CN2788352Y - 晶片定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶片定位装置，属于半导体器件制造领域。所述的晶片定位装置由主控制器(1)，电机控制电路板(2)，电机驱动电路板(3)，波形过滤电路板(5)，光幕传感器(6)，编码信号反馈装置(7)组成。通过主控制器(1)的人机对话界面输入参数值控制编码电机的运行模式和启停；编码电机(4)反馈的编码信号经过编码信号反馈装置(7)传送至电机控制电路板(2)，电机控制电路板(2)经过分析比较后将信号传送至电机驱动电路板(3)，最终驱动编码电机(4)带动晶片旋转。同时通过光幕传感器(6)检测晶片边缘的波形变化，由波形过滤电路板(5)过滤后传送至电机控制电路板(2)，最终返回给主控制器(1)检测到晶片的缺口位置。

Description

晶片定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件制造装置，特别涉及一种制造半导体器件的离子注入机中的晶片定位装置。

背景技术

现有半导体集成电路制造技术中，随着集成度越来越高和电路规模越来越大，要求电路中单元器件尺寸越来越小，于是对半导体器件制造设备提出了更高的要求。

离子注入机作为半导体离子掺杂工艺线的关键设备，其内部的晶片定位装置与离子注入机整机的生产效率及全自动控制密切相关。晶片定位装置的旋转速度直接影响到晶片注片的效率，晶片定位装置的精度则直接关系到晶片注入的精确性。

国内在对离子注入机晶片定位装置全自动控制方面起步较晚，广泛使用的晶片定位装置还仍然采用机械手送片方式，致使晶片定位精度与运行效率低，严重影响了离子注入机整机的生产效率。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术的缺点，提供了一种定位精确、运行效率高的晶片定位装置。

本实用新型由主控制器，电机控制电路板，电机驱动电路板，波形过滤电路板，光幕传感器，编码信号反馈装置组成。通过主控制器的人机对话界面输入参数值控制编码电机的运行模式和启停；编码电机反馈的编码信号由编码信号反馈装置传送至电机控制电路板，电机控制电路板经过分析比较后将控制信号传送至电机驱动电路板，最终驱动编码电机带动晶片旋转。通过光幕传感器检测晶片边缘的波形变化，由波形过滤电路板处理后传送至电机控制电路板，最终返回给主控制器检测到晶片的缺口位置。

采用本实用新型，用单片机实现编码电机闭环控制，使整个晶片定位过程的全自动化，晶片定位装置精度高，效率高，保证靶室注片过程的准确运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：

1-主控制器；2-电机控制电路板；3-电机驱动电路板；

4-编码电机；5-波形过滤电路板；6-光幕传感器；

7-编码信号反馈装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构和工作原理做进一步说明：

本实用新型由主控制器1，电机控制电路板2，电机驱动电路板3，编码电机4，波形过滤电路板5，光幕传感器6，编码信号反馈装置7组成，其中电机控制电路板2由单片机芯片，电机控制芯片，模拟信号采集芯片组成。

所述的主控制器1为工控机，可以通过人机对话界面进行参数设定，并由软件进行数据处理。

所述的电机控制电路板2是晶片定位装置的核心，其电路主要由一个单片机芯片，型号为8751H，一块电机控制控制芯片，型号为HCTL-1100，一块模拟信号采集芯片，型号为AD7582及它们的辅助电路组成。单片机芯片8751H与主控制器1进行通讯，接收主控制器1的命令信号，通过输出信号参数到电机控制芯片HCTL-1100，控制编码电机4的运行模式及其启停，并且通过检测编码反馈决定电机旋转角度；模拟信号采集芯片AD7582主要用来采集波形数据，通过单片机芯片8751H返回给主控制器1处理，最终检测到晶片的缺口位置。

所述的电机驱动电路板3用于接收电机控制芯片HCTL-1100的输出信号，发出足以驱动当前编码电机4的电压。

所述的编码电机4采用的光电编码器每转输出500个脉冲，四线制，其编码的误差范围在1/1000以内，通过编码来控制编码电机4的运行角度，可以保证晶片在旋转过程中运动的精度。

所述的光幕传感器6由一个发光管和一个接收器组成。使用光幕传感器6的原因是可以通过它弥补结构上的同心圆误差，当晶片并不是以绝对同心圆旋转的时候，可以通过光幕传感器6产生的波形变化率来判别晶片的缺口位置。

所述的波形过滤电路板5用来过滤采集到的波形信号，只有光幕传感器6检测晶片缺口时的波形才可以通过该电路板，这样，就可以减少大量的数据处理，提高整机的运行效率。

当离子注入机运行到晶片定位时，主控制器1就开始执行晶片定位软件程序。软件中预先设置好电机运行所需的各项参数，通过光纤发送给电机控制电路板2，当其中单片机芯片8751H接收到主控命令时，就会转到相应的子程序中去执行，并且通过电路发送给电机控制芯片HCTL-1100；电机控制芯片HCTL-1100是一个高性能通用电机控制芯片，只要预先输入模式参数及运动曲线参数，就可以自行输出信号控制电机的运行模式及速度。因为采用的是编码电机4，通过编码信号反馈装置7直接反馈到单片机芯片8751H，再传送至主控制器1处理后就可以任意控制电机的运行方向和距离。

光幕传感器6的工作原理是：通过发光管对晶片的边缘照射，接收器在晶片的另一端检测光信号的变化，当晶片到达晶片台时，由于结构上的设计误差导致晶片的圆心可能并不在定位台圆心上，这样，在采用了光幕传感器6之后，当定位台旋转时，由晶片挡住光线所产生的波形是一个振荡的相对平稳的波形，但当晶片旋转过缺口时，接收器就会感应到光的突变，产生一个高峰值的波形，波形通过波形过滤电路板5后，模拟信号采集芯片AD7582得到的仅仅是缺口处波形数据，并将信号传送至单片机芯片8751H处理，减少了数据处理量，提高了效率。单片机芯片8751H在接收到缺口波形信号后，传送至主控制器1处理，就可以确定晶片缺口的编码位置，进而可以控制晶片旋转到任意角度注入。

Claims (2)

1.一种晶片定位装置，包括主控制器(1)，电机控制电路板(2)，电机驱动电路板(3)，编码电机(4)，其特征在于还包括：波形过滤电路板(5)，光幕传感器(6)，编码信号反馈装置(7)；电机控制电路板(2)由单片机芯片、电机控制芯片、模拟信号采集芯片组成；通过主控制器(1)的人机对话界面输入参数值控制编码电机(4)的运行模式和启停；编码电机(4)反馈的编码信号经过编码信号反馈装置(7)传送至电机控制电路板(2)中的单片机芯片，再经过分析比较后传送至电机驱动电路板(3)，最终驱动编码电机(4)带动晶片旋转；通过光幕传感器(6)检测晶片边缘的波形变化，由波形过滤电路板(5)过滤后传送至电机控制电路板(2)中的单片机芯片，再返回给主控制器(1)处理检测到晶片的缺口位置。

2.如权利要求1所述的晶片定位装置，其特征在于：电机控制电路板(2)内单片机芯片为8751H，电机控制芯片为HCTL-1100，模拟信号采集芯片为AD7852。

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