本發(fā)明屬于晶圓定位設(shè)備，具體涉及一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、wafer的平邊也稱為定位邊，進(jìn)行工藝或者切割之前要求指定定位邊的方向。這樣做可以幫助后續(xù)工序確定wafer的擺放位置，為了定位，也標(biāo)明了單晶生長的晶向。對(duì)后續(xù)的切割，及測(cè)試都比較方便。而且切割位置在邊緣，大多也是本不能用的區(qū)域。

2、wafer進(jìn)行工藝之前，比如鍍膜、刻蝕等單片操作時(shí)，都是存放在料盒中，采用機(jī)械手進(jìn)行取放?，F(xiàn)有的wafer多為圓形結(jié)構(gòu),在wafer切割完成后,一般將其放置于品圓放置架體上，由于wafer的結(jié)構(gòu)較脆,且wafer要求不能有劃痕等,因此wafer放置架體的一般預(yù)留有足夠的空間,防止wafer在取放的過程中受碰或受劃。wafer在后續(xù)加工的之前,需要對(duì)wafer進(jìn)行預(yù)定位,也就是找到晶圓的圓心。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，通過在可以實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境提供的殼體中設(shè)置載片臺(tái)，將需要進(jìn)行定位處理的晶體玻片置于載片臺(tái)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，在殼體外部設(shè)置的傳感器收發(fā)組件對(duì)殼體中旋轉(zhuǎn)的晶體玻片進(jìn)行位置信息采集，從而實(shí)現(xiàn)尋邊定位后的圓心定位操作；

2、第二目的在于提供一種通過巡邊定位裝置進(jìn)行定位操作的尋邊定位方法，通過對(duì)需要進(jìn)行尋邊定位的晶體玻片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)過程中的位置定位，通過邊緣位置定位后，再結(jié)合當(dāng)前的坐標(biāo)位置和坐標(biāo)偏差量進(jìn)行位置的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位操作。

3、本發(fā)明目的是這樣的實(shí)現(xiàn)的，一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，包括：

4、殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)置有腔體，所述殼體用于部件的安裝和晶體玻片的容納和轉(zhuǎn)動(dòng)定位；

5、電機(jī)安裝架，所述電機(jī)安裝架固定設(shè)置在所述殼體下方；

6、旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)豎直固定設(shè)置在所述電機(jī)安裝架上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過所述殼體并在殼體中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，以及

7、傳感器收發(fā)組件，所述傳感器收發(fā)組件中設(shè)置的兩個(gè)發(fā)射端在所述腔體中相對(duì)設(shè)置；

8、載片臺(tái)，所述載片臺(tái)水平設(shè)置并與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)端固定連接，所述載片臺(tái)上設(shè)置的晶體玻片置于兩個(gè)發(fā)射端之間。

9、進(jìn)一步的，所述殼體在寬度方向上的兩個(gè)側(cè)板設(shè)置有通道口。

10、進(jìn)一步的，所述殼體在長度方向上的兩個(gè)側(cè)板均設(shè)置有第一觀察窗，所述殼體在頂部設(shè)置有第二觀察窗。

11、進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過聯(lián)軸器連接設(shè)置有磁流體，所述磁流體的上端與所述殼體底部固定連接，所述磁流體的轉(zhuǎn)動(dòng)端與所述載片臺(tái)固定連接。

12、進(jìn)一步的，所述傳感器收發(fā)組件包括豎直固定在所述殼體上的第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器和所述第二傳感器的發(fā)射端相對(duì)設(shè)置。

13、進(jìn)一步的，所述殼體的上端面和下端面相對(duì)的位置設(shè)置有透光安裝板，所述透光安裝板固定設(shè)置在所述殼體上，所述透光安裝板設(shè)置有透光區(qū)，所述第一傳感器和所述第二傳感器的輸出端的一側(cè)固定安裝設(shè)置在相應(yīng)的透光安裝板上。

14、進(jìn)一步的，所述載片臺(tái)包括圓狀本體和設(shè)置在所述圓狀本體上的多個(gè)蓋帽，多個(gè)所述蓋帽在圓狀本體的圓周方向上均布設(shè)置，所述蓋帽上端設(shè)置有硅膠球。

15、一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位方法，采用半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，將殼體與外部設(shè)備密封固定連接，包括如下步驟：

16、s1、將殼體內(nèi)部進(jìn)行真空處理；

17、s2、將需要進(jìn)行尋邊定位的晶體玻片置放在載片臺(tái)上；

18、s3、啟動(dòng)傳感器收發(fā)組件和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，將所述晶體玻片的邊緣區(qū)域置于傳感器收發(fā)組件之間轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器收發(fā)組件對(duì)獲取的位置進(jìn)行測(cè)量，并得出當(dāng)前位置；

19、s4、對(duì)晶體玻片檢測(cè)到的邊緣位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，確定晶體玻片的圓心，并將晶體玻片進(jìn)行移動(dòng)，使得所述晶體玻片置于相應(yīng)的位置上。

20、進(jìn)一步的，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的晶體玻片采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，獲得晶體玻片的圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，所述圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括在水平面上的坐標(biāo)量x，y和朝向角度θ。

21、進(jìn)一步的，對(duì)當(dāng)前晶體玻片的圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)和測(cè)量計(jì)算出的晶體玻片的圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，獲得第一調(diào)節(jié)角度α和第二調(diào)節(jié)角度β和平移距離l，第一調(diào)節(jié)角度α和第二調(diào)節(jié)角度β有一共同基準(zhǔn)邊，所述平移距離l為第一調(diào)節(jié)角度α的頂角和第二調(diào)節(jié)角度β的頂角的距離。

22、本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

23、1、本發(fā)明中，通過設(shè)置可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部真空操作的殼體，并在所述殼體的下方設(shè)置電機(jī)安裝架，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行豎直安裝后，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端置于所述殼體中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的提供，并在所述殼體中設(shè)置載片臺(tái)，所述載片臺(tái)通過所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)力控制，在所述殼體中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的操作，進(jìn)而，將需要進(jìn)行定位的晶體玻片進(jìn)行位置上精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，對(duì)晶體玻片進(jìn)行位置的糾偏操作，進(jìn)而可以使得晶體玻片的圓心可以精準(zhǔn)的置放到設(shè)定的位置；該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可以很方便且精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體玻片的圓心定位。

24、2、本發(fā)明中，所述殼體在寬度方向上的兩個(gè)側(cè)板設(shè)置有通道口；由于在所述殼體的寬度方向上的側(cè)板上設(shè)置通道口，并使得所述殼體通過所述通道口與外部的部件進(jìn)行連通設(shè)置，由此，進(jìn)行密封連通設(shè)置的殼體可以在外部的部件的作用下進(jìn)行抽氣處理，進(jìn)而在殼體中實(shí)現(xiàn)真空的環(huán)境，有利于對(duì)需要進(jìn)行傳感器發(fā)射和接受的晶體玻片的位置的定位的精準(zhǔn)性。

25、3、本發(fā)明中，通過在所述殼體長度方向上的兩個(gè)側(cè)板上分別設(shè)置第一觀察窗和第二觀察窗，使得晶體玻片在密閉的真空環(huán)境中進(jìn)行操作的情況容易觀察，提高實(shí)驗(yàn)操作的便捷性。

26、4、本發(fā)明中，由于將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端通過設(shè)置磁流體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)輸送，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到密封的殼體中，能夠加強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳遞在真空環(huán)境下的密封性和穩(wěn)定性。

27、5、本發(fā)明中，通過將傳感器收發(fā)組件中的第一傳感器和第二傳感器分別相對(duì)的設(shè)置在所述殼體的上下兩側(cè)，并在第一傳感器和所述第二傳感器發(fā)射端的位置設(shè)置透光安裝板，使得第一傳感器和第二傳感器之間可以穿過所述殼體的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)部置放的晶體玻片的位置進(jìn)行收據(jù)收集，如此設(shè)置，對(duì)晶體玻片邊緣的位置檢測(cè)具有極大的便捷性。

28、6、本發(fā)明中，通過在載片臺(tái)上端面的蓋帽上設(shè)置硅膠球，實(shí)現(xiàn)對(duì)置放的晶體玻片進(jìn)行穩(wěn)定的支撐，也能保證在所述載片臺(tái)置放的載片臺(tái)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)在離心力的作用下發(fā)生位置上的偏移，由此，提高對(duì)晶體玻片在旋轉(zhuǎn)的方式下進(jìn)行位置掃描定位的精準(zhǔn)性。

29、7、本發(fā)明中，通過在真空的環(huán)境下，對(duì)殼體內(nèi)置放的晶體玻片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的邊緣位置數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描收集，并通過計(jì)算得出該晶體玻片實(shí)際的圓心位置，具體的，首先確定當(dāng)前置放的晶體玻片的x，y和朝向角度θ，從而可以計(jì)算獲得第一調(diào)節(jié)角度α和第二調(diào)節(jié)角度β以及平移距離l，由此，可以通過第一調(diào)節(jié)角度α的偏差偏轉(zhuǎn)和平移距離l的平移后再進(jìn)行一次第二調(diào)節(jié)角度β的位置偏轉(zhuǎn)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體玻片的尋邊定位的精準(zhǔn)操作。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，所述殼體（1）在寬度方向上的兩個(gè)側(cè)板設(shè)置有通道口（8）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，所述殼體（1）在長度方向上的兩個(gè)側(cè)板均設(shè)置有第一觀察窗（9），所述殼體（1）在頂部設(shè)置有第二觀察窗（10）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4）的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過聯(lián)軸器（20）連接設(shè)置有磁流體（21），所述磁流體（21）的上端與所述殼體（1）底部固定連接，所述磁流體（21）的轉(zhuǎn)動(dòng)端與所述載片臺(tái)（7）固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，所述傳感器收發(fā)組件（5）包括豎直固定在所述殼體（1）上的第一傳感器（11）和第二傳感器（12），所述第一傳感器（11）和所述第二傳感器（12）的發(fā)射端相對(duì)設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，所述殼體（1）的上端面和下端面相對(duì)的位置設(shè)置有透光安裝板（13），所述透光安裝板（13）固定設(shè)置在所述殼體（1）上，所述透光安裝板（13）設(shè)置有透光區(qū)（14），所述第一傳感器（11）和所述第二傳感器（12）的輸出端的一側(cè)固定安裝設(shè)置在相應(yīng)的透光安裝板上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，其特征在于，所述載片臺(tái)（7）包括圓狀本體（17）和設(shè)置在所述圓狀本體（17）上的多個(gè)蓋帽（18），多個(gè)所述蓋帽（18）在圓狀本體（17）的圓周方向上均布設(shè)置，所述蓋帽（18）上端設(shè)置有硅膠球（19）。

8.一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置，將殼體與外部設(shè)備密封固定連接，包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位方法，其特征在于，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的晶體玻片采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，獲得晶體玻片的圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)，所述圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括在水平面上的坐標(biāo)量x，y和朝向角度θ。

10.根據(jù)權(quán)利要求9項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶圓巡邊定位方法，其特征在于，對(duì)當(dāng)前晶體玻片的圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)和測(cè)量計(jì)算出的晶體玻片的圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，獲得第一調(diào)節(jié)角度α和第二調(diào)節(jié)角度β和平移距離l，第一調(diào)節(jié)角度α和第二調(diào)節(jié)角度β有一共同基準(zhǔn)邊，所述平移距離l為第一調(diào)節(jié)角度α的頂角和第二調(diào)節(jié)角度β的頂角的距離。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置及方法，屬于晶圓定位設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域中的一種尋邊定位裝置，技術(shù)方案為殼體內(nèi)部設(shè)置有腔體，殼體用于部件的安裝和晶體玻片的容納和轉(zhuǎn)動(dòng)定位；電機(jī)安裝架固定設(shè)置在所述殼體下方；旋轉(zhuǎn)電機(jī)豎直固定設(shè)置在所述電機(jī)安裝架上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過所述殼體并在殼體中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，以及傳感器收發(fā)組件；載片臺(tái)水平設(shè)置并與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)端固定連接，載片臺(tái)上設(shè)置的晶體玻片置于兩個(gè)發(fā)射端之間；本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體晶圓巡邊定位裝置及方法，通過在可以實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境的殼體中設(shè)置載片臺(tái)，在殼體外部設(shè)置的傳感器收發(fā)組件對(duì)殼體中旋轉(zhuǎn)的晶體玻片進(jìn)行位置信息采集，從而實(shí)現(xiàn)尋邊定位后的圓心定位操作。

技術(shù)研發(fā)人員：田杰成,尹昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南艾科威半導(dǎo)體裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28