【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体晶圆传输设备，尤其是指一种晶圆定位纠偏方法、系统及装置。
技术介绍
1、芯片加工行业在近年来国内发展迅速，在芯片生产过程中，进行不同的工艺处理时，晶圆会在各种工艺腔体中进行传送。在晶圆搬运工艺中，理论上晶圆片与搬运晶圆的机械手的相对位置固定不变。但是实际应用中经过多个工序及多次搬运，晶圆会偏离机械手手指中心位置造成掉片或撞片现象，为保证最后放置晶圆的一致性精度，需要机械手自动校正手指上晶圆位置，这种动态纠偏技术叫有源晶圆定心法(activewafercentering，awc)，awc晶圆自动定心功能是针对机械手传输晶圆的过程中，实际中心与基准中心的偏位情况，在机械手的运动过程中进行自动纠正，确保晶圆被准确运送到指定位置。
2、现有技术中，晶圆搬运的动态纠偏方法有采用两个高精度对射式激光传感器实现，且需要经过较为复杂的标定及计算才能得到最终的偏差值，计算过程中同时进行圆心纠偏和方向校准纠偏，纠偏过程复杂且误差容易产生干扰，校准精度较低。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中晶圆搬运的动态纠偏方法精度较低的问题，针对常用的具有平槽的晶圆硅片，提供了一种晶圆定位纠偏方法，待测晶圆包括圆边和平边，包括以下步骤：
2、s1：针对待检晶圆的尺寸，对待测晶圆圆心p和旋转吸盘中心o的预设同轴度误差δ、待测晶圆的半径r、所述旋转吸盘中心o与光学校准器的发射器位置距离l0、光学校准器量程s、电机到旋转吸盘的传动比k和平边校
3、s2：实时采集待测晶圆在旋转吸盘上旋转过程中的电机转角αi与光学校准器遮光量si，并由此计算待测晶圆的旋转角度θi和待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi；
4、s3：判断所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi是否在指定范围内：若在指定范围内，继续步骤s4；若不存在，给出晶圆偏离位置的停机提示；
5、s4：判断所述待测晶圆的旋转角度θi和所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi是否为圆边数据或平边数据：
6、若为圆边数据，计算待测晶圆圆心p与旋转吸盘中心o在极坐标系上的极坐标位置偏差(ρp,θp)，其中，ρp为待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的半径偏差，θp为待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的相位偏差；
7、若为平边数据，根据跳转前的圆边数据得到的待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的相位偏差计算平边角相位偏差β；
8、s5：利用所述待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的半径偏差、所述待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的相位偏差和所述平边角相位偏差对待测晶圆的放置位置进行校准；
9、其中，所述待测晶圆放置于旋转吸盘上，所述旋转吸盘连接电机，所述旋转吸盘带动所述待测晶圆转动，所述待测晶圆的边缘设置在光学校准器的发射器与接收器之间的校准区域内，所述光学校准器遮光量si为待测晶圆的边缘位于光学校准器的发射器与接收器之间的遮光长度。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述晶圆转角θi的计算方法为：
11、
12、其中，αi表示电机转角；k表示电机到旋转吸盘的传动比。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi的计算方法为：
14、ρi＝l0+si
15、其中，l0表示所述旋转吸盘中心o与光学校准器的发射器位置距离；si表示光学校准器遮光量。
16、在本专利技术的一个实施例中，s3中，所述指定范围为：
17、r-0.5δ＜ρi＜r+0.5δ
18、其中，r表示晶圆半径；δ表示待测晶圆圆心p和旋转吸盘中心o的预设同轴度误差。
19、在本专利技术的一个实施例中，所述待测晶圆圆心p和旋转吸盘中心o的预设同轴度误差δ的取值范围为：
20、δ＜s
21、其中，s表示光学校准器量程。
22、在本专利技术的一个实施例中，s4中，跳转为平边数据或圆边数据的判断方法包括：根据当前采样、前两次采样的待测晶圆的旋转角度和待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离进行判断：满足的条件时，圆边数据跳转为平边数据；满足的条件时，平边数据跳转为圆边数据；其中，θi为当前采样的待测晶圆的旋转角度；θi-1为θi的上一次采样的待测晶圆的旋转角度；θi-2为θi-1的上一次采样的待测晶圆的旋转角度；ρi为当前采样的待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离；ρi-1为ρi的上一次采样的待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离；ρi-2为ρi-1的上一次采样的待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离。
23、在本专利技术的一个实施例中，根据最小二乘法计算所述半径偏差ρp：
24、
25、
26、
27、ui＝ρicos(θi)+∑ρicos(θi)/n
28、vi＝ρisin(θi)+∑ρisin(θi)/n
29、其中，xc、yc、ui、vi均为过渡变量；n表示拟合项的数目。
30、在本专利技术的一个实施例中，所述相位偏差θp的计算方法为：
31、
32、在本专利技术的一个实施例中，根据最小二乘法计算所述平边角相位偏差β：
33、
34、
35、xi＝ρi cos(θi)
36、yi＝ρi sin(θi)
37、其中，xi、yi均为过渡变量；n表示拟合项的数目。
38、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种晶圆定位纠偏系统，包括以下模块：
39、数据初始化模块，用于针对待检晶圆的尺寸，对待测晶圆圆心p和旋转吸盘中心o的预设同轴度误差δ、待测晶圆的半径r、所述旋转吸盘中心o距离光学校准器的发射器位置距离l0、光学校准器量程s、电机到旋转吸盘的传动比k和平边校验阈值t初始化设置；
40、数据采集及计算模块，用于实时采集待测晶圆在旋转吸盘上旋转过程中的电机转角αi与光学校准器遮光量si，并由此计算待测晶圆的旋转角度θi和待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi；
41、晶圆位置偏离判断模块，用于判断所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi是否在指定范围内：若在指定范围内，继续步骤s4；若不存在，给出晶圆偏离位置的停机提示；
42、偏差参数获取模块，用于判断所述待测晶圆的旋转角度θi和所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi是否为圆边数据或平边数据：
43、若为圆边数据，计算待测晶圆圆心p与旋转吸盘中心o在极坐标系上的极坐标位置偏差(ρp,θp)，其中，ρp为待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的半径偏差ρp，θp为待测晶圆圆心p相对于旋转吸盘中心o的相位偏差；
44、若为平边数据，根据跳转前的圆边数据得到的待测晶圆圆心p相对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆定位纠偏方法，待测晶圆包括圆边和平边，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述晶圆转角θi的计算方法为：
3.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心O的距离ρi的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：S3中，所述指定范围为：
5.根据权利要求1或4所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述待测晶圆圆心P和旋转吸盘中心O的预设同轴度误差Δ的取值范围为：
6.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：S4中，跳转为平边数据或圆边数据的判断方法包括：根据当前采样、前两次采样的待测晶圆的旋转角度和待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心O的距离进行判断：满足的条件时，圆边数据跳转为平边数据；满足的条件时，平边数据跳转为圆边数据；其中，θi为当前采样的待测晶圆的旋转角度；θi-1为θi的上一次采样的待测晶圆的旋转角度；θi-2为θi-1的上一次采样的待测晶圆的旋转角度；ρi为当前采样的待测晶圆的边缘
7.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：按照最小二乘法计算所述半径偏差ρp：
8.根据权利要求7所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述相位偏差θp的计算方法为：
9.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：根据最小二乘法计算所述平边角相位偏差β：
10.一种晶圆定位纠偏系统，其特征在于，包括以下模块：
11.一种晶圆定位纠偏装置，其特征在于，包括以如权利要求10所述的晶圆定位纠偏系统。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆定位纠偏方法，待测晶圆包括圆边和平边，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述晶圆转角θi的计算方法为：
3.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离ρi的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：s3中，所述指定范围为：
5.根据权利要求1或4所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：所述待测晶圆圆心p和旋转吸盘中心o的预设同轴度误差δ的取值范围为：
6.根据权利要求1所述的晶圆定位纠偏方法，其特征在于：s4中，跳转为平边数据或圆边数据的判断方法包括：根据当前采样、前两次采样的待测晶圆的旋转角度和待测晶圆的边缘与所述旋转吸盘中心o的距离进行判断：满足的条件时，圆边数据跳转为平边数据；满足的条件时，平边数据跳转为圆边数据；...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州海通机器人系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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