待处理晶圆;
S40:所述吸附转盘带动所述待处理晶圆绕所述吸附转盘的轴线旋转;
S50:当所述待处理晶圆的平边位于检查位置时,所述吸附转盘先停止转动,然后再旋转工作角度;
S60:判断所述待处理晶圆的平边是否位于调整位置,若是,则进行S70,若否,则返回S40;
S70:控制所有的所述晶圆对中PIN针再次靠近所述吸附转盘的轴线,直至所述晶圆对中PIN针与所述吸附转盘的轴线的间距为所述待处理晶圆的半径,然后控制定位夹具靠近所述吸附转盘的轴线,直至所述定位夹具与所述吸附转盘的轴线的间距为工作距离;
S80:再次控制所有的所述晶圆对中PIN针远离所述吸附转盘的轴线,所述吸附转盘释放所述待处理晶圆。
晶圆寻边对中装置,适用于上述的晶圆寻边对中方法,包括晶圆吸附旋转平台、晶圆对中装置、和晶圆定位装置;所述晶圆吸附旋转平台包括吸附转盘,所述吸附转盘选择性吸附所述待处理晶圆,所述吸附转盘能带动所述待处理晶圆旋转;所述晶圆对中装置包括若干周向于均布于所述吸附转盘周围的晶圆对中PIN针,所有的所述晶圆对中PIN针能同步靠近或远离所述吸附转盘的轴线;所述晶圆定位装置包括定位夹具,所述定位夹具能靠近或远离所述吸附转盘的轴线,所述定位夹具用于抵压位于调整位置的所述待处理晶圆的平边。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述晶圆吸附旋转平台还包括第一驱动单元、旋转接头和第一齿轮传动机构,所述旋转接头同轴固接于所述吸附转盘,所述第一齿轮传动机构固接于所述第一驱动单元的输出端,所述旋转接头与所述第一齿轮传动机构传动配合。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述晶圆对中装置还包括第二驱动单元和第二齿轮传动机构,所述第二齿轮传动机构固接于所述第二驱动单元的输出端,所述第二齿轮传动机构与所述晶圆对中PIN针传动配合。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述晶圆寻边对中装置还包括平边检测传感器,所述平边检测传感器用于感应位于所述调整位置的所述待处理晶圆的平边。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述定位夹具包括固定块和两个定位块,所述定位块用于抵靠所述待处理晶圆的平边,所述定位块通过若干弹性件弹性连接于所述固定块,所述弹性件沿定位方向延伸;所述定位方向平行于吸附转盘的轴线与所述定位夹具的连线。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述弹性件包括伸缩弹簧;所述定位夹具还包括导向柱,所述导向柱的长度方向平行于所述定位方向,所述导向柱与所述伸缩弹簧的数量相同,每个所述伸缩弹簧均套设于一个所述导向柱上,所述导向柱固接于所述固定块上且穿设于一个所述定位块。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述固定块具有相对的连接面和定位面;所述晶圆定位装置还包括定位驱动单元,所述定位驱动单元的输出端固接于所述连接面,所述定位驱动单元用于带动所述定位夹具沿所述定位方向往复运动,所述导向柱固接于所述定位面。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述晶圆寻边对中装置还包括安装主板,所述吸附转盘转动连接于所述安装主板,所述晶圆对中PIN针滑动安装于所述安装主板,所述定位夹具滑动安装于所述安装主板。
作为晶圆寻边对中装置的优选技术方案,所述吸附转盘具有吸附承载面,所述吸附转盘用于吸附位于所述吸附承载面的所述待处理晶圆,所述吸附承载面位于所述吸附转盘的上表面。
本发明的有益效果:
该晶圆寻边对中方法借助以上流程,简化了对待处理晶圆进行寻边对中操作的步骤,优化了寻边对中操作的流程。上述流程简单直接,且不存在复杂的动作变化,便于自动化控制,有助于提升寻边对中操作的自动化程度,以上方案使得晶圆的寻边对中操作可以完全脱离人工操作,实现晶圆的自动化初步对中动作、寻边动作和二次对中动作。以上设计减少操作人员的工作量,降低了人工与自动化设备配合的危险性,能够起到降本增效的作用,提升了寻边对中操作的运行效率和工作准确度。按照先初步对中动作、再寻边动作,最后二次对中动作的顺序操作,有助于减少待处理晶圆的动作幅度,提高对待处理晶圆进行寻边对中操作的效率和成功率,同时还能够兼容实现多种不同尺寸的同规格晶圆。
该晶圆寻边对中装置借助晶圆对中PIN针的设置,达到了对待处理晶圆进行初步对中的目的,使待处理晶圆能够准确地处于吸附转盘的中部,以实现待处理晶圆的中心与吸附转盘的周线的重合,方便了后续寻边动作的完成;同时,晶圆对中PIN针还能够在晶圆定位装置推动待处理晶圆时起到限位作用,降低了因意外而导致待处理晶圆位置偏移的风险,提高了寻边对中操作的成功率。吸附转盘选择性吸附待处理晶圆的设计,使得吸附转盘能够在初步对中后对待处理晶圆进行定位,从而确定了待处理晶圆轴心的位置,极大地降低了待处理晶圆因意外而位置偏移的风险。吸附转盘还实现了对待处理晶圆的准确定位,方便了后续寻边动作和二次定位动作的顺利完成。而借助定位夹具的设置,得以通过定位夹具推动待处理晶圆的平边的方式,驱动待处理晶圆绕自身的轴心旋转,从而完成二次定位动作。晶圆定位装置通过机械定位的方式,能够使多种不同规格的待处理晶圆的平边保持在同一个方向角度,有助于减少待处理晶圆的动作幅度,提高对待处理晶圆进行寻边对中操作的效率和成功率,通过还能够兼容实现多种不同尺寸的同规格晶圆。晶圆寻边对中装置利用机械定位工序,能够使不同尺寸的同规格晶圆的平边保持一致的角度,以此完成对晶圆的初步对中动作、寻边动作以及二次对中动作,进而得以完成对待处理晶圆进行寻边对中操作。
附图说明
图1是现有的第一晶圆的结构示意图;
图2是现有的第二晶圆的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的晶圆寻边对中装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的除安装主板外的晶圆寻边对中装置的俯视图;
图5是本发明实施例提供的晶圆寻边对中装置的俯视图;
图6是本发明实施例提供的晶圆吸附旋转平台的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的晶圆对中装置和安装主板的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的晶圆寻边装置和安装主板的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的晶圆定位装置的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的定位夹具的结构示意图。
图中:
100、晶圆吸附旋转平台;110、平边检测传感器;111、第一驱动单元;112、旋转接头;113、第一齿轮传动机构;114、吸附转盘;
200、晶圆对中PIN针;
300、晶圆寻边装置;310、传感器支架;320、寻边传感器;
400、晶圆定位装置;410、定位驱动单元;420、定位夹具;421、导向柱;422、弹性件;423、定位块;424、固定块;
511、第二驱动单元;512、第二齿轮传动机构;
800、安装主板;
910、第一晶圆;911、第一平边;920、第二晶圆;921、第二平边。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置,而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图3至图10所示,本实施例提供了晶圆寻边对中装置,用于寻边对中待处理晶圆,包括晶圆吸附旋转平台100、晶圆对中装置、晶圆寻边装置300和晶圆定位装置400;晶圆吸附旋转平台100包括用于承载待处理晶圆的吸附转盘114,吸附转盘114选择性吸附待处理晶圆,吸附转盘114能绕吸附转盘114的轴线旋转;晶圆对中装置包括若干周向于均布于吸附转盘114周围的晶圆对中PIN针200,所有的晶圆对中PIN针200能同步靠近或远离吸附转盘114的轴线;晶圆寻边装置300用于监测检查位置,当待处理晶圆绕吸附转盘114的轴线旋转时,待处理晶圆的平边经过检查位置;晶圆定位装置400包括定位夹具420,定位夹具420能靠近或远离吸附转盘114的轴线,定位夹具420用于抵压位于调整位置的待处理晶圆的平边。
该晶圆寻边对中装置借助晶圆对中PIN针200的设置,达到了对待处理晶圆进行初步对中的目的,使待处理晶圆能够准确地处于吸附转盘114的中部,以实现待处理晶圆的中心与吸附转盘114的周线的重合,方便了后续寻边动作的完成;同时,晶圆对中PIN针200还能够在晶圆定位装置400推动待处理晶圆时起到限位作用,降低了因意外而导致待处理晶圆位置偏移的风险,提高了寻边对中操作的成功率。吸附转盘114选择性吸附待处理晶圆的设计,使得吸附转盘114能够在初步对中后对待处理晶圆进行定位,从而确定了待处理晶圆轴心的位置,极大地降低了待处理晶圆因意外而位置偏移的风险。吸附转盘114还实现了对待处理晶圆的准确定位,方便了后续寻边动作和二次定位动作的顺利完成。晶圆寻边装置300的设置起到了监测待处理晶圆的平边的作用,有助于及时且准确地确定待处理晶圆的平边的位置,提高了寻边动作的速度和准确度,有助于提高二次定位动作的成功率。而借助定位夹具420的设置,得以通过定位夹具420推动待处理晶圆的平边的方式,驱动待处理晶圆绕自身的轴心旋转,从而完成二次定位动作。晶圆定位装置400通过机械定位的方式,能够使多种不同规格的待处理晶圆的平边保持在同一个方向角度,有助于减少待处理晶圆的动作幅度,提高对待处理晶圆进行寻边对中操作的效率和成功率,通过还能够兼容实现多种不同尺寸的同规格晶圆。晶圆寻边对中装置利用机械定位工序,能够使不同尺寸的同规格晶圆的平边保持一致的角度,以此完成对晶圆的初步对中动作、寻边动作以及二次对中动作,进而得以完成对待处理晶圆进行寻边对中操作。
晶圆对中PIN针200是寻边对中装置中用来抵靠待处理晶圆边缘的金属针状顶销。
在本实施例中,吸附转盘114凹设有吸附槽组,吸附转盘114内贯通有气路通孔,气路通孔的一端连通于吸附槽组,另一端连接有真空接头,真空接头能与外部负压设备可拆卸连通,负压设备通过吸附槽组在吸附槽组产生负压,以吸附待处理晶圆。
借助吸附槽组的设置,得以通过负压吸附的方式对待处理晶圆进行定位操作,实现了对待处理晶圆的选择性吸附的设计,保障了晶圆吸附旋转平台100的稳定运行。
具体地,吸附转盘114具有吸附承载面,吸附转盘114用于吸附位于吸附承载面的待处理晶圆,吸附承载面位于吸附转盘114的上表面。以上设计优化了晶圆吸附旋转平台100的布局。
本实施例中,吸附槽组凹设于吸附承载面,吸附槽组具有由表及里依次同轴设置的第一圆柱开槽区和第二圆柱开槽区,第一圆柱开槽区包括若干同心的环形槽,所有的环形槽的轴线均与第一圆柱开槽区的轴线相同,第二圆柱开槽区包括若干由第二圆柱开槽区的轴线向四周径向延伸的散射槽,每个散射槽均与所有的同心的环形槽相连通,真空接头通过气路通孔与第二圆柱开槽区相连通。具体地,环形槽的槽宽与散射槽的槽宽相同。
第一圆柱开槽区上最外圈的环形槽的外径小于待处理晶圆的直径,由此确保了位于吸附承载面上的吸附槽组能够被待处理晶圆完全覆盖。真空接头通过螺纹连接于气路通孔内且真空接头通过橡胶圈密封固定于吸附转盘114上。当对真空接头提供负压时,气路通孔及吸附槽组会产生负压。当待处理晶圆置于吸附转盘114的吸附承载面时,由于吸附槽组被待处理晶圆完全覆盖,得以形成密闭腔体,将待处理晶圆吸附在吸附转盘114的吸附承载面。
本实施例中,吸附转盘114上还安装有软管、接头安装块和延长接头。软管的一端连通于真空接头上,另一端连通于延长接头上,延长接头通过接头安装块固定连接于吸附转盘114上,负压设备通过延长接头与软管相连通。
以上设计提供了吸附槽组的具体结构,保障了吸附转盘114对待处理晶圆的吸附能力,确保了晶圆寻边对中装置的稳定运行。
在本实施例中,吸附转盘114利用吸附槽组,采用真空负压吸附的手段对晶圆进行吸附。在本实施例的其他实施方式中,吸附转盘114采用静电吸附等手段对晶圆进行吸附。
示例性地,晶圆寻边对中装置包括控制装置,控制装置通信连接于晶圆吸附旋转平台100、晶圆对中装置、晶圆寻边装置300和晶圆定位装置400。控制装置能够接收并分析晶圆寻边装置300所发送的信号,且能控制吸附转盘114旋转,晶圆对中PIN针200移动以及定位夹具420移动。
在本实施例中,晶圆吸附旋转平台100还包括第一驱动单元111、旋转接头112和第一齿轮传动机构113,旋转接头112同轴固接于吸附转盘114,第一齿轮传动机构113固接于第一驱动单元111的输出端,旋转接头112与第一齿轮传动机构113传动配合。借助第一驱动单元111、旋转接头112和第一齿轮传动机构113的设置,配合旋转接头112和第一齿轮传动机构113的精确传动,得以实现第一驱动单元111对吸附转盘114绕吸附转盘114的轴线旋转动作的驱动,以上结构简单可靠,占用空间小且工作稳定性高,有助于实现晶圆吸附旋转平台100的长期稳定工作,确保待处理晶圆的寻边对中操作能够顺利完成。
示例性地,晶圆对中装置还包括第二驱动单元511和第二齿轮传动机构512,第二齿轮传动机构512固接于第二驱动单元511的输出端,第二齿轮传动机构512与晶圆对中PIN针200传动配合。具体地,晶圆对中PIN针200设有六个。借助晶圆对中装置的设计,使得晶圆对中装置得以完成所有的晶圆对中PIN针200能同步靠近或远离吸附转盘114的轴线的动作,从而保障了待处理晶圆在初步对中动作以及二次对中动作中的定位效果,保障了待处理晶圆的寻边对中操作结果的准确性。
具体地,第一驱动单元111和第二驱动单元511均为伺服电机。
本实施例中,每个晶圆对中PIN针200均与分别第二齿轮传动机构512传动配合,具体的传动配合方式为本领域内的常规设置,为本领域内的技术人员所熟知,在此不多加赘述。
在本实施例中,晶圆寻边对中装置还包括平边检测传感器110,平边检测传感器110用于感应位于调整位置的待处理晶圆的平边。借助平边检测传感器110的设置,得以判断待处理晶圆的平边是否准确到位,从而得以预判二次对中动作能否顺利完成,以上设计避免了待处理晶圆发生位置偏移时仍强行进行二次对中动作的情景,不仅规避了晶圆定位装置400的无效动作,提高了晶圆寻边对中装置的工作效率,还降低了待处理晶圆因受到定位夹具420挤压冲击而损伤甚至破裂的风险,极大地减少了待处理晶圆的损失,有效地降低了生产的成本。
示例性地,晶圆寻边装置300包括传感器支架310和寻边传感器320,寻边传感器320固接于传感器支架310上,寻边传感器320用于感应位于检查位置的待处理晶圆的平边。借助寻边传感器320的设置,起到了对待处理晶圆的平边的监测作用,从而能够及时地确定待处理晶圆的平边的位置,以完成对待处理晶圆的寻边动作,从而方便了后续二次对中动作的顺利完成。
在本实施例中,寻边传感器320为光电传感器;传感器支架310上还安装有用于拍摄检查位置的结构相机镜头。结构相机镜头外安装尺寸为直径19毫米,尺寸规格一般不会轻易改变。在本实施例的其他实施方式中,寻边传感器320为光纤传感器或激光传感器,具体的传感器种类由本领域内的技术人员根据工程实际所决定,在此不多加赘述。
在本实施例中,定位夹具420包括固定块424和两个定位块423,定位块423用于抵靠待处理晶圆的平边,定位块423通过若干弹性件422弹性连接于固定块424,弹性件422沿定位方向延伸;定位方向平行于吸附转盘114的轴线与定位夹具420的连线。利用定位夹具420能够调节因规格不同而产生的待处理晶圆的距离差,从而降低了待处理晶圆在二次对中动作时破裂的风险。而定位块423弹性连接于固定块424的设计起到了定位夹具420与待处理晶圆之间缓冲的作用,从而可以自动调节多种来自于待处理晶圆的推力,防止因行程不同从而在定位过程中产生待处理晶圆破裂的情况。由此大幅减少了定位夹具420对待处理晶圆的冲击,避免了刚性碰撞,进一步的降低了待处理晶圆损伤的风险。同时,弹性件422沿定位方向延伸的设计避免了定位夹具420的定位位置发生位置偏移的风险,确保了待处理晶圆始终会被推动到预定的方向角度。以上设计提升了二次对中动作中的定位效果,进一步地保障了待处理晶圆的寻边对中操作结果的准确性。
进一步地,弹性件422包括伸缩弹簧;定位夹具420还包括导向柱421,导向柱421的长度方向平行于定位方向,导向柱421与伸缩弹簧的数量相同,每个伸缩弹簧均套设于一个导向柱421上,导向柱421固接于固定块424上且穿设于一个定位块423。具体地,弹性件422设有四个,且每个定位块423上弹性连接有两个弹性件422。
以上结构设计简单可靠,占用空间小且结构稳定性高,导向柱421不仅起到了对定位块423进行导向的作用,还避免了弹性件422因意外而产生位置偏移甚至变形的风险,以上设计保障了定位夹具420的结构稳定性,降低了定位夹具420损坏的风险,延长了晶圆定位装置400的使用寿命。
更进一步地,固定块424具有相对的连接面和定位面;晶圆定位装置400还包括定位驱动单元410,定位驱动单元410的输出端固接于连接面,定位驱动单元410用于带动定位夹具420沿定位方向往复运动,导向柱421固接于定位面。以上设计优化了晶圆定位装置400的结构布局,简化了定位夹具420的结构,减少了固定块424所占用的空间,降低了固定块424的生产成本,同时还能保障定位夹具420的长期稳定运行。
具体地,定位面上还凹设有避让槽,避让槽用于避让晶圆对中PIN针200,以上设计避免了晶圆对中PIN针200与定位夹具420之间的位置冲突;定位驱动单元410为气缸。
再进一步地,晶圆寻边对中装置还包括安装主板800,吸附转盘114转动连接于安装主板800,晶圆对中PIN针200滑动安装于安装主板800,定位夹具420滑动安装于安装主板800,晶圆寻边装置300固定安装于安装主板800。具体地,传感器支架310固接于安装主板800上,晶圆对中PIN针200穿过安装主板800。
借助安装主板800的设置,为晶圆吸附旋转平台100、晶圆对中装置、晶圆寻边装置300和晶圆定位装置400提供了安装的空间,避免了各构件因意外而产生位置偏移的风险,提升了晶圆寻边对中装置的结构稳定性。
本实施例还提供了晶圆寻边对中方法,应用于上述的晶圆寻边对中装置,包括以下步骤:
步骤一:获取待处理晶圆的半径,将待处理晶圆置于吸附转盘114上。
步骤二:控制所有的晶圆对中PIN针200靠近吸附转盘114的轴线,直至晶圆对中PIN针200与吸附转盘114的轴线的间距为待处理晶圆的半径。
步骤三:控制所有的晶圆对中PIN针200远离吸附转盘114的轴线,吸附转盘114吸附待处理晶圆。
步骤四:吸附转盘114带动待处理晶圆旋转。
步骤五:当晶圆寻边装置300监测到待处理晶圆的平边位于检查位置时,吸附转盘114先停止转动,然后再旋转工作角度。
步骤六:判断待处理晶圆的平边是否位于调整位置,若是,则进行步骤七,若否,则返回步骤四。
步骤七:控制所有的晶圆对中PIN针200再次靠近吸附转盘114的轴线,直至晶圆对中PIN针200与吸附转盘114的轴线的间距为待处理晶圆的半径,然后控制定位夹具420靠近吸附转盘114的轴线,直至定位夹具420与吸附转盘114的轴线的间距为工作距离。
步骤八:再次控制所有的晶圆对中PIN针200远离吸附转盘114的轴线,吸附转盘114释放待处理晶圆。
具体地,待处理晶圆通过ROBOT夹取放入晶圆寻边对中装置;工作角度为操作人员预先设定的角度,当吸附转盘114旋转工作角度后,位于检查位置的待处理晶圆的平边会移动至调整位置,工作角度的具体决定方式为本领域内的公知常识,在此不多加赘述;工作距离为操作人员预先设定的距离,具体数值为从待处理晶圆的边缘到轴心的最短距离,工作距离的具体计算方式为本领域内的公知常识,在此不多加赘述。
该晶圆寻边对中方法借助以上流程,简化了对待处理晶圆进行寻边对中操作的步骤,优化了寻边对中操作的流程。上述流程简单直接,且不存在复杂的动作变化,便于自动化控制,有助于提升寻边对中操作的自动化程度,以上方案使得晶圆的寻边对中操作可以完全脱离人工操作,实现晶圆的自动化初步对中动作、寻边动作和二次对中动作。以上设计减少操作人员的工作量,降低了人工与自动化设备配合的危险性,能够起到降本增效的作用,提升了寻边对中操作的运行效率和工作准确度。按照先初步对中动作、再寻边动作,最后二次对中动作的顺序操作,有助于减少待处理晶圆的动作幅度,提高对待处理晶圆进行寻边对中操作的效率和成功率,同时还能够兼容实现多种不同尺寸的同规格晶圆。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.晶圆寻边对中方法,用于寻边对中待处理晶圆,其特征在于,包括以下步骤:
S10:获取所述待处理晶圆的半径,将所述待处理晶圆置于吸附转盘(114)上;
S20:控制若干晶圆对中PIN针(200)靠近所述吸附转盘(114)的轴线,直至所述晶圆对中PIN针(200)与所述吸附转盘(114)的轴线的间距为所述待处理晶圆的半径;
S30:控制所有的所述晶圆对中PIN针(200)远离所述吸附转盘(114)的轴线,所述吸附转盘(114)吸附所述待处理晶圆;
S40:所述吸附转盘(114)带动所述待处理晶圆绕所述吸附转盘(114)的轴线旋转;
S50:当所述待处理晶圆的平边位于检查位置时,所述吸附转盘(114)先停止转动,然后再旋转工作角度;
S60:判断所述待处理晶圆的平边是否位于调整位置,若是,则进行S70,若否,则返回S40;
S70:控制所有的所述晶圆对中PIN针(200)再次靠近所述吸附转盘(114)的轴线,直至所述晶圆对中PIN针(200)与所述吸附转盘(114)的轴线的间距为所述待处理晶圆的半径,然后控制定位夹具(420)靠近所述吸附转盘(114)的轴线,直至所述定位夹具(420)与所述吸附转盘(114)的轴线的间距为工作距离;
S80:再次控制所有的所述晶圆对中PIN针(200)远离所述吸附转盘(114)的轴线,所述吸附转盘(114)释放所述待处理晶圆。
2.晶圆寻边对中装置,适用于权利要求1所述的晶圆寻边对中方法,其特征在于,包括:
晶圆吸附旋转平台(100),包括吸附转盘(114),所述吸附转盘(114)选择性吸附所述待处理晶圆,所述吸附转盘(114)能带动所述待处理晶圆旋转;
晶圆对中装置,包括若干周向于均布于所述吸附转盘(114)周围的晶圆对中PIN针(200),所有的所述晶圆对中PIN针(200)能同步靠近或远离所述吸附转盘(114)的轴线;
晶圆定位装置(400),包括定位夹具(420),所述定位夹具(420)能靠近或远离所述吸附转盘(114)的轴线,所述定位夹具(420)用于抵压位于调整位置的所述待处理晶圆的平边。
3.根据权利要求2所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述晶圆吸附旋转平台(100)还包括第一驱动单元(111)、旋转接头(112)和第一齿轮传动机构(113),所述旋转接头(112)同轴固接于所述吸附转盘(114),所述第一齿轮传动机构(113)固接于所述第一驱动单元(111)的输出端,所述旋转接头(112)与所述第一齿轮传动机构(113)传动配合。
4.根据权利要求2所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述晶圆对中装置还包括第二驱动单元(511)和第二齿轮传动机构(512),所述第二齿轮传动机构(512)固接于所述第二驱动单元(511)的输出端,所述第二齿轮传动机构(512)与所述晶圆对中PIN针(200)传动配合。
5.根据权利要求2所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述晶圆寻边对中装置还包括平边检测传感器(110),所述平边检测传感器(110)用于感应位于所述调整位置的所述待处理晶圆的平边。
6.根据权利要求2所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述定位夹具(420)包括固定块(424)和两个定位块(423),所述定位块(423)用于抵靠所述待处理晶圆的平边,所述定位块(423)通过若干弹性件(422)弹性连接于所述固定块(424),所述弹性件(422)沿定位方向延伸;所述定位方向平行于吸附转盘(114)的轴线与所述定位夹具(420)的连线。
7.根据权利要求6所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述弹性件(422)包括伸缩弹簧;所述定位夹具(420)还包括导向柱(421),所述导向柱(421)的长度方向平行于所述定位方向,所述导向柱(421)与所述伸缩弹簧的数量相同,每个所述伸缩弹簧均套设于一个所述导向柱(421)上,所述导向柱(421)固接于所述固定块(424)上且穿设于一个所述定位块(423)。
8.根据权利要求7所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述固定块(424)具有相对的连接面和定位面;所述晶圆定位装置(400)还包括定位驱动单元(410),所述定位驱动单元(410)的输出端固接于所述连接面,所述定位驱动单元(410)用于带动所述定位夹具(420)沿所述定位方向往复运动,所述导向柱(421)固接于所述定位面。
9.根据权利要求2-8任一项所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述晶圆寻边对中装置还包括安装主板(800),所述吸附转盘(114)转动连接于所述安装主板(800),所述晶圆对中PIN针(200)滑动安装于所述安装主板(800),所述定位夹具(420)滑动安装于所述安装主板(800)。
10.根据权利要求2-8任一项所述的晶圆寻边对中装置,其特征在于,所述吸附转盘(114)具有吸附承载面,所述吸附转盘(114)用于吸附位于所述吸附承载面的所述待处理晶圆,所述吸附承载面位于所述吸附转盘(114)的上表面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311519193.7A CN117497473A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 晶圆寻边对中方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311519193.7A CN117497473A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 晶圆寻边对中方法及装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117497473A true CN117497473A (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=89670542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311519193.7A Pending CN117497473A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 晶圆寻边对中方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117497473A (zh) |
-
2023
- 2023-11-15 CN CN202311519193.7A patent/CN117497473A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108732780B (zh) | 一种光学镜头自动装调装置及方法 | |
EP2859993B1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
CN109507779B (zh) | 用于蝶形半导体激光器自动耦合封装的透镜夹具机构 | |
JPH07227725A (ja) | 部品自動挿入方法および装置 | |
JPH1089904A (ja) | Vノッチウェハ位置決め装置 | |
KR20040036583A (ko) | 얼라인먼트 장치 | |
JP2007245241A (ja) | ワーク芯出し方法及びその芯出し装置 | |
CN115703206A (zh) | 晶棒治具组件与晶棒边抛机台 | |
TW202002147A (zh) | 校準裝置、半導體晶圓處理裝置及校準方法 | |
CN117497473A (zh) | 晶圆寻边对中方法及装置 | |
CN213459689U (zh) | 晶圆清洗设备及定位治具 | |
CN213519910U (zh) | 一种自动定位并校准晶圆中心的装置 | |
TW201715640A (zh) | 加工裝置 | |
CN220240990U (zh) | 一种光学镜片芯取机自动定心装置 | |
CN208938952U (zh) | 晶元圆周视觉定位及旋转装置 | |
CN214956802U (zh) | 一种预定位承载装置 | |
CN114914179A (zh) | 一种对中装置及对中方法 | |
US7235001B2 (en) | Polishing apparatus | |
US6044310A (en) | System for automatic alignment of a workpiece | |
CN112276600A (zh) | 一种用于摇臂钻床工件的自动夹紧装置 | |
TWI681495B (zh) | 晶片旋轉暫置台 | |
CN113053794A (zh) | 一种预定位承载装置及定位承载方法 | |
CN112490168A (zh) | 一种自动定位并校准晶圆中心的装置及方法 | |
CN113675121A (zh) | 定位方法及装置 | |
CN111613567A (zh) | 用于定位晶圆的辅助装置以及纳米压印机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |