一种光刻机的硅片进料校准装置及其进料校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光刻机的硅片进料校准装置，同时还公开了该硅片的进料校准方法，该硅片进料校准装置可将硅片从片盒中逐片取出后利用第一输送架和第二输送架交替送至校正工位，在校正工位上利用至少三个校圆对射传感器、粗检测传感器和精检测传感器快速校准，确保硅片的圆心和缺口处于指定位置，然后再利用第一转移架和第二转移架交替使用将硅片送至光刻工位中光刻，保证硅片进入光刻工位中能准确定位光刻。该硅片进料校准装置与进料校准方法节约了时间，提高了效率，并且校准准确，校准精度高。

Silicon wafer feeding calibration device for photoetching machine and feeding calibration method thereof

The invention discloses a silicon wafer lithography machine feeding device and calibration, the calibration method for wafer feeding is also disclosed, the wafer feeding device can be calibrated from the wafer cassette by piece after removing the use of the first and second carriage alternately sent to the station in the station correction correction, using at least three a round school shooting sensor and coarse detection sensor and precise detection sensor calibration, ensure the wafer center and the gap in the specified position, and then use the first transfer frame and second frame alternate use of the silicon wafer transfer to lithography station, ensure the wafer into station can accurately locate lithography lithography. The silicon wafer feeding calibration device and the feed calibration method can save time, improve efficiency, and have accurate calibration and high calibration precision.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种进料校准装置，用于对光刻机的硅片进行进料校准方便光刻，同时本专利技术还涉及了光刻机的进料校准方法。
技术介绍
在集成电路芯片的生产过程中，芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一，该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。而光刻机对硅片进行表面光刻时，需要将硅片从片盒中逐片取出，目前的硅片形状绝大部分都是圆形，因此，硅片只需直接送入到光刻工位即可，但是目前硅片的形状出现了变化，为了更加方便定位，圆形硅片的边缘设置了用于定位的缺口，其中一种定位的缺口为圆弧形缺口，由于圆弧形缺口的存在，需要将硅片按照指定的方向进入到光刻工位才能准确定位，而目前对于硅片的输送装置并不能准确将硅片校准定位，因此，无法满足带有圆弧形缺口的硅片的光刻要求。另外，目前的硅片的进料效率非常低，硅片被硅片输送装置由取片工位送至校正工位校正后，需要硅片输送装置处于校正工位配合校正，也需要等待再次输送已光刻的硅片，因此，整个工作硅片输送装置输送的效率非常低，等待的时间长，进而影响了整个硅片的光刻效率。另外，目前的光刻机对光刻的要求越来越高，对于片盒内的硅片整理也要求越来越高，不但需要将片盒中的硅片逐片取出，而且还需要将已经光刻的硅片逐片插入到片盒的对应的插槽中，且硅片与插槽的位置是唯一对应的，例如，由下而上依次为第一个插槽、第二个插槽……第N个插槽，第一个插槽内的硅片定义为第一片硅片，第二个插槽中的硅片定义为第二片硅片，第N个插槽内的硅片定义为第N片硅片，以第二片硅片为例，第二片硅片取出光刻完成后只能插入到第二个插槽中，不能插入到其他任意一个插槽内，这样方便片盒的整理，方便把控质量，而这就对光刻机的硅片进料校准装置提出了更加苛刻的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种光刻机的硅片进料校准装置，该硅片进料校准装置可将硅片从片盒中取出后送至校正工位快速校准，确保硅片的圆心和缺口处于指定位置，保证硅片进入光刻工位中能准确定位光刻。本专利技术所要解决的另一个技术问题是：提供一种光刻机的硅片进料校准方法，该进料校准方法可将硅片从片盒总取出送至校正工位，硅片在校正工位上自动找准并调节硅片的圆心，同时调整硅片位置确保硅片的缺口处于指定位置后进入光刻工位，从而满足待圆弧形缺口的硅片的光刻要求。为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种光刻机的硅片进料校准装置，包括机架，所述机架上竖直滑动安装有用于放置片盒的升降座，所述升降座由第一升降动力装置驱动连接，所述机架上水平滑动安装有由取片动力装置驱动的取片座，所述机架上设置有取片工位、校正工位和光刻工位，所述取片座与片盒的开口位置对应并在片盒放置处和取片工位往复滑动；所述机架上设置有用于检测片盒内与取片座水平对应的插槽上是否有硅片的硅片检测传感器；所述机架上在取片工位和校正工位之间滑动安装有硅片输送装置，该硅片输送装置的滑动方向与取片座的滑动方向垂直；所述校正工位上设置有固定有校正平台，所述机架上位于校正平台上设置有贯通口，所述贯通口内安装有硅片吸盘，所述硅片吸盘与吸盘驱动机构连接，该吸盘驱动机构驱动硅片吸盘自转、在水平面上平移和竖直升降；所述校正平台上设置有处于同一校正圆周上的至少三个校圆对射传感器的发射端或接收端，所述机架上位于校正平台的上方设置有与所述校圆对射传感器的发射端或接收端一一对应匹配的接收端或发射端；所述硅片吸盘处于校正圆周内，所述校正平台和机架上还设置有处于粗检测工位的用于粗略检测硅片上的缺口的粗检测传感器、处于精检测工位的用于精确检测缺口位置的精检测传感器；所述机架上在校正工位和光刻工位之间滑动安装有硅片转移装置，所述硅片转移装置的滑动方向与取片座的滑动方向平行。作为一种优选的方案，所述精检测传感器包括两个精检测对射传感器，两个精检测对射传感器的发射端固定于校正平台上且相互紧靠，与两个精检测对射传感器的发射端一一对应匹配的精检测对射传感器的接收端固定于机架上且位于校正平台的上方，两个精检测对射传感器的发射端相对于校正后状态的硅片的缺口的弧线中点与圆心的连线对称设置。作为一种优选的方案，所述吸盘驱动机构包括沿X轴方向滑动安装于机架上的X滑座，所述机架和X滑座之间安装有X方向驱动装置，所述X滑座上沿Y轴方向滑动安装有Y滑座，所述X轴和Y轴处于水平面上，所述Y滑座与X滑座之间安装有Y方向驱动装置，所述Y滑座上绕竖直的Z轴旋转安装有旋转座，所述旋转座与安装于Y滑座上的旋转动力装置传动连接，所述旋转座上沿Z轴方向滑动安装有Z滑座，所述Z滑座与旋转座之间安装有Z方向驱动装置，所述Z滑座的上端由下而上从贯通口伸出，所述Z滑座的上端固定有所述硅片吸盘。作为一种优选的方案，所述硅片检测传感器包括上对射传感器和下对射传感器，所述上对射传感器的发射端和接收端处于同一水平位置；所述下对射传感器的发射端和接收端处于同一水平位置，且上对射传感器和下对射传感器之间的高度差大于硅片的的厚度而小于片盒内的硅片间距，所述片盒和取片座位于上对射传感器发射端和接收端之间，且片盒和取片座也位于下对射传感器的发射端和接收端之间。作为一种优选的方案，所述硅片输送装置包括滑动安装于机架上的相互错开的第一输送架和第二输送架，所述第一输送架和第二输送架滑动安装于取片工位与校正工位之间，所述第一输送架和第二输送架的结构相同，所述第一输送架包括水平输送滑座，所述水平输送滑座水平滑动安装于机架上，所述水平输送滑座上竖直滑动安装有竖直连杆，所述竖直连杆的顶部固定有水平设置的吸片架，第一输送架的吸片架低于第二输送架的吸片架的高度，所述吸片架上设置有避让取片座移动的避让口，所述吸片架上设置有与抽吸系统连通的吸片孔，所述水平输送滑座与固定于机架上的输送架驱动装置连接，所述竖直连杆与固定于水平输送滑座上的第二升降动力装置连接，所述机架上设置将第一输送架或者第二输送架定位于取片工位的取片定位装置、将第一输送架或第二输送架定位于校正工位的校正定位装置。作为一种优选的方案，所述硅片转移装置包括水平滑动安装于机架上且错位设置的第一转移架和第二转移架，在校正工位与光刻工位相对的一侧设置有等待工位，所述第一转移架和第二转移架的滑动路径经过等待工位、校正工位和光刻工位，所述第一转移架和第二转移架均与同一个转移架驱动装置传动连接，该第一转移架和第二转移架的运动状态相反；所述第一转移架处于光刻工位时，第二转移架处于校正工位一侧的等待工位；所述第一转移架和第二转移架的结构相同，所述第一转移架包括第一滑板，所述第一滑板滑动安装于机架上，所述第一滑板的底部安装有水平设置的第一转移框，第一转移框的高度低于第二转移架的第二转移框高度，所述第一转移框上设置有避让硅片吸盘的避让口，所述第一转移框上设置有与抽吸系统连通的吸气孔，所述机架上设置定位第一转移架或第二转移架处于光刻工位的光刻定位传感器、定位第一转移架或第二转移架处于校正工位的校正定位传感器。作为一种优选的方案，所述机架上设置有安装侧板，所述安装侧板上设置有平行且相等的上滑槽和下滑槽，所述第一滑板包括第一水平板部和第一竖直板部，所述第一水平板部滑动安装于上滑槽内，所述第二转移架的第二滑板与第一滑板的结构相同；第二滑板的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻机的硅片进料校准装置，包括机架，所述机架上竖直滑动安装有用于放置片盒的升降座，所述升降座由第一升降动力装置驱动连接，其特征在于：所述机架上水平滑动安装有由取片动力装置驱动的取片座，所述机架上设置有取片工位、校正工位和光刻工位，所述取片座与片盒的开口位置对应并在片盒放置处和取片工位往复滑动；所述机架上设置有用于检测片盒内与取片座水平对应的插槽上是否有硅片的硅片检测传感器；所述机架上在取片工位和校正工位之间滑动安装有硅片输送装置，该硅片输送装置的滑动方向与取片座的滑动方向垂直；所述校正工位上设置有固定有校正平台，所述机架上位于校正平台上设置有贯通口，所述贯通口内安装有硅片吸盘，所述硅片吸盘与吸盘驱动机构连接，该吸盘驱动机构驱动硅片吸盘自转、在水平面上平移和竖直升降；所述校正平台上设置有处于同一校正圆周上的至少三个校圆对射传感器的发射端或接收端，所述机架上位于校正平台的上方设置有与所述校圆对射传感器的发射端或接收端一一对应匹配的接收端或发射端；所述硅片吸盘处于校正圆周内，所述校正平台和机架上还设置有处于粗检测工位的用于粗略检测硅片上的缺口的粗检测传感器、处于精检测工位的用于精确检测缺口位置的精检测传感器；所述机架上在校正工位和光刻工位之间滑动安装有硅片转移装置，所述硅片转移装置的滑动方向与取片座的滑动方向平行。...

【技术特征摘要】
1.一种光刻机的硅片进料校准装置，包括机架，所述机架上竖直滑动安装有用于放置片盒的升降座，所述升降座由第一升降动力装置驱动连接，其特征在于：所述机架上水平滑动安装有由取片动力装置驱动的取片座，所述机架上设置有取片工位、校正工位和光刻工位，所述取片座与片盒的开口位置对应并在片盒放置处和取片工位往复滑动；所述机架上设置有用于检测片盒内与取片座水平对应的插槽上是否有硅片的硅片检测传感器；所述机架上在取片工位和校正工位之间滑动安装有硅片输送装置，该硅片输送装置的滑动方向与取片座的滑动方向垂直；所述校正工位上设置有固定有校正平台，所述机架上位于校正平台上设置有贯通口，所述贯通口内安装有硅片吸盘，所述硅片吸盘与吸盘驱动机构连接，该吸盘驱动机构驱动硅片吸盘自转、在水平面上平移和竖直升降；所述校正平台上设置有处于同一校正圆周上的至少三个校圆对射传感器的发射端或接收端，所述机架上位于校正平台的上方设置有与所述校圆对射传感器的发射端或接收端一一对应匹配的接收端或发射端；所述硅片吸盘处于校正圆周内，所述校正平台和机架上还设置有处于粗检测工位的用于粗略检测硅片上的缺口的粗检测传感器、处于精检测工位的用于精确检测缺口位置的精检测传感器；所述机架上在校正工位和光刻工位之间滑动安装有硅片转移装置，所述硅片转移装置的滑动方向与取片座的滑动方向平行。2.如权利要求1所述的一种光刻机的硅片进料校准装置，其特征在于：所述精检测传感器包括两个精检测对射传感器，两个精检测对射传感器的发射端固定于校正平台上且相互紧靠，与两个精检测对射传感器的发射端一一对应匹配的精检测对射传感器的接收端固定于机架上且位于校正平台的上方，两个精检测对射传感器的发射端相对于校正后状态的硅片的缺口的弧线中点与圆心的连线对称设置。3.如权利要求2所述的一种光刻机的硅片进料校准装置，其特征在于：所述吸盘驱动机构包括沿X轴方向滑动安装于机架上的X滑座，所述机架和X滑座之间安装有X方向驱动装置，所述X滑座上沿Y轴方向滑动安装有Y滑座，所述X轴和Y轴处于水平面上，所述Y滑座与X滑座之间安装有Y方向驱动装置，所述Y滑座上绕竖直的Z轴旋转安装有旋转座，所述旋转座与安装于Y滑座上的旋转动力装置传动连接，所述旋转座上沿Z轴方向滑动安装有Z滑座，所述Z滑座与旋转座之间安装有Z方向驱动装置，所述Z滑座的上端由下而上从贯通口伸出，所述Z滑座的上端固定有所述硅片吸盘。4.如权利要求3所述的一种光刻机的硅片进料校准装置，其特征在于：所述硅片检测传感器包括上对射传感器和下对射传感器，所述上对射传感器的发射端和接收端处于同一水平位置；所述下对射传感器的发射端和接收端处于同一水平位置，且上对射传感器和下对射传感器之间的高度差大于硅片的的厚度而小于片盒内的硅片间距，所述片盒和取片座位于上对射传感器发射端和接收端之间，且片盒和取片座也位于下对射传感器的发射端和接收端之间。5.如权利要求4所述的一种光刻机的硅片进料校准装置，其特征在于：所述硅片输送装置包括滑动安装于机架上的相互错开的第一输送架和第二输送架，所述第一输送架和第二输送架滑动安装于取片工位与校正工位之间，所述第一输送架和第二输送架的结构相同，所述第一输送架包括水平输送滑座，所述水平输送滑座水平滑动安装于机架上，所述水平输送滑座上竖直滑动安装有竖直连杆，所述竖直连杆的顶部固定有水平设置的吸片架，第一输送架的吸片架低于第二输送架的吸片架的高度，所述吸片架上设置有避让取片座移动的避让口，所述吸片架上设置有与抽吸系统连通的吸片孔，所述水平输送滑座与固定于机架上的输送架驱动装置连接，所述竖直连杆与固定于水平输送滑座上的第二升降动力装置连接，所述机架上设置将第一输送架或者第二输送架定位于取片工位的取片定位装置、将第一输送架或第二输送架定位于校正工位的校正定位装置。6.如权利要求5所述的一种光刻机的硅片进料校准装置，其特征在于：所述硅片转移装置包括水平滑动安装于机架上且错位设置的第一转移架和第二转移架，在校正工位与光刻工位相对的一侧设置有等待工位，所述第一转移架和第二转移架的滑动路径经过等待工位、校正工位和光刻工位，所述第一转移架和第二转移架均与同一个转移架驱动装置传动连接，该第一转移架和第二转移架的运动状态相反；所述第一转移架处于光刻工位时，第二转移架处于校正工位一侧的等待工位；所述第一转移架和第二转移架的结构相同，所述第一转移架包括第一滑板，所述第一滑板滑动安装于机架上，所述第一滑板的底部安装有水平设置的第一转移框，第一转移框的高度低于第二转移架的第二转移框高度，所述第一转移框上设置有避让硅片吸盘的避让口，所述第一转移框上设置有与抽吸系统连通的吸气孔，所述机架上设置定位第一转移架或第二转移架处于光刻工位的光刻定位传感器、定位第一转移架或第二转移架处于校正工位的校正定位传感器。7.如权利要求6所述的一种光刻机的硅片进料校准装置，其特征在于：所述机架上设置有安装侧板，所述安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁桃宝，
申请(专利权)人：张家港晋宇达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32