本發(fā)明涉及晶圓制造，尤其是一種晶圓字符ocr識別設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在晶圓生產(chǎn)階段，需要讀取其上的ocr字符以知曉每塊晶圓上的字符編號，便于后續(xù)進(jìn)行追溯。以往，流程通常為人工輸入ocr字符，存在有速度慢、效率低以及出錯(cuò)率高等缺點(diǎn)。鑒于此，各大設(shè)備廠商研發(fā)出了一系列晶圓字符ocr識別設(shè)備。

2、以本公司前些年開發(fā)的初代晶圓字符ocr識別設(shè)備為例，其主要由包括機(jī)架、晶圓承載臺、ocr識別單元以及動力部等幾部分構(gòu)成。其中，晶圓承載臺由機(jī)架進(jìn)行承載，且保持于固定位置，其用來承接經(jīng)由機(jī)械手轉(zhuǎn)移而來的晶圓。ocr識別單元布置于晶圓承載臺的一側(cè)，且其由動力部直接進(jìn)行驅(qū)動。當(dāng)晶圓相對于晶圓承載臺落定，且被定位后，動力部啟動，ocr識別單元因受到驅(qū)動力作用而逐漸地接近晶圓承載臺，直至ocr識別單元相對于晶圓占據(jù)有正確讀取位。然而，經(jīng)過近一年期的市場考驗(yàn)，用戶反應(yīng)的設(shè)備問題主要集中于以下幾個(gè)方面，具體為：ocr識別單元的識別精度極差，識別速率極慢，且識別錯(cuò)誤現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，究其原因在于，ocr識別技術(shù)主要通過掃描圖像，將圖像中的文字信息轉(zhuǎn)化為可編輯的文本格式。在這個(gè)過程中，所拾取圖像質(zhì)量的高低對識別結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。然而，就初代晶圓字符ocr識別設(shè)備而言，晶圓承載臺僅具有落放晶圓功能，并不具備預(yù)對位功能和周向微角度調(diào)節(jié)功能，從而導(dǎo)致落放后的晶圓其形心的相對位置以及缺口的相位角是否符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求均取決于機(jī)械手的動作精度。然后，受限于制造技術(shù)和采購成本，機(jī)械手的動作精度難以達(dá)到亞微米級，且動作重復(fù)性誤差更是難以控制，從而導(dǎo)致ocr識別單元難以拾取到高質(zhì)量的晶圓字符圖像。因而，亟待本領(lǐng)域技術(shù)人員解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、故，本發(fā)明項(xiàng)目研發(fā)組鑒于上述現(xiàn)有的問題以及缺陷，乃搜集相關(guān)資料，經(jīng)由多方的評估及考量，并經(jīng)過項(xiàng)目研發(fā)組人員不斷實(shí)驗(yàn)以及修改，最終導(dǎo)致該晶圓字符ocr識別設(shè)備的出現(xiàn)。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及了一種晶圓字符ocr識別設(shè)備，包括機(jī)架、晶圓承載臺、晶圓邊緣輪廓數(shù)據(jù)拾取單元、ocr識別單元、第一驅(qū)動部以及第二驅(qū)動部。第一驅(qū)動部和第二驅(qū)動部均由機(jī)架進(jìn)行負(fù)擔(dān)。晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元和ocr識別單元執(zhí)行平移運(yùn)動的動力源均為第一驅(qū)動部，且兩者沿著左右方向?qū)ο蚨?。晶圓承載臺執(zhí)行平面運(yùn)動的動力源為第二驅(qū)動部。當(dāng)需對晶圓執(zhí)行ocr識別操作時(shí)，晶圓承載臺承接經(jīng)由機(jī)械手轉(zhuǎn)移而來的晶圓，隨后，晶圓承載臺啟動，晶圓得以執(zhí)行周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在此進(jìn)程中，晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元完整地獲取晶圓的邊緣輪廓數(shù)據(jù)，第二驅(qū)動部啟動以驅(qū)動晶圓承載臺執(zhí)行平面運(yùn)動，直至晶圓的形心被調(diào)整至預(yù)期設(shè)計(jì)位，與此同時(shí)，晶圓在來自于晶圓承載臺的轉(zhuǎn)動力矩作用下繼續(xù)微速周向旋轉(zhuǎn)，直至晶圓缺口符合預(yù)期設(shè)計(jì)位，隨后，第一驅(qū)動部啟動，晶圓邊緣輪廓數(shù)據(jù)拾取單元和ocr識別單元相向地執(zhí)行平移運(yùn)動，直至ocr識別單元相對于晶圓占據(jù)有正確方位，晶圓字符得以被識別。

3、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，晶圓邊緣輪廓數(shù)據(jù)拾取單元的主體結(jié)構(gòu)為高精度激光透過式傳感器。ocr識別單元的主體結(jié)構(gòu)為晶圓ocr字符傳感器。

4、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)架包括有底座、支撐骨架以及外罩殼。外罩殼罩蓋于底座的正上方。支撐骨架隱于外罩殼的空腔中，其采取可拆卸方式以實(shí)現(xiàn)與底座的固定。

5、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，在外罩殼的頂壁上同時(shí)開設(shè)有左置避讓缺口和右置避讓缺口，其中，左置避讓缺口用來供ocr識別單元自由地執(zhí)行平移運(yùn)動以及供晶圓承載臺自由地執(zhí)行平面運(yùn)動，而右置避讓缺口用來利于晶圓邊緣輪廓數(shù)據(jù)拾取單元自由地執(zhí)行平移運(yùn)動。

6、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，第一驅(qū)動部為絲桿左右旋直線導(dǎo)軌電動模組，其包括有第一安裝架、第一電機(jī)、第一絲桿、第一左置軸承座、第一右置軸承座、第一左置滑臺以及第一右置滑臺。第一安裝架與機(jī)架固定為一體。第一左置軸承座、第一右置軸承座均可拆地固定于第一安裝架上，且相協(xié)作以共同負(fù)擔(dān)第一絲桿。第一電機(jī)用來驅(qū)動第一絲桿執(zhí)行周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其亦以第一安裝架作為安裝基礎(chǔ)。被ocr識別單元用作安裝基礎(chǔ)的第一左置滑臺和被晶圓邊緣輪廓數(shù)據(jù)拾取單元用作安裝基礎(chǔ)的第一右置滑臺均套裝于第一絲桿上。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)處于啟動狀態(tài)時(shí)，第一左置滑臺和第一右置滑臺因受到反向驅(qū)動力作用而執(zhí)行相向/背向位移運(yùn)動。

7、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，第二驅(qū)動部包括有第一絲桿直線模組和第二絲桿直線模組。第一絲桿直線模組直接負(fù)載晶圓承載臺，且用來驅(qū)使晶圓承載臺沿著前后方向執(zhí)行平移運(yùn)動。而第二絲桿直線模組用來直接負(fù)載第一絲桿直線模組，且用來驅(qū)使第一絲桿直線模組連同晶圓承載臺沿著左右方向執(zhí)行平移運(yùn)動。

8、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，第一絲桿直線模組包括有第二安裝架、第二絲桿、前置軸承座、后置軸承座、上置滑臺以及第一同步帶傳動機(jī)構(gòu)。第二安裝架由第二絲桿直線模組承載。前置軸承座、后置軸承座均可拆地固定于第二安裝架上，且相協(xié)作以共同負(fù)擔(dān)第二絲桿。第一同步帶傳動機(jī)構(gòu)用來驅(qū)動第二絲桿執(zhí)行周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，且其結(jié)構(gòu)主體亦以第二安裝架作為安裝基礎(chǔ)。被晶圓承載臺用作安裝基礎(chǔ)的上置滑臺套裝于第二絲桿上。

9、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，第二絲桿直線模組包括有第三安裝架、第三絲桿、第二左置軸承座、第二右置軸承座、下置滑臺以及第二電機(jī)。第三安裝架置于底座的頂壁上，且采取可拆卸方式以實(shí)現(xiàn)與底座的固定連接。第二左置軸承座、第二右置軸承座均可拆地固定于第三安裝架上，且相協(xié)作以共同負(fù)擔(dān)第三絲桿。第二電機(jī)用來驅(qū)動第三絲桿執(zhí)行周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其亦以第三安裝架作為安裝基礎(chǔ)。被第一絲桿直線模組用作安裝基礎(chǔ)的下置滑臺套裝于第三絲桿上。

10、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，晶圓承載臺包括有承力架、心軸、晶圓落放柱、編碼器以及第二同步帶傳動機(jī)構(gòu)。承力架由第二驅(qū)動部負(fù)載。心軸以承力架作為安裝基礎(chǔ)，且其縱向穿越承力架。晶圓落放柱用來落放、且限位晶圓，其同與心軸套裝為一體，且兩者保持同軸。第二同步帶傳動機(jī)構(gòu)用來驅(qū)動心軸執(zhí)行周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，且其結(jié)構(gòu)主體亦以承力架作為安裝基礎(chǔ)。編碼器套裝于心軸上，且執(zhí)行跟隨性周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

11、作為本發(fā)明所公開技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，晶圓承載臺還包括有真空吸盤。真空吸盤借助于負(fù)壓效應(yīng)以吸附晶圓，其落放、且固定于晶圓落放柱的頂壁上。

12、在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)晶圓經(jīng)由機(jī)械手而轉(zhuǎn)移至晶圓承載臺時(shí)，晶圓承載臺因受到轉(zhuǎn)動力矩作用而執(zhí)行周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而晶圓執(zhí)行跟隨性周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，與此同時(shí)，晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元因受到來自于第一驅(qū)動部的驅(qū)動力作用而逐步地接近晶圓承載臺，而后，晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元完整地獲取晶圓的邊緣輪廓數(shù)據(jù)，控制器據(jù)此以判定出晶圓的形心以及缺口方位是否符合預(yù)期要求。當(dāng)判定晶圓形心位置不符合預(yù)期要求時(shí)，第二驅(qū)動部因受到來自于控制器所發(fā)出的控制信號作用而啟動，晶圓承載臺得以執(zhí)行平面運(yùn)動，與此同時(shí)，晶圓繼續(xù)跟隨晶圓承載臺執(zhí)行微速周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，且在此進(jìn)程中，控制器根據(jù)其所獲取晶圓的邊緣輪廓數(shù)據(jù)以實(shí)時(shí)判定并繼續(xù)向著第二驅(qū)動部和晶圓承載臺發(fā)生控制信號，直至晶圓的形心以及晶圓缺口的相位角均符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求，隨后，ocr識別單元因受到來自于第一驅(qū)動部的驅(qū)動力作用而逐漸地接近晶圓承載臺，直至其相對于晶圓占據(jù)有正確取像方位，晶圓字符得以被精準(zhǔn)、且快速地識別。

13、經(jīng)過近一個(gè)月的現(xiàn)場試運(yùn)行結(jié)果論證，相較于初代設(shè)計(jì)，本發(fā)明所公開的晶圓字符ocr識別設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中至少可取得以下幾方面的有益技術(shù)效果，具體為：

14、1)晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元通過拾取晶圓的邊緣輪廓數(shù)據(jù)，即可輕松、且有效地判定晶圓形心及其缺口是否符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求，且控制器據(jù)此發(fā)出控制信號至第二驅(qū)動部，晶圓承載臺得以執(zhí)行平面運(yùn)動，與此同時(shí)，控制器據(jù)同步地發(fā)出控制信號至晶圓承載臺，晶圓跟隨晶圓承載臺執(zhí)行微速周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，直至晶圓形心及其缺口均符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求，利于后續(xù)ocr識別單元精準(zhǔn)、且快速地識別晶圓字符；

15、2)在晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元和第二驅(qū)動部的共同作用下，晶圓承載臺同時(shí)具有落放晶圓功能、預(yù)對位功能和周向微角度調(diào)節(jié)功能，從而利于確保落放后的晶圓其形心的相對位置以及缺口的相位角是否符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而有效地放松了對機(jī)械手動作精度和動作重復(fù)性誤差的要求；

16、3)晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元和ocr識別單元沿著左右方向?qū)ο蚨?，且兩者借助于同一動力?即第一驅(qū)動部)進(jìn)行驅(qū)動，從而在晶圓邊緣數(shù)據(jù)拾取單元和ocr識別單元的設(shè)計(jì)功能得以充分地發(fā)揮的前提下，晶圓字符ocr識別設(shè)備具有更為簡潔的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，利于后續(xù)制造實(shí)施，且總體制造成本相對可控。