晶圆检测用运动系统及其控制方法技术方案

本申请提供一种晶圆检测用运动系统及其控制方法，晶圆检测用运动系统包括：伺服电机、驱动器、运动台和直线移动机构；伺服电机与直线移动机构连接；运动台设置于直线移动机构上；驱动器为伺服电机提供旋转控制信号；伺服电机根据驱动器的旋转控制信号进行转动并驱动直线移动机构进行直线移动，直线移动机构带动运动台进行相应地直线位移；其中旋转控制信号具有相应的控制曲线规律。本说明书实施例通过设置旋转电机结合直线移动机构来实现晶圆检测用运动台的高精度移动，相较现有技术的系统节省直流电机相应的能耗，但仍能实现运动台高效精准的移动控制，增加了广泛的使用性。增加了广泛的使用性。增加了广泛的使用性。

【技术实现步骤摘要】
晶圆检测用运动系统及其控制方法


[0001]本申请涉及半导体检测
，具体涉及一种晶圆检测用运动系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]集成电路制造过程中，半导体晶圆检测是提高产品质量、保障良品率、提高生产效率的关键环节。其中晶圆检测运动台作为承载晶圆移动的重要平台，其运动特性和精度直接影响了晶圆检测的质量和效率。随着晶圆尺寸的不断缩小，检测设备的精度要求变高，例如对运动台的速度和精度提出更高的要求。
[0003]为了实现上述晶圆运动平台高精度的要求，需综合运动驱动系统、传动装置、运动控制系统和传感器感应系统等各系统之间的配合。其中运动台的驱动装置主要利用滚珠丝杠+旋转电机结合实现或者直接采用直线电机来实现。然而滚珠丝杠+旋转电机无法适用运动台高精度的控制要求。虽然直线电机作为一种高速度、高加速度的直接驱动平台，但相较于滚珠丝杠+旋转电机的方式，其能耗显著提高，例如能耗增加一倍，造成晶圆检测运动台能耗成本较高。
[0004]因此，需要一种新的晶圆检测用运动方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本说明书实施例提供一种晶圆检测用运动系统及其控制方法，用于晶圆检测中晶圆运动的过程。
[0006]本说明书实施例提供以下技术方案：
[0007]本说明书实施例提供一种晶圆检测用运动系统，所述晶圆检测用运动系统包括：
[0008]伺服电机、驱动器、运动台和直线移动机构；
[0009]所述伺服电机与所述直线移动机构连接；所述运动台设置于所述直线移动机构上；所述驱动器为所述伺服电机提供旋转控制信号；
[0010]所述伺服电机根据所述驱动器的旋转控制信号进行转动并驱动所述直线移动机构进行直线移动，所述直线移动机构带动所述运动台进行相应地直线位移；其中旋转控制信号具有相应的控制曲线规律。
[0011]本说明书实施例还提供一种晶圆检测用运动控制方法，应用本说明书实施例提供任一技术方案的晶圆检测用运动系统，晶圆检测用运动控制方法包括：
[0012]根据电机旋转角度，通过laplace变换得到运动台的空间状态方程；
[0013]根据所述空间状态方程结合控制律，得到与旋转控制信号相关的控制曲线。
[0014]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
[0015]通过设置旋转电机结合直线移动机构来实现晶圆检测用运动台的高精度移动，相较于设置直流电机的系统节省了直流电机相应的能耗，但仍能实现运动台高效精准的移动
控制，增加了广泛的使用性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]图1是本说明书实施例提供的一种晶圆检测用运动系统的结构示意图一；
[0018]图2是本说明书实施例提供的一种晶圆检测用运动系统的结构示意图二；
[0019]图3是本说明书实施例提供的驱动器的电控柜示意图；
[0020]图4是本说明书实施例提供的驱动器中滑模控制响应曲线的示意图；
[0021]图5是本说明书实施例提供的一种晶圆检测用运动控制方法的流程图；
[0022]图6是本说明书实施例提供的一种晶圆检测用运动控制原理示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0024]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，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申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请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，在没有背离本申请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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0026]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请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。
[0027]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
[0028]随着半导体领域的发展，晶圆尺寸减小的要求，晶圆检测提出更高精度的要求，例如对晶圆检测用的运动台的速度和加速度等提出了更高的要求。现有技术中晶圆运动台主要利用滚珠丝杆+旋转电机实现对运动台的控制，但其无法满足运动台高精度的要求；或者通过直线电机来实现对运动台的控制，但其能耗较高，造成晶圆检测运动台的能耗成本较
高，不利于半导体工艺中晶圆检测的广泛应用。
[0029]有鉴于此，专利技术人通过探究旋转电机的控制原理，发现只通过滚珠丝杆+旋转电机的方式就可以实现对晶圆运动台高速度、高加速度的控制。
[0030]基于此，本说明书实施例提出了一种如图1所示的晶圆检测用运动系统，通过设置旋转电机和滚珠丝杠即可达到晶圆检测用运动的高精度要求。相对地针对如图1所示的晶圆检测用运动系统，并提出晶圆检测用运动控制方法，不仅验证了该晶圆检测用运动系统实现更高要求的高精度控制，而且通过该晶圆检测用运动控制方法获得旋转电机的旋转控制信号具有特定的控制曲线规律，进一步验证了本说明书实施例提供的晶圆检测用运动系统可满足高精度要求的晶圆运动。
[0031]以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0032]如图1至图3所示，本说明书实施例提供的一种晶圆检测用运动系统，该晶圆检测用运动系统包括伺服电机1、驱动器2、运动台3和直线移动机构4。如图1和图2所示伺服电机1与直线移动机构4连接，运动台3设置于直线移动机构4上。具体地，伺服电机通过驱动器2控制运行，驱动器为伺服电机提供旋转控制信号，伺服电机根据旋转控制信号控制转动并通过机械连接驱动直线移动机构进行直线移动，相应地，直线移动机构带动运动台进行对应的直线移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆检测用运动系统，其特征在于，所述晶圆检测用运动系统包括：伺服电机、驱动器、运动台和直线移动机构；所述伺服电机与所述直线移动机构连接；所述运动台设置于所述直线移动机构上；所述驱动器为所述伺服电机提供旋转控制信号；所述伺服电机根据所述驱动器的旋转控制信号进行转动并驱动所述直线移动机构进行直线移动，所述直线移动机构带动所述运动台进行相应地直线位移；其中旋转控制信号具有相应的控制曲线规律。2.根据权利要求1所述的晶圆检测用运动系统，其特征在于，所述直线移动机构包括丝杆，所述伺服电机包括旋转电机。3.根据权利要求2所述的晶圆检测用运动系统，其特征在于，丝杠的两端分别设置有滚珠轴承。4.根据权利要求1所述的晶圆检测用运动系统，其特征在于，伺服电机的输出轴与运动台轴通过联轴器连接。5.根据权利要求4所述的晶圆检测用运动系统，其特征在于，所述伺服电机通过凸轮驱动所述运动台旋转。6.根据权利要求1所述的晶圆检测用运动系统，其特征在于，所述晶圆检测用运动系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫波，刘志平，
申请(专利权)人：魅杰光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：