TWI819854B - 矽片定位方法及裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種矽片定位方法及裝置，屬於半導體技術領域。矽片定位裝置，包括：矽片承載台，用於對矽片進行承載，該矽片承載臺上設置有可升降傳送帶，用於調整該矽片在該矽片承載臺上的位置；設置在該矽片承載台周邊、按周向120°佈置的三個夾持治具，該夾持治具具有壓力感測器，在該夾持治具與矽片接觸時，該壓力感測器能夠示出該夾持治具與該矽片之間的壓力值；控制器，用於根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
Description
本發明屬於半導體技術領域，特別是指一種矽片定位方法及裝置。
在半導體領域，矽片一般是積體電路的原料。通過對矽片進行光刻、離子注入等手段，可以製成各種半導體器件。因此矽片的平坦度以及缺陷程度，對於後續的加工以及器件的性能有著極其重要的影響。缺陷分為表面缺陷和邊緣缺陷，表面缺陷的來源有很多，包括有在晶棒提拉過程中形成的如晶體原生缺陷、氧化誘生堆垛層錯等，以及線上切割、拋光或清洗等矽片加工過程中引入的劃傷，顆粒等，這些表面缺陷都會影響到矽片的良率。邊緣缺陷的產生主要集中於對矽片邊緣加工的製程，例如邊緣倒角，邊緣拋光導致的chip，broken等。目前，積體電路特徵線寬的不斷減小要求矽片平坦度更好，缺陷尺寸更小，數目更低，矽片的平坦度及缺陷成為衡量產品品質的一個關鍵因素。
目前，控制矽片平坦度和表面缺陷的方法主要是通過研磨和拋光，在對矽片不斷減薄的過程中同時實現平坦度及表面缺陷控制。為滿足減薄製程對來料的要求及確保產出矽片的品質，在矽片進行減薄作業之前首先對矽片進行定位，然後投入到減薄工作區域進行作業。受限於減薄製程工作原理，矽片表面及邊緣存在的缺陷越多，矽片定位偏差越大，產出產品的品質水準越差。
而且各批次產品以及各個矽片間的尺寸規格存在差異，這往往導致矽片的定位裝置並不能精確確定其位置資訊，由此導致多次定位甚至矽片邊緣存在損傷，在加工過程中導致設備當機。
本發明要解決的技術問題是提供一種矽片定位方法及裝置，能夠精確地對矽片進行定位。
為解決上述技術問題，本發明的實施例提供技術方案如下：一方面，本發明實施例提供一種矽片定位裝置，包括：矽片承載台，用於對矽片進行承載，該矽片承載臺上設置有可升降傳送帶，用於調整該矽片在該矽片承載臺上的位置；設置在該矽片承載台周邊、按周向120°佈置的三個夾持治具，該夾持治具具有壓力感測器，在該夾持治具與矽片接觸時，該壓力感測器能夠示出該夾持治具與該矽片之間的壓力值；控制器，用於根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
一些實施例中，該矽片承載臺上還設置有真空吸附單元，用於真空吸附矽片。
一些實施例中，還包括缺口檢測單元，該缺口檢測單元包括：位於該矽片承載臺上方的鐳射發射器，用於朝向該矽片承載台發射鐳射；位於該矽片承載台下方的鐳射接收器，用於根據接收到的鐳射對該矽片的缺口進行檢測。
一些實施例中，該裝置還包括：
位於該矽片承載台周邊的邊緣檢測單元，用於在該矽片承載台承載該矽片不斷旋轉的過程中，向該矽片邊緣發射鐳射，通過接收該矽片邊緣反射的鐳射，對該矽片的邊緣缺陷進行檢測。
一些實施例中，該矽片承載臺上設置有按周向120°佈置的三組可升降傳送帶。
本發明的實施例提供一種矽片定位方法，應用於如上所述之矽片定位裝置，包括：將矽片放置在該矽片承載台後，控制該三個夾持治具同時向該矽片承載台的中心移動，使得該夾持治具與該矽片接觸，根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
一些實施例中，該根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置包括以下至少一項：若壓力感測器的示數為0，控制該矽片向該壓力感測器對應的夾持治具移動，直至該壓力感測器出現示數；根據該矽片移動的距離，調整夾持治具的位置；若壓力感測器的示數大於預設值，控制該矽片向遠離該壓力感測器對應的夾持治具的方向移動，直至該壓力感測器的示數處於預設區間。
一些實施例中，根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置之後，該方法還包括：利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定。
一些實施例中，利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定之後，該方法還包括：控制該鐳射發射器朝向該矽片承載台發射鐳射；
控制該鐳射發射器根據接收到的鐳射對該矽片的缺口進行檢測。
一些實施例中，利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定之後，該方法還包括：在該矽片承載台承載該矽片不斷旋轉的過程中，控制該邊緣檢測單元向該矽片邊緣發射鐳射，通過接收該矽片邊緣反射的鐳射，對該矽片的邊緣缺陷進行檢測。
本發明的實施例具有以下有益效果：上述方案中，夾持治具具有壓力感測器，在夾持治具與矽片接觸時，壓力感測器能夠示出夾持治具與矽片之間的壓力值，根據壓力感測器的示數調整矽片以及夾持治具的位置，可以對矽片進行精準定位，並且定位過程不會受到矽片直徑、缺口大小等因素影響。
01:矽片承載台
02:可升降傳送帶
04:真空吸附單元
05:缺口檢測單元
06:邊緣檢測單元
07:矽片
031:第一夾持治具
032:第二夾持治具
033:第二夾持治具
圖1為本發明實施例矽片定位裝置的示意圖；圖2-圖5為本發明實施例對矽片進行定位的示意圖；圖6為本發明實施例對矽片進行邊緣缺陷檢測的示意圖；圖7為本發明實施例對矽片進行缺口檢測的示意圖。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，
而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明實施例的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明實施例的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
本發明要解決的技術問題是提供一種矽片定位方法及裝置，能夠精確地對矽片進行定位。
本發明實施例提供一種矽片定位裝置，如圖1所示，包括：矽片承載台01，用於對矽片進行承載，該矽片承載台01上設置有可升降傳送帶02，用於調整該矽片在該矽片承載台01上的位置，可升降傳送帶02能夠帶動矽片在水平方向上移動以及在垂直方向上升降；設置在該矽片承載台01周邊、按周向120°佈置的三個夾持治具，包括第一夾持治具031、第二夾持治具032和第三夾持治具033，該夾持治具具有壓力感測器，在
該夾持治具與矽片接觸時，該壓力感測器能夠示出該夾持治具與該矽片之間的壓力值；控制器，用於根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
本實施例中，夾持治具具有壓力感測器，在夾持治具與矽片接觸時，壓力感測器能夠示出夾持治具與矽片之間的壓力值，根據壓力感測器的示數調整矽片以及夾持治具的位置，可以對矽片進行精準定位，並且定位過程不會受到矽片直徑、缺口大小等因素影響。
本實施例中，如圖1所示，該矽片承載台01上設置有按周向120°佈置的三組可升降傳送帶02，用以微調矽片在矽片承載台01上的位置，以達到矽片與矽片承載台01同心的效果。
一些實施例中，如圖1所示，該矽片承載臺上還設置有真空吸附單元04，用於真空吸附矽片。
一些實施例中，如圖1所示，該裝置還包括缺口檢測單元05，該缺口檢測單元05包括：位於該矽片承載臺上方的鐳射發射器，用於朝向該矽片承載台發射鐳射；位於該矽片承載台下方的鐳射接收器，用於根據接收到的鐳射對該矽片的缺口進行檢測。
一些實施例中，如圖1所示，該裝置還包括：位於該矽片承載台01周邊的邊緣檢測單元06，用於在該矽片承載台承載該矽片不斷旋轉的過程中，向該矽片邊緣發射鐳射，通過接收該矽片邊緣反射的鐳射，對該矽片的邊緣缺陷進行檢測。
本實施例中，當矽片放置在矽片承載臺上時通過夾持治具的移動及矽片的轉動來初步確定矽片的位置，再經由設置於矽片承載台的可升降傳送帶02調整後，最終確定矽片位置；其中，邊緣檢測單元06用於在對矽片進行同心定位的過程中，同時檢測矽片是否存在邊緣損傷。缺口檢測單元05用於在對矽片進行同心定位的過程中，同時檢測矽片的缺口。其中，可升降傳送帶02可以驅動被承載的矽片從實際方位運動至目標方位。
對於每個矽片而言，都可以通過該裝置進行定位和邊緣損傷檢測，並且在定位過程中不會受到矽片直徑、缺口大小等因素的影響。並且在定位同時對矽片邊緣損傷進行檢測，規避因邊緣來料不良導致後續加工過程中導致設備當機問題。
本發明的實施例提供一種矽片定位方法，應用於如上所述之矽片定位裝置，包括：將矽片放置在該矽片承載台後，控制該三個夾持治具同時向該矽片承載台的中心移動，使得該夾持治具與該矽片接觸，根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
本實施例中，夾持治具具有壓力感測器，在夾持治具與矽片接觸時，壓力感測器能夠示出夾持治具與矽片之間的壓力值，根據壓力感測器的示數調整矽片以及夾持治具的位置，可以對矽片進行精準定位，並且定位過程不會受到矽片直徑、缺口大小等因素影響。
一些實施例中，該根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置包括以下至少一項：
若壓力感測器的示數為0，控制該矽片向該壓力感測器對應的夾持治具移動，直至該壓力感測器出現示數；根據該矽片移動的距離，調整夾持治具的位置；若壓力感測器的示數大於預設值，控制該矽片向遠離該壓力感測器對應的夾持治具的方向移動，直至該壓力感測器的示數處於預設區間。
一些實施例中，根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置之後，該方法還包括：利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定。
一些實施例中，利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定之後，該方法還包括：控制該鐳射發射器朝向該矽片承載台發射鐳射；控制該鐳射發射器根據接收到的鐳射對該矽片的缺口進行檢測。
一些實施例中，利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定之後，該方法還包括：在該矽片承載台承載該矽片不斷旋轉的過程中，控制該邊緣檢測單元向該矽片邊緣發射鐳射，通過接收該矽片邊緣反射的鐳射，對該矽片的邊緣缺陷進行檢測。
一具體示例中，矽片的定位方法包括以下步驟：輸入來料矽片的直徑參數，換算出三個夾持治具距離矽片承載台01中心點的直線距離m；當矽片07放置於矽片承載台01後，三個夾持治具同時向矽片承載台01中心移動，使得壓力感測器距離矽片承載台01中心點距離為m，若矽片直徑與所設定來料直徑無明顯偏差，則三夾持治具上壓力感測器的示數基本相等(如圖2所示)；若矽片直徑小於所設定直徑，則壓力感測器示數將會出現明顯偏差，壓力感測器無示數的
情況出現，此時可升降傳送帶02上升開始工作，進行微調。將矽片向無示數的壓力感測器方向移動，直至矽片邊緣與壓力感測器所接觸，壓力感測器出現示數。然後根據在可升降傳送帶02方向上矽片移動的距離，得出夾持治具所需補正的移動距離，然後進行補正(如圖3所示)；若矽片直徑大於所設定來料直徑，則三壓力感測器示數明顯偏大，此時三夾持治具同時以相同的速度向遠離矽片承載台01中心的方向移動，當壓力感測器示數在正常區間內，停止移動，完成定位(如圖4所述)。
一具體示例中，如圖5所示，夾持治具初始位置與矽片承載台01中心之間的距離為a，矽片的半徑為r，則夾持治具的移動距離為a-r-0.5(毫米)，其中，0.5為夾緊補償量，還可以為其他值。在進行補正時，如果可升降傳送帶02的前進量為b，則夾持治具所需補正的移動距離為b+0.5(毫米)，其中，0.5為夾緊補償量，還可以為其他值。本實施例中，可以通過調整夾緊補償量的大小來調整矽片被夾持治具夾持的程度，在壓力感測器正常示數範圍內進行調整即可。
在完成定位後，可升降傳送帶02下降，真空吸附單元04開啟將矽片07吸附固定，夾持治具後退，矽片承載台01開始旋轉。與此同時，缺口檢測單元05及邊緣檢測單元06向矽片承載台01中心移動，對矽片缺口及邊緣進行檢測定位(如圖5所示)。缺口檢測單元上方鐳射發射器發射的鐳射，通過矽片缺口，被下方鐳射接收器所接收以後，則表明缺口對位完成。在矽片不斷旋轉確定缺口位置的過程中，邊緣檢測單元06以固定角度向矽片邊緣發射鐳射，通過接收矽片邊緣對鐳射的反射情況，對矽片邊緣缺陷進行檢測判定。
圖6為圖5中邊緣檢測單元06的放大示意圖，因為鐳射照射到凹坑、凸起以及正常光滑平面，所產生的光反射情況不同，所以邊緣檢測單元通過
向矽片邊緣發射鐳射然後接收由矽片邊緣反射回的鐳射，可以判斷矽片的邊緣是凹坑、凸起或正常光滑平面，進行缺陷判定。圖7為圖5中缺口檢測單元05的放大示意圖，缺口檢測單元05上方設置有鐳射發射器，下方設置鐳射接收器，由上而下垂直發射的鐳射，照射在矽片邊緣上，若遇到缺口，則鐳射可照射至下方鐳射接收器，從而實現缺口定位，其他情況則被矽片邊緣反射。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
01:矽片承載台
02:可升降傳送帶
04:真空吸附單元
05:缺口檢測單元
06:邊緣檢測單元
031:第一夾持治具
032:第二夾持治具
033:第二夾持治具
Claims (10)
- 一種矽片定位裝置，包括：矽片承載台，用於對矽片進行承載，該矽片承載臺上設置有可升降傳送帶，用於調整該矽片在該矽片承載臺上的位置；設置在該矽片承載台周邊、按周向120°佈置的三個夾持治具，該夾持治具具有壓力感測器，在該夾持治具與矽片接觸時，該壓力感測器能夠示出該夾持治具與該矽片之間的壓力值；控制器，用於根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
- 如請求項1所述之矽片定位裝置，其中，該矽片承載臺上還設置有真空吸附單元，用於真空吸附矽片。
- 如請求項1所述之矽片定位裝置，還包括缺口檢測單元，該缺口檢測單元包括：位於該矽片承載臺上方的鐳射發射器，用於朝向該矽片承載台發射鐳射；位於該矽片承載台下方的鐳射接收器，用於根據接收到的鐳射對該矽片的缺口進行檢測。
- 如請求項1所述之矽片定位裝置，還包括：位於該矽片承載台周邊的邊緣檢測單元，用於在該矽片承載台承載該矽片不斷旋轉的過程中，向該矽片邊緣發射鐳射，通過接收該矽片邊緣反射的鐳射，對該矽片的邊緣缺陷進行檢測。
- 如請求項1所述之矽片定位裝置，其中，該矽片承載臺上設置有按 周向120°佈置的三組可升降傳送帶。
- 一種矽片定位方法，應用於如請求項1至5中任一項所述之矽片定位裝置，該矽片定位方法包括：將矽片放置在該矽片承載台後，控制該三個夾持治具同時向該矽片承載台的中心移動，使得該夾持治具與該矽片接觸，根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置。
- 如請求項6所述之矽片定位方法，其中，該根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置包括以下至少一項：若壓力感測器的示數為0，控制該矽片向該壓力感測器對應的夾持治具移動，直至該壓力感測器出現示數；根據該矽片移動的距離，調整夾持治具的位置；若壓力感測器的示數大於預設值，控制該矽片向遠離該壓力感測器對應的夾持治具的方向移動，直至該壓力感測器的示數處於預設區間。
- 如請求項6所述之矽片定位方法，其中，應用於如請求項2所述之矽片定位裝置，根據該壓力感測器的示數調整該矽片以及該夾持治具的位置之後，該方法還包括：利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定。
- 如請求項8所述之矽片定位方法，其中，應用於如請求項3所述之矽片定位裝置，利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定之後，該方法還包括：控制鐳射發射器朝向該矽片承載台發射鐳射； 控制該鐳射發射器根據接收到的鐳射對該矽片的缺口進行檢測。
- 如請求項8所述之矽片定位方法，其中，應用於如請求項4所述之矽片定位裝置，利用真空吸附單元對該矽片進行吸附固定之後，該方法還包括：在該矽片承載台承載該矽片不斷旋轉的過程中，控制邊緣檢測單元向該矽片邊緣發射鐳射，通過接收該矽片邊緣反射的鐳射，對該矽片的邊緣缺陷進行檢測。
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| CN211029752U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-07-17 | 深圳市辉耀智佳实业有限公司 | 一种用于光分路器晶圆贴片加工夹具 |
| CN112908887A (zh) * | 2019-12-03 | 2021-06-04 | 长鑫存储技术有限公司 | 晶圆调节装置及方法、晶圆传送系统 |
| CN214818007U (zh) * | 2021-05-17 | 2021-11-23 | 苏州慧利仪器有限责任公司 | 一种晶圆装夹装置 |
-
2022
- 2022-06-10 CN CN202210655854.8A patent/CN115036239A/zh active Pending
- 2022-10-14 TW TW111139034A patent/TWI819854B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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