一种晶圆衬底定位装置制造方法及图纸

技术编号：44178585 阅读：9 留言：0更新日期：2025-02-06 18:22

本发明专利技术涉及晶圆生产设备领域，提供一种晶圆衬底定位装置，包括：装置主体、纠偏组件和调整机构，纠偏组件包括纠偏安装架、旋转盘和纠偏传感器，纠偏安装架安装于装置主体，旋转盘转动连接于纠偏安装架，旋转盘用于放置待定位的晶圆衬底，纠偏传感器安装于纠偏安装架，纠偏传感器用于获取晶圆衬底与旋转盘转轴的中心偏差值，晶圆衬底的中心与旋转盘的旋转中心连线与旋转盘的预设位置的角度偏差值以及晶圆衬底的加工凹槽与旋转盘的预设位置的方位偏差值；旋转盘基于角度偏差值转动晶圆衬底；调整机构安装于装置主体，调整机构和纠偏组件相对设置，调整机构基于中心偏差值移动晶圆衬底；旋转盘再基于方位偏差值转动晶圆衬底。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶圆生产设备，尤其涉及一种晶圆衬底定位装置。

技术介绍

1、在半导体制造行业中，晶圆衬底作为制造芯片的基础材料，其加工精度和质量控制至关重要。在晶圆衬底进行倒角加工之前，精确确定晶圆衬底的中心位置以及晶圆衬底上的加工凹槽（v型槽或者平槽）位置是确保后续加工步骤顺利进行和产品质量的关键环节。

2、目前，市场上存在多种用于确定晶圆衬底中心和加工凹槽位置的技术方案。其中，一种常见的方法是利用三个相机对晶圆衬底进行多次图像采样。该方法的基本流程如下：首先，通过三个相机从不同角度或位置对晶圆衬底进行拍摄，获取晶圆衬底的图像；然后，将这些图像转换为灰度图像，以简化后续处理；接着，对灰度图像进行边缘检测，提取出晶圆衬底的边缘轮廓，得到一系列边缘像素点；最后，对这些边缘像素点进行进一步的处理和分析，以确定晶圆衬底的中心和加工凹槽的准确位置。

3、然而，这种基于多个相机图像采样的方法在实际应用中存在一些明显的问题和局限性。首先，由于该方法依赖于图像处理和边缘检测算法，因此容易受到环境因素的影响，如光线变化、相机镜头污染或晶圆表面缺陷等，这些因素都可能导致图像质量下降，从而影响边缘检测的准确性和稳定性。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种晶圆衬底定位装置，用以解决现有晶圆衬底加工对于晶圆衬底的中心位置以及晶圆衬底上的加工凹槽位置准确性低的缺陷。

2、根据本申请实施例提出的一种晶圆衬底定位装置，包括：</p>

3、装置主体；

4、纠偏组件，所述纠偏组件安装于所述装置主体，所述纠偏组件包括纠偏安装架、旋转盘和纠偏传感器，所述纠偏安装架安装于所述装置主体，所述旋转盘转动连接于所述纠偏安装架，所述旋转盘用于放置待定位的晶圆衬底，所述纠偏传感器安装于所述纠偏安装架，所述纠偏传感器用于获取所述晶圆衬底与所述旋转盘转轴的中心偏差值，晶圆衬底的中心与所述旋转盘的旋转中心连线与所述旋转盘预设位置的角度偏差值，以及所述晶圆衬底的加工凹槽与所述旋转盘的预设位置的方位偏差值；所述旋转盘基于所述角度偏差值转动所述晶圆衬底；

5、调整机构，所述调整机构安装于所述装置主体，所述调整机构和所述纠偏组件相对设置，所述调整机构基于所述中心偏差值移动所述晶圆衬底；所述旋转盘再基于所述方位偏差值转动所述晶圆衬底。

6、根据本申请实施例的晶圆衬底定位装置，通过纠偏组件和调整机构的协同工作，实现了晶圆衬底的精确定位。纠偏组件能够采集晶圆衬底的边缘数据并检测偏差值，而调整机构以及纠偏组件则能够根据这些数据对晶圆衬底进行精确的调整，有效提高了晶圆衬底定位的准确性和稳定性，还简化了定位过程的结构和复杂性，降低了生产成本和维护难度。

7、根据本申请的一个实施例，所述调整机构包括：高度移动组件、水平移动组件、安装台、驱动部件、吸盘安装板、吸附部件和旋转部件，所述高度移动组件竖直安装于所述装置主体，可沿所述装置主体的z向移动；所述安装台固定安装在所述高度移动组件的第一法兰上，所述驱动部件固定安装于所述安装座上，所述旋转部件安装于所述驱动部件的第二法兰上；所述水平移动组件水平固定安装于所述旋转部件上，所述水平移动组件可沿所述驱动部件回转中心的径向移动；所述吸盘安装板固定安装于所述水平移动组件的第三法兰上，所述吸附部件安装于所述吸盘安装板上，用于吸附晶圆衬底。

8、根据本申请的一个实施例，所述预设位置设于所述旋转部件的转轴和所述旋转盘的转轴之间的连线上。

9、根据本申请的一个实施例，所述吸附部件包括：

10、上牙叉吸盘，所述上牙叉吸盘上开设有个吸气口，用于吸附所述晶圆衬底；

11、中牙叉吸盘，所述中牙叉吸盘中间开有吸气槽；

12、下牙叉吸盘，所述下牙叉吸盘上开有进气口；

13、所述进气口与吸盘安装板上的气源孔连通，所述进气口通过所述吸气槽与所述吸气口连通；所述气源孔通入负压气后，所述进气口、所述吸气槽和所述吸气口之间呈负压状态。

14、根据本申请的一个实施例，所述下牙叉吸盘与所述中牙叉吸盘之间设有第一密封胶，所述中牙叉吸盘与上牙叉吸盘之间设有第二密封胶。

15、根据本申请的一个实施例，所述纠偏组件包括直驱电机，所述直驱电机安装于所述纠偏安装架上，所述旋转盘安装于直驱电机的第四法兰上。

16、根据本申请的一个实施例，所述纠偏组件包括旋转接头，所述旋转盘的上端面设有环形气槽，所述旋转盘中间设有通气孔，所述旋转接头包括旋转接头部和进气部，所述旋转接头部与所述进气部转动连接，所述旋转接头部与所述通气孔固定连接，所述直驱电机设有中空孔，所述进气部设于所述中空孔内，所述进气部、所述旋转接头部、所述通气孔和所述环形气槽依次连通，所述进气部通入负压气时，所述旋转接头部、所述通气孔和所述环形气槽呈负压状态。

17、根据本申请的一个实施例，所述纠偏传感器具有发射端和接收端，所述发射端的设置位置高于所述接收端的设置位置，所述晶圆衬底设于所述发射端和所述接收端之间。

18、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种晶圆衬底定位装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述调整机构（1）包括：高度移动组件（11）、水平移动组件（12）、安装台（13）、驱动部件（14）、吸盘安装板（15）、吸附部件（16）和旋转部件（17），所述高度移动组件（11）竖直安装于所述装置主体（5），可沿所述装置主体（5）的Z向移动；所述安装台（13）固定安装在所述高度移动组件（11）的第一法兰（111）上，所述驱动部件（14）固定安装于所述安装座（13）上，所述旋转部件（17）安装于所述驱动部件（14）的第二法兰（141）上；所述水平移动组件（12）水平固定安装于所述旋转部件（17）上，所述水平移动组件（12）可沿所述驱动部件（14）回转中心的径向移动；所述吸盘安装板（15）固定安装于所述水平移动组件（12）的第三法兰（121）上，所述吸附部件（16）安装于所述吸盘安装板（15）上，用于吸附晶圆衬底（8）。

3.根据权利要求2所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述预设位置设于所述旋转部件（17）的转轴和所述旋转盘（3）的转轴之间的连线上。p>

4.根据权利要求2所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述吸附部件（16）包括：

5.根据权利要求4所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述下牙叉吸盘（163）与所述中牙叉吸盘（162）之间设有第一密封胶（164），所述中牙叉吸盘（162）与上牙叉吸盘（161）之间设有第二密封胶（165）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述纠偏组件包括直驱电机（2），所述直驱电机（2）安装于所述纠偏安装架（6）上，所述旋转盘（3）安装于直驱电机（2）的第四法兰（21）上。

7.根据权利要求6所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述纠偏组件包括旋转接头（9），所述旋转盘（3）的上端面设有环形气槽（31），所述旋转盘（3）中间设有通气孔（32），所述旋转接头（9）包括旋转接头部（91）和进气部（92），所述旋转接头部（91）与所述进气部（92）转动连接，所述旋转接头部（91）与所述通气孔（32）固定连接，所述直驱电机（2）设有中空孔（22），所述进气部（92）设于所述中空孔（22）内，所述进气部（92）、所述旋转接头部（91）、所述通气孔（32）和所述环形气槽（31）依次连通，所述进气部（92）通入负压气时，所述旋转接头部（91）、所述通气孔（32）和所述环形气槽（31）呈负压状态。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述纠偏传感器（4）具有发射端（41）和接收端（42），所述发射端（41）的设置位置高于所述接收端（42）的设置位置，所述晶圆衬底（8）设于所述发射端（41）和所述接收端（42）之间。

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【技术特征摘要】

1.一种晶圆衬底定位装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述调整机构（1）包括：高度移动组件（11）、水平移动组件（12）、安装台（13）、驱动部件（14）、吸盘安装板（15）、吸附部件（16）和旋转部件（17），所述高度移动组件（11）竖直安装于所述装置主体（5），可沿所述装置主体（5）的z向移动；所述安装台（13）固定安装在所述高度移动组件（11）的第一法兰（111）上，所述驱动部件（14）固定安装于所述安装座（13）上，所述旋转部件（17）安装于所述驱动部件（14）的第二法兰（141）上；所述水平移动组件（12）水平固定安装于所述旋转部件（17）上，所述水平移动组件（12）可沿所述驱动部件（14）回转中心的径向移动；所述吸盘安装板（15）固定安装于所述水平移动组件（12）的第三法兰（121）上，所述吸附部件（16）安装于所述吸盘安装板（15）上，用于吸附晶圆衬底（8）。

3.根据权利要求2所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述预设位置设于所述旋转部件（17）的转轴和所述旋转盘（3）的转轴之间的连线上。

4.根据权利要求2所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述吸附部件（16）包括：

5.根据权利要求4所述的晶圆衬底定位装置，其特征在于，所述下牙叉吸盘（163）与所述中牙叉吸盘（162）之间设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，韩银平，王尧，王立鹏，
申请(专利权)人：北京精雕科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：

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