[發明專利]一種基于DSP的晶圓偏心在線檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410637193.1
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN105655266A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 鄒風山;李崇;張峰;宋吉來;陳守良;韓志平
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，特別涉及一種基于DSP的晶圓偏心在線檢測裝 置及方法。

背景技術

晶圓偏心在線檢測，一般采用檢測光的跳變的點數方法或基于線陣CCD的 檢測方法。

通過檢測光的跳變的點數確定晶圓的偏心，該裝置通常由單個激光二極管 和一個接收器組成。該裝置結構簡單，但機械手在運動中，晶圓邊緣的運動曲 線跟圓形相差較大，易發生晶圓偏心現象且出現偏心的差值較大，從而導致檢 測成功率低。

檢測光的跳變的點數法，要實現較高檢測成功率，必須建立坐標系，判斷 晶圓的中心和真空吸盤中心的偏差，控制x軸、y軸的電機運動，保證激光二極 管照射方向相切到晶圓邊緣內部，這樣將增加機械設計的復雜度，檢測時間長， 同時相對提高了成本。

基于線陣CCD的檢測方法，該裝置由線陣CCD、二值化電路、時鐘驅動電路、 CPLD和MCU等組成。線性CCD信號的實際波形表現為類似一條正弦曲線，否則 其表現為標準波形，通過兩種波形的比較可以得到晶圓的偏心。上述方法可以 較精確地將晶圓放到吸盤的中心，與激光二極管檢測法相比大大縮短了檢測的 時間，提高檢測的成功率。

基于線陣CCD的檢測方法，機械結構相對檢測光的跳變的點數方法要復雜， 檢測時間較短，但仍無法及時判斷機械手在運行時手上晶片破損、嚴重偏位 (>5mm)、掉片等異常情況的發生。

發明內容

本發明旨在克服現有晶圓偏心檢測技術的缺陷，提高檢測成功率，提供一 種基于DSP的晶圓偏心在線檢測裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種基于DSP的晶圓偏心在線檢測裝置，用于檢測晶 圓偏心，包括：機器人控制器、真空機械手、第一傳感器、第二傳感器、工位、 晶圓放置區和晶圓獲取區；所述機器人控制器與所述真空機械手相連；所述第 一傳感器、第二傳感器與所述機器人控制器相連，且所述第一傳感器、第二傳 感器前后布置在傳輸路徑上，所述傳輸路徑為所述真空機械手將晶圓傳送至工 位的路徑；所述晶圓放置區、晶圓獲取區提供真空機械手晶圓的放置處及晶圓 的獲取區域。

一些實施例中，所述第一傳感器、第二傳感器采用驅動器IO采集。

一些實施例中，還包括高速光耦，所述第一傳感器、第二傳感器經所述高 速光耦與所述機器人控制器相連。

再另一方面，本發明提供一種晶圓偏心在線檢測裝置的方法，包括，

S1、所述真空機械手從晶圓獲取區獲取晶圓；

S2、所述真空機械手向晶圓放置區方向傳送晶圓往復運動N次；

S3、所述晶圓每次往返運動中四次觸發所述第一傳感器和第二傳感器，獲 得采樣點；

S4、記錄所述采樣點的位置信息并鎖存；

S5、根據三點確定圓，獲得一組圓心和半徑數組；

S6、標準圓選取，并通過所述圓心與標準圓心比較，最終求得偏差值。

S7、根據已知數據獲取每一組數據的偏心方差值，在標定范圍內，進行偏 差糾正操作，糾正后的晶圓經所述真空機械手將晶圓放置在晶圓放置區；

S8、所述晶圓放置區檢查到有晶圓被送入時，傳感器信號翻轉，此時真空 機械手重新運動到晶圓獲取區獲取新的晶圓。

一些實施例中，所述三點確定圓為，