[發明專利]一種晶圓自動定位示教系統及方法

有效

• 申請號: 202110754711.8
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113206031B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 陳勝華;王偉;朱勇杰
• 申請（專利權）人: 寧波潤華全芯微電子設備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/68;H01L21/66
• 代理公司: 浙江中桓凱通專利代理有限公司 33376
• 代理人: 李美寶

本發明公開了一種晶圓自動定位示教系統及方法，所述晶圓自動定位示教系統包括：承載臺；示教盤，朝向所述承載臺的一側的中心設有圖像采集裝置，用于采集所述承載臺的圖像；搬運裝置，用于搬運所述示教盤或晶圓；定位裝置，設置在所述搬運裝置上，用于獲取所述示教盤或所述晶圓的中心位置；控制裝置，連接所述圖像采集裝置、所述搬運裝置和所述定位裝置，首先根據所述承載臺的圖像以及所述示教盤的中心位置，控制二者同心；通過所述定位裝置獲取所述晶圓的中心位置，根據所述晶圓和所述示教盤的中心偏差調整所述晶圓與所述承載臺同心。本發明有效解決每次晶圓對中都需要獲取晶圓實際圖像并進行補光，以及多視角的圖像采集需要較大空間的問題。

技術領域

本發明涉及半導體晶圓技術領域，尤其涉及一種晶圓自動定位示教系統及方法。

背景技術

在晶圓的加工工序中，需要將晶圓放置在承載臺中心，因此需要進行對中操作。目前的晶圓對中方法為，將晶圓放置在承載臺上，通過多個圖像采集裝置獲取晶圓和承載臺的多個視角的圖像，并與基準圖像作比對，從而計算偏差，控制取片裝置將晶圓調整至基準位置。

但是，目前的對中方法存在以下問題：每一次放置晶圓都需要獲取晶圓多個視角的圖像，并與基準圖像作比對，操作比較繁瑣；并且，獲取晶圓多個視角的圖像即需要在多個角度設置圖像采集裝置，對于尺寸較小的晶圓，多個圖像采集裝置在空間中的分布相對密集，但對于尺寸較大的晶圓，多個圖像采集裝置在空間中的分布需要更加分散，以獲得相對完整清晰圖像，因此需要較大的工作環境腔體。

發明內容

因此，本發明實施例提供一種晶圓自動定位示教系統及方法，有效解決每次晶圓對中都需要獲取晶圓實際圖像并進行補光，以及多視角的圖像采集需要較大空間的問題。

一方面，本發明實施例提供一種晶圓自動定位示教系統，包括：承載臺；示教盤，所述示教盤朝向所述承載臺的一側的中心設有圖像采集裝置，用于采集所述承載臺的圖像；搬運裝置，位于所述承載臺上方，用于搬運所述示教盤或晶圓；定位裝置，設置在所述搬運裝置上，用于獲取所述示教盤或所述晶圓的中心位置；控制裝置，連接所述圖像采集裝置、所述搬運裝置和所述定位裝置，所述控制裝置首先根據所述承載臺的圖像以及所述示教盤的中心位置，控制所述搬運裝置使所述示教盤與所述承載臺同心；之后將所述示教盤替換為所述晶圓，通過所述定位裝置獲取所述晶圓的中心位置，并計算所述晶圓和所述示教盤的中心偏差，根據所述中心偏差控制所述搬運裝置以調整所述晶圓與所述承載臺同心。

與現有技術相比，采用該技術方案后所達到的技術效果：首先，設置示教盤，在所述示教盤上設置圖像采集裝置，能夠節省空間，無需設置多個圖像采集裝置，因此在有限的工作腔體內能夠適用于大尺寸晶圓的定位；其次，將所述定位裝置設置在所述搬運裝置上，以獲取所述示教盤或所述晶圓的中心位置，無需對每個晶圓進行單獨拍攝或者圖像采集，節約成本，且只有在所述示教盤與所述承載臺進行對準的過程中，需要對所述承載臺進行圖像拍攝，以修正所述示教盤的中心位置，后續的所述晶圓只需通過定位裝置測量中心位置，就能夠得到所述中心偏差，實現所述晶圓的對中，無需再進行圖像采集以及補光，因此操作更加簡便，不會產生過多的光污染。

在本發明的一個實施例中，所述搬運裝置包括：機械手，以及連接于所述機械手和所述控制裝置之間的運動支架，所述機械手的中心設有安裝位；所述定位裝置包括多個位置傳感器，多個所述位置傳感器環繞所述安裝位設置。

采用該技術方案后所達到的技術效果：所述位置傳感器環繞于所述安裝位，并連接所述搬運裝置，相比多個視角的圖像采集裝置以獲取所述晶圓的中心位置的方式，采用位置傳感器在豎直方向的空間占用更小，克服了所述工作腔體狹小的限制；所述位置傳感器根據所述晶圓/所述示教盤的邊緣進行定位，無需在所述晶圓或所述示教盤上設置定位標志；所述位置傳感器根據所述晶圓遮擋所述位置傳感器的長度來確定所述晶圓的位置，因此在所述晶圓的搬運過程中無需再進行補光，能夠避免引入光照污染。