CN219759555U - 一种晶圆盘寻边调偏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体加工设备技术领域，特别涉及一种晶圆盘寻边调偏装置。该装置包括CCD镜头、光源、直线移动机构、旋转机构、吸盘、水平调整机构、控制器，所述CCD镜头与光源上下间隔的垂直相对设置，所述CCD镜头与光源安装于直线移动机构上，所述吸盘的吸附面朝上且成水平设置，所述旋转机构、吸盘安装于水平调整机构上。该设备基于视觉图像处理系统，其有效识别范围大、抗干扰能力强，调试简单，对于不同尺寸的晶圆盘均具有良好的适配性。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体加工设备技术领域，特别涉及一种晶圆盘寻边调偏装置。
背景技术
晶圆的制造过程中需要将晶棒切片形成晶片，即硅晶圆片，又称“晶圆盘”随着半导体行业的高速发展，对晶圆的加工设备及工艺要求越来越高。晶圆盘加工时需要保证晶圆中心处于加工设备坐标中心以保证晶圆最大利用率，因此晶圆盘在进行转运传送时需要进行中心对位。现有的晶圆盘预定位装置，一般采用对射式传感器获取晶圆盘边缘位置信息，其对于传感器的响应性能及灵敏度较高，硬件成本较高，并且对于晶圆材质、尺寸等改变的广泛适配性较差，每当更换不同规格的晶圆盘后对于设备的调试难度高。
实用新型内容
为克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种适配性广的晶圆盘寻边调偏装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：包括CCD镜头、光源、直线移动机构、旋转机构、吸盘、水平调整机构、控制器，所述CCD镜头与光源上下间隔的垂直相对设置，所述CCD镜头与光源安装于直线移动机构上并直线移动机构带动在水平面X轴方向的移动，所述吸盘的吸附面朝上且成水平设置，所述旋转机构、吸盘安装于水平调整机构上并由水平调整机构带动在水平面做X轴及Y轴方向的移动，所述控制器与CCD镜头、光源、直线移动机构、旋转机构、吸盘、水平调整机构连接并控制。
进一步的，所述直线移动机构包括第一丝杠螺母副、第一电机、竖向支撑板，所述第一丝杠螺母副沿X轴延伸的水平布置，所述第一电机连接驱动第一丝杠螺母副，所述竖向支撑板垂直安装于第一丝杠螺母副上，所述CCD镜头、光源安装于竖向支撑板上。
进一步的，所述第一电机为步进电机。
进一步的，还包括箱体，所述箱体顶面开设有让位口，所述竖向支撑板、吸盘由让位口延伸出，且让位口具备竖向支撑板、吸盘的移动空间。
进一步的，所述水平调整机构包括第二丝杠螺母副、第二电机、第三丝杠螺母副，第三电机、支撑座，所述第二丝杠螺母副沿Y轴延伸的水平布置，所述第二电机连接驱动第二丝杠螺母副，所述第三丝杠螺母副沿X轴延伸的水平安装于第二丝杠螺母副上，所述第三电机连接驱动第三丝杠螺母副，所述支撑座安装于第三丝杠螺母副上，所述旋转机构安装于支撑座上。
进一步的，所述第二电机、第三电机为步进电机。
进一步的，所述旋转机构包括中空旋转平台、第四电机，所述第四电机连接中空旋转平台并带动其绕自身轴线转动，所述吸盘安装于中空旋转平台上。
进一步的，所述第四电机为步进电机。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型提供的一种晶圆盘寻边调偏装置，具有如下优点：基于视觉图像处理系统，相比于传统的对射式传感器，其有效识别范围大、抗干扰能力强，调试简单，配合直线移动机构可实现自动化适配不同尺寸的晶圆盘，对于不同尺寸的晶圆盘均具有良好的适配性；旋转机构采用中空旋转平台与步进电机的组合形式，可在保证高精度的同时降低设备成本，中空旋转平台中部具有贯穿孔，吸盘安装后，其气管等可通过贯穿孔引出，结构简单紧凑，吸盘的吸附平面不易歪斜，进一步提高调偏精度。
附图说明
图1为本实用新型一种晶圆盘寻边调偏装置结构示意图。
图2为本实用新型一种晶圆盘寻边调偏装置内部结构示意图。
图3为本实用新型一种晶圆盘寻边调偏装置使用状态示意图。
图中标识对应如下：1-CCD镜头、2-光源、3-直线移动机构、31-第一丝杠螺母副、32-第一电机、33-竖向支撑板、4-旋转机构、41-中空旋转平台、42-第四电机、5-吸盘、6-水平调整机构、61-第二丝螺母副、62-第二电机、63-第三丝杠螺母副、64-第三电机、65-支撑座、7-控制器、8-箱体、81-让位口。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
参照图1至图3所示，一种晶圆盘寻边调偏装置，包括CCD镜头1、光源2、直线移动机构3、旋转机构4、吸盘5、水平调整机构6、控制器7、箱体8。
CCD镜头1与光源2上下间隔的垂直相对设置，所述CCD镜头1与光源2安装于直线移动机构3上并直线移动机构3带动在水平面X轴方向的移动，所述直线移动机构3包括第一丝杠螺母副31、第一电机32、竖向支撑板33，所述第一丝杠螺母副31沿X轴延伸的水平布置，所述第一电机32连接驱动第一丝杠螺母副31，所述竖向支撑板33垂直安装于第一丝杠螺母副31上，所述CCD镜头1、光源2安装于竖向支撑板33上。
吸盘5的吸附面朝上且成水平设置，所述旋转机构4、吸盘5安装于水平调整机构6上并由水平调整机构6带动在水平面做X轴及Y轴方向的移动，所述水平调整机构6包括第二丝杠螺母副61、第二电机62、第三丝杠螺母副63，第三电机64、支撑座65，所述第二丝杠螺母副61沿Y轴延伸的水平布置，所述第二电机62连接驱动第二丝杠螺母副61，所述第三丝杠螺母副63沿X轴延伸的水平安装于第二丝杠螺母副61上，所述第三电机64连接驱动第三丝杠螺母副63，所述支撑座65安装于第三丝杠螺母副63上，所述旋转机构4安装于支撑座65上。所述旋转机构4包括中空旋转平台41、第四电机42，所述第四电机42连接中空旋转平台41并带动其绕自身轴线转动，所述吸盘5安装于中空旋转平台41上。
所述第一电机32、第二电机62、第三电机64、第四电机42为步进电机。
箱体8顶面开设有让位口81，所述竖向支撑板33、吸盘5由让位口81延伸出，且让位口81具备竖向支撑板33、吸盘5的移动空间。所述控制器7与CCD镜头1、光源2、直线移动机构3、旋转机构4、吸盘5、水平调整机构6连接并控制。
下面以一具体工作过程对该晶圆盘寻边调偏装置的工作原理做进一步说明。
直线移动机构3根据预设定处理的晶圆盘尺寸进行位置调整，即通过第一电机32驱动第一丝杠螺母副31带动竖向支撑板33在X轴方向上移动，使该尺寸晶圆盘在最大放置误差位置以内的边缘处于CCD镜头1的有效拍摄范围内。
机械手将晶圆盘取出并放置于吸盘5上，吸盘5将晶圆盘吸附定位，旋转机构4旋转，第四电机42带动中空旋转平台41旋转，转动的同时，CCD镜头1连续拍摄若干张晶圆盘边缘图像，将图像及拍摄瞬间旋转机构4的角度信息传递给控制器7进行计算，控制器7通过计算得出该晶圆盘位置信息并通过该位置信息计算水平调整机构6的移动路径信息，通过水平调整机构6运动，第二电机62带动第二丝杠螺母副61进行Y轴调整，第三电机64带动第三丝杠螺母副63进行X轴调整，使晶圆盘的中心位置移动至设定预设的中心点位置，即完成调偏动作，随后吸盘5松开，机械臂将晶圆盘取出并送至下一设备内。
本申请的晶圆盘寻边调偏装置，基于视觉图像处理系统，相比于传统的对射式传感器，其有效识别范围大、抗干扰能力强，调试简单，配合直线移动机构3可实现自动化适配不同尺寸的晶圆盘，对于不同尺寸的晶圆盘均具有良好的适配性。
旋转机构4采用中空旋转平台41与步进电机的组合形式，可在保证高精度的同时降低设备成本，中空旋转平台41中部具有贯穿孔，吸盘5安装后，其气管等可通过贯穿孔引出，结构简单紧凑，吸盘5的吸附平面不易歪斜，进一步提高调偏精度。
上述仅为本实用新型的一种具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (8)
1.一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：包括CCD镜头、光源、直线移动机构、旋转机构、吸盘、水平调整机构、控制器，所述CCD镜头与光源上下间隔的垂直相对设置，所述CCD镜头与光源安装于直线移动机构上并直线移动机构带动在水平面X轴方向的移动，所述吸盘的吸附面朝上且成水平设置，所述旋转机构、吸盘安装于水平调整机构上并由水平调整机构带动在水平面做X轴及Y轴方向的移动，所述控制器与CCD镜头、光源、直线移动机构、旋转机构、吸盘、水平调整机构连接并控制。
2.根据权利要求1所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：所述直线移动机构包括第一丝杠螺母副、第一电机、竖向支撑板，所述第一丝杠螺母副沿X轴延伸的水平布置，所述第一电机连接驱动第一丝杠螺母副，所述竖向支撑板垂直安装于第一丝杠螺母副上，所述CCD镜头、光源安装于竖向支撑板上。
3.根据权利要求2所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：所述第一电机为步进电机。
4.根据权利要求2所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：还包括箱体，所述箱体顶面开设有让位口，所述竖向支撑板、吸盘由让位口延伸出，且让位口具备竖向支撑板、吸盘的移动空间。
5.根据权利要求1所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：所述水平调整机构包括第二丝杠螺母副、第二电机、第三丝杠螺母副，第三电机、支撑座，所述第二丝杠螺母副沿Y轴延伸的水平布置，所述第二电机连接驱动第二丝杠螺母副，所述第三丝杠螺母副沿X轴延伸的水平安装于第二丝杠螺母副上，所述第三电机连接驱动第三丝杠螺母副，所述支撑座安装于第三丝杠螺母副上，所述旋转机构安装于支撑座上。
6.根据权利要求5所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：所述第二电机、第三电机为步进电机。
7.根据权利要求1所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：所述旋转机构包括中空旋转平台、第四电机，所述第四电机连接中空旋转平台并带动其绕自身轴线转动，所述吸盘安装于中空旋转平台上。
8.根据权利要求7所述一种晶圆盘寻边调偏装置，其特征在于：所述第四电机为步进电机。
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