晶圆校正装置及晶圆校正方法制造方法及图纸

技术编号:37100575 阅读:18 留言:0更新日期:2023-04-01 05:01
本发明专利技术公开了一种晶圆校正装置及晶圆校正方法,晶圆校正装置包括:晶圆承载台,用于放置晶圆;激光摄像头,设置于晶圆承载台的正面,至少用于发射激光信号;激光接收器,设置于机械手臂的背面,用于接收激光摄像头发射的激光信号;机械手臂控制器,至少与机械手臂及激光接收器相连接,用于驱动机械手臂抓取及传送晶圆,并在激光接收器未接收到激光信号时,驱动机械手臂按预设路径移动,直至激光接收器接收到激光信号。快速确定晶圆在机械手臂上的实时位置,并对晶圆实际位置与目标位置的偏差快速补偿,驱动机械手臂调整晶圆处于目标位置上;同时快速确定机械手臂与晶圆承载台的相对位置,以将晶圆准确无误的放置于晶圆承载台上。以将晶圆准确无误的放置于晶圆承载台上。以将晶圆准确无误的放置于晶圆承载台上。

【技术实现步骤摘要】
晶圆校正装置及晶圆校正方法


[0001]本专利技术涉及半导体设备领域,尤其涉及一种晶圆校正装置及晶圆校正方法。

技术介绍

[0002]半导体设备中机械手臂抓取和放下晶圆位置的精确度是晶圆制程过程中一个重要的指标。理想状态下,传送晶圆以固定姿态放置于固定位置,偏差较小。现如今,晶圆中心只能依靠治具或量测的方法去手动校正,在校正过程中,某些机台需打开腔室进行操作,操作步骤繁琐,浪费时间、人力和物力,并且容易出现错误。此外,在正常制备工艺过程中,机械手臂只能按照已校准的位置去重复放置晶圆,不能根据实际情况随时做出补偿。

技术实现思路

[0003]基于此,有必要针对上述
技术介绍
中的问题,提供一种晶圆校正装置及晶圆校正方法,可以快速确定晶圆在机械手臂上的实时位置,并对晶圆位置偏差进行快速补偿;还可以快速确定机械手臂与晶圆承载台中心点的相对位置,控制机械手臂将晶圆准确无误的放置于晶圆承载台上,通过机台自动完成,无需人为干预,相较于手动校正具有更高的精确度,节省人力物力,减少宕机,提高产量,同时降低因人工校正出现错误的概率。
[0004]为解决上述技术问题,本申请的第一方面提出一种晶圆校正装置,包括:
[0005]机械手臂;
[0006]晶圆承载台,用于放置所述晶圆;
[0007]激光摄像头,设置于所述晶圆承载台的正面,至少用于发射激光信号;
[0008]激光接收器,设置于所述机械手臂的背面,用于接收所述激光摄像头发射的所述激光信号;
[0009]机械手臂控制器,至少与所述机械手臂及所述激光接收器相连接,用于驱动所述机械手臂抓取及传送所述晶圆,并在所述激光接收器未接收到所述激光信号时,驱动所述机械手臂按预设路径移动,直至所述激光接收器接收到所述激光信号。
[0010]于上述实施例提供的晶圆校正装置中,通过设置晶圆承载台、激光摄像头、激光接收器及机械手臂控制器,其中,激光接收器接收激光摄像头发射的激光信号;机械手臂控制器与机械手臂及激光接收器相连接,以驱动机械手臂抓取及传送晶圆,并在激光接收器未接收到激光信号时,驱动机械手臂按预设路径移动,直至激光接收器接收到激光信号;快速确定晶圆在机械手臂上的实时位置,并对晶圆实际位置与目标位置的偏差进行快速补偿,驱动机械手臂调整晶圆处于目标位置上;同时也可以快速确定机械手臂与晶圆承载台的相对位置,并对其进行快速补偿,直至所有激光接收器接收到对应的激光信号;在寻找晶圆承载台中心点的过程中,持续对晶圆在机械手臂的实际位置与目标位置进行补偿,以将晶圆准确无误的放置于晶圆承载台上,使得晶圆圆心与晶圆承载台中心同心,无需人为干预,相较于手动校正具有更高的精确度,节省人力物力,减少宕机,提高跑货产量,同时降低因人工校正出现错误的概率。
[0011]在其中一个实施例中,所述激光摄像头的数量及所述激光接收器的数量均为多个,且所述激光摄像头的数量与所述激光接收器的数量相同;所述机械手臂控制器在所述激光接收器未接收到所述激光信号时,驱动所述机械手臂按预设路径移动直至所有所述激光接收器均接收到与其对应的所述激光摄像头发射的所述激光信号。
[0012]在其中一个实施例中,各所述激光摄像头发射的所述激光信号的波长互不相同,以避免当机械手臂与晶圆承载台的相对位置偏差过多时,根据多个激光信号的波长的不同,可以快速找到激光摄像头及与之对应的激光接收器。
[0013]在其中一个实施例中,多个所述激光接收器的形状各不相同,所述激光摄像头发射的不同波长的所述激光信号与所述激光接收器一一对应设置。
[0014]在其中一个实施例中,多个所述激光接收器的形状各不相同;所述激光摄像头还用于拍摄所述激光接收器;所述机械手臂控制器还与所述激光摄像头相连接,所述机械手臂控制器还用于在所述激光摄像头未拍摄到所述激光接收器时,驱动所述机械手臂按预设路径移动直至所有所述激光摄像头均拍摄到与其对应的所述激光接收器,以完成机械手臂与晶圆承载台的位置校正,晶圆放置于晶圆承载台上,晶圆圆心与晶圆承载台中心同心。
[0015]在其中一个实施例中,所述晶圆校正装置还包括:晶圆缺口扫描仪,设置于所述机械手臂的正面,用于在所述机械手臂抓取及放置晶圆时扫描所述晶圆的缺口位置,以确定所述晶圆的实际位置;补偿装置,与所述晶圆缺口扫描仪及所述机械手臂控制器相连接,用于在所述晶圆的实际位置与目标位置存在偏差时生成补偿值;所述机械手臂控制器还用于在接收到所述补偿值时,根据所述补偿值驱动所述机械手臂,以对所述晶圆的位置进行调整。
[0016]在其中一个实施例中,所述晶圆缺口扫描仪包括:下极板传感器,位于晶圆下方,用于发射光信号及接收自晶圆背面反射回的光信号,并分析反射回的光信号形状;上极板传感器,位于晶圆上方,用于接收所述下极板传感器发射的未被晶圆反射回的光信号,并分析未反射回的光信号形状;所述晶圆缺口扫描仪还用于验证反射回的光信号形状及未反射回的光信号形状,以确定所述晶圆缺口位置。
[0017]本申请的第二方面提出一种晶圆校正方法,基于如上述的晶圆校正装置执行晶圆校正方法,包括:
[0018]将所述机械手臂移动至前一次将所述晶圆传送至所述晶圆承载台时所处的位置;
[0019]使用所述激光接收器实时探测,直至接收到所述激光摄像头发射的所述激光信号。
[0020]在其中一个实施例中,所述激光摄像头的数量及所述激光接收器的数量均为多个,所述激光摄像头的数量与所述激光接收器的数量相同,且各所述激光摄像头发射的所述激光信号的波长互不相同;所述使用所述激光接收器实时探测,直至接收到所述激光摄像头发射的所述激光信号,包括:若所述激光接收器未接收到所述激光摄像头发射的所述激光信号,或仅有部分所述激光接收器接收到部分所述激光摄像头发射的所述激光信号,则控制所述机械手臂按预设路径移动,直至所有所述激光接收器均接收到与其对应的所述激光摄像头发射的所述激光信号。
[0021]在其中一个实施例中,多个所述激光接收器的形状各不相同,所述将所述机械手臂移动至前一次将所述晶圆传送至所述晶圆承载台时所处的位置之后,还包括:使用所述
激光摄像头实时拍摄所述激光接收器,直至所有所述激光摄像头均拍摄到与其对应的所述激光接收器。
[0022]在其中一个实施例中,所有所述激光接收器均接收到与其对应的所述激光摄像头发射的所述激光信号,和/或所有所述激光摄像头均拍摄到与其对应的所述激光接收器之后,还包括:将所述晶圆置于所述晶圆承载台上。
[0023]在其中一个实施例中,晶圆校正方法还包括:若所述激光接收器接收到激光信号并非与其对应的所述激光摄像头发射的所述激光信号,和/或所述激光摄像头拍摄到所述激光接收器并非与其对应的所述激光接收器,则报警并停止所述机械手臂的移动。
[0024]在其中一个实施例中,所述机械手臂按所述预设路径移动的范围为0.5平方厘米

2平方厘米。
[0025]在其中一个实施例中,所述机械手臂的所述预设路径包括方形走位路径。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆校正装置,其特征在于,包括:机械手臂;晶圆承载台,用于放置所述晶圆;激光摄像头,设置于所述晶圆承载台的正面,至少用于发射激光信号;激光接收器,设置于所述机械手臂的背面,用于接收所述激光摄像头发射的所述激光信号;机械手臂控制器,至少与所述机械手臂及所述激光接收器相连接,用于驱动所述机械手臂抓取及传送所述晶圆,并在所述激光接收器未接收到所述激光信号时,驱动所述机械手臂按预设路径移动,直至所述激光接收器接收到所述激光信号。2.根据权利要求1所述的晶圆校正装置,其特征在于,所述激光摄像头的数量及所述激光接收器的数量均为多个,且所述激光摄像头的数量与所述激光接收器的数量相同;所述机械手臂控制器在所述激光接收器未接收到所述激光信号时,驱动所述机械手臂按预设路径移动直至所有所述激光接收器均接收到与其对应的所述激光摄像头发射的所述激光信号。3.根据权利要求2所述的晶圆校正装置,其特征在于,各所述激光摄像头发射的所述激光信号的波长互不相同。4.根据权利要求3所述的晶圆校正装置,其特征在于,多个所述激光接收器的形状各不相同,所述激光摄像头发射的不同波长的所述激光信号与所述激光接收器一一对应设置。5.根据权利要求2所述的晶圆校正装置,其特征在于,多个所述激光接收器的形状各不相同;所述激光摄像头还用于拍摄所述激光接收器;所述机械手臂控制器还与所述激光摄像头相连接,所述机械手臂控制器还用于在所述激光摄像头未拍摄到所述激光接收器时,驱动所述机械手臂按预设路径移动直至所有所述激光摄像头均拍摄到与其对应的所述激光接收器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的晶圆校正装置,其特征在于,还包括:晶圆缺口扫描仪,设置于所述机械手臂的正面,用于在所述机械手臂抓取及放置晶圆时扫描所述晶圆的缺口位置,以确定所述晶圆的实际位置;补偿装置,与所述晶圆缺口扫描仪及所述机械手臂控制器相连接,用于在所述晶圆的实际位置与目标位置存在偏差时生成补偿值;所述机械手臂控制器还用于在接收到所述补偿值时,根据所述补偿值驱动所述机械手臂,以对所述晶圆的位置进行调整。7.根据权利要求6所述的晶圆校正装置,其特征在于,所述晶圆缺口扫描仪包括:下极板传感器,位于晶圆下方,用于发射光信号及接收自晶圆背面反射回的光信号,并分析反射回的光信号形状;上极板传感器,位于晶圆上方,用于接收所述下极板传感器发射的未被晶圆反射回的光信号,并分析未反射回的光信号形状;所述晶圆缺口扫描仪还用于验证反射回的光信号形状及未反射回的光信号形状,以确定所述晶圆缺口位置。8.一种晶圆校正方法,其特征在于,基于如权利要求1

6任一项所述的晶圆校正装置执行晶圆校正方法,包括:
将所述机械手臂移动至前一次将所述晶圆传送至所述晶圆承载台时所处的位...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑分成
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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