一种晶圆定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种晶圆定位装置及相关方法，该装置包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构、标记检测器和控制模块，其中，所述晶圆旋转机构包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；所述标记检测器检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述标记检测器的检测结果控制所述驱动轮以实现晶圆定位。本发明专利技术的晶圆定位装置采用驱动轮驱动晶圆旋转代替传统的吸盘吸取方式，可以避免在定位时造成晶圆损伤，能实现多点检测定位，多段速度控制，高效率高精度，结构简单成本低。

Wafer positioning device and method

The invention provides a wafer positioning device and related method, the device comprises a wafer rotating mechanism, with the center of rotation of the marker detector and a control module, wherein the wafer rotating mechanism comprises a wafer and wafer contact and drives the driving wheel rotates with the rotation center; the marker detector positioning on wafer mark, and the detecting result is transmitted to the control module; the control module according to the control of driving wheel to realize the detection of the wafer positioning mark detector results. The wafer positioning device adopts the driving wheel to drive the wafer rotation to replace the traditional sucker suction mode, which can avoid the wafer damage caused by positioning, realize multi-point detection and positioning, multi segment speed control, high efficiency, high precision, simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆定位装置及方法
本专利技术涉及半导体制造技术，特别是涉及一种晶圆定位的装置及方法。
技术介绍
晶圆的对准控制是集成电路制造工艺中的重要环节之一。在半导体晶圆制造时，通常会在晶圆上制作用于定位的标记，例如设置在晶圆边缘的缺口，常见的有V型槽(V-notch)、平边(Flat)等。这些定位标记可通过光学传感器或电荷耦合元件(CCD)摄像机等方式来检测。较早的晶圆定位装置揭露于1994年8月23日公开的日本专利申请号为05045948的专利文献中。该专利公开的定位装置利用安装在转动桌上的电荷耦合元件(CCD)摄像机来侦测半导体晶圆在转动桌上的位置并处理影像以侦测晶圆重心的位置，并将处理的影像送到镜头中以决定晶圆的方向，从而实现晶圆的定位。然而，目前业内常用的定位装置中，不论标记的检测器是利用CCD还是光学传感器，基本都是通过吸盘将晶圆真空吸取固定在转盘上旋转来结合检测器实现寻边定位的。而通过吸盘使晶圆旋转很容易在晶圆与吸盘接触部位造成损伤，形成吸痕等，特别是对于双面抛光的晶圆，这种影响更为突出。因此，实有必要改进现有的晶圆定位装置，避免上述问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种晶圆定位装置及方法，用于解决现有技术中利用晶圆定位装置定位时易造成晶圆损伤的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆定位装置，包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构、标记检测器和控制模块，其中，所述晶圆旋转机构包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；所述标记检测器检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述标记检测器的检测结果控制所述驱动轮以实现晶圆定位。优选地，所述晶圆旋转机构还包括伺服电机和齿轮转换机构；所述伺服电机通过所述齿轮转换机构带动所述驱动轮转动；所述控制模块通过控制所述伺服电机来控制所述驱动轮转动速度及方向以实现晶圆定位。优选地，所述齿轮转换机构包括：固定于所述伺服电机转轴上的第一齿轮以及固定于所述驱动轮转轴上的第二齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮咬合并带动第二齿轮转动，以将所述伺服电机的转动力转换到所述驱动轮上。优选地，所述伺服电机和所述齿轮转换机构位于所述晶圆旋转机构的旋转中心。优选地，所述晶圆旋转机构还包括边缘挡块，所述边缘挡块位于旋转中心向驱动轮延伸的延长线上。优选地，所述标记检测器设置在所述边缘挡块上。优选地，所述标记检测器数量为三个，平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。优选地，所述驱动轮数量为三个，平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。进一步优选地，所述边缘挡块数量为三个，分别位于旋转中心向三个所述驱动轮延伸的延长线上。更进一步优选地，所述标记检测器数量为三个，分别设置在对应三个所述驱动轮的边缘挡块上。优选地，所述标记检测器为光学传感检测器。优选地，所述晶圆定位装置还设有机械手臂，放入或取出晶圆。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种晶圆定位方法，包括：将设有定位标记的晶圆放置于上述晶圆定位装置上，使晶圆中心与所述旋转中心对齐；通过所述驱动轮驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转；当所述标记检测器检测到晶圆上的定位标记时，通过所述控制模块控制所述驱动轮的转动速度及方向，以实现晶圆定位。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种上述晶圆定位装置的控制方法，其中，所述晶圆定位装置包括第一标记检测器、第二标记检测器和第三标记检测器，其中所述第二标记检测器和所述第三标记检测器分别位于所述第一标记检测器的左右两侧；所述方法包括：当所述第一标记检测器第一次检测到晶圆上的定位标记时，所述控制模块控制所有驱动轮降低转速并改变原有转动方向，当所述第一标记检测器再次检测到晶圆上的定位标记时，所述控制模块控制所有驱动轮停止转动以实现定位；当第二标记检测器检测到晶圆上的定位标记时，所述控制模块控制所有驱动轮使晶圆顺时针方向转动并使转速达到第一速度；当第三标记检测器检测到晶圆上的定位标记时，所述控制模块控制所有驱动轮使晶圆逆时针方向转动并使转速达到第一速度。优选地，所述控制模块设置有初始速度和初始转向，在晶圆刚放入所述晶圆定位装置时，所述控制模块控制晶圆以所述初始速度和初始转向旋转。优选地，所述第一标记检测器、第二标记检测器和第三标记检测器平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。如上所述，本专利技术的晶圆定位装置及方法，具有以下有益效果：本专利技术的晶圆定位装置采用驱动轮驱动晶圆旋转代替传统的吸盘吸取方式，可以避免在定位时造成晶圆上出现吸痕等损伤，有利于后续的加工制程，提高生产质量；其中的晶圆旋转机构利用齿轮转换机构将伺服电机旋转力转换到驱动轮上，可精确控制驱动轮的转动速度及方向，结构简单，且成本较低；此外，本专利技术的晶圆定位装置可以采用多个驱动轮驱动晶圆旋转，并可设置多个标记检测器，能实现多点检测定位，多段速度和转向控制，从而可提高晶圆定位的工作效率及准确度。附图说明图1显示为本专利技术实施例提供的晶圆定位装置示意图。图2显示为本专利技术实施例提供的晶圆定位装置中的晶圆旋转机构示意图。图3显示为本专利技术实施例提供的晶圆旋转机构中的齿轮转换机构示意图。图4显示为本专利技术实施例提供的齿轮转换机构工作状态示意图。元件标号说明1晶圆旋转机构2标记检测器3控制模块101伺服电机102齿轮转换机构103驱动轮1011伺服电机转轴1031驱动轮转轴1021第一齿轮1022第二齿轮104边缘挡块具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1，本专利技术提供一种晶圆定位装置，包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构1、标记检测器2和控制模块3；其中，晶圆旋转机构1包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；标记检测器2检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给控制模块3；控制模块3根据标记检测器2的检测结果控制驱动轮以实现晶圆定位。该设计摈弃了传统的真空吸盘吸取晶圆旋转的方式，利用驱动轮驱动晶圆旋转来实现寻边定位，可避免在晶圆中心造成吸痕等损伤，有利于提高集成电路制造的生产质量，减少损耗。图2为本专利技术实施例提供的晶圆定位装置中的晶圆旋转机构示意图，作为本专利技术的优选实施例，该晶圆旋转机构除了驱动轮103，还包括：伺服电机101和齿轮转换机构102。伺服电机101通过齿轮转换机构102带动所述驱动轮103转动；所述控制模块可以通过控制伺服电机101来控制驱动轮103转动的速度及方向，从而实现晶圆定位。齿轮转换机构102，优选地，如图3所示，包括：固定于伺服电机转轴1011上的第一齿轮1021以及固定于驱动轮转轴1031上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆定位装置，其特征在于，所述装置包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构、标记检测器和控制模块；所述晶圆旋转机构包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；所述标记检测器检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述标记检测器的检测结果控制所述驱动轮以实现晶圆定位。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆定位装置，其特征在于，所述装置包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构、标记检测器和控制模块；所述晶圆旋转机构包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；所述标记检测器检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述标记检测器的检测结果控制所述驱动轮以实现晶圆定位。2.根据权利要求1所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述晶圆旋转机构还包括伺服电机和齿轮转换机构；所述伺服电机通过所述齿轮转换机构带动所述驱动轮转动；所述控制模块通过控制所述伺服电机来控制所述驱动轮转动速度及方向以实现晶圆定位。3.根据权利要求2所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述齿轮转换机构包括：固定于所述伺服电机转轴上的第一齿轮以及固定于所述驱动轮转轴上的第二齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮咬合并带动第二齿轮转动，以将所述伺服电机的转动力转换到所述驱动轮上。4.根据权利要求2所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述伺服电机和所述齿轮转换机构位于所述晶圆旋转机构的旋转中心。5.根据权利要求1所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述晶圆旋转机构还包括边缘挡块，所述边缘挡块位于旋转中心向驱动轮延伸的延长线上。6.根据权利要求5所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述标记检测器设置在所述边缘挡块上。7.根据权利要求1-5中任一项所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述标记检测器数量为三个，平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。8.根据权利要求1-5中任一项所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述驱动轮数量为三个，平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。9.根据权利要求8所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述边缘挡块数量为三个，分别位于旋转中心向三个所述驱动轮延伸的延长线上。10.根据权利要求9所述的晶圆定位装置，其特征在于：所述标记检测器数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭良，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31