本发明涉及零件定位技术领域，尤其指一种晶圆对中装置及方法。
背景技术：
晶圆对中控制是集成电路(ic)制造工艺中的重要环节之一。由于光刻机视野很小，因此在晶圆传送到光刻机进行光刻之前必须进行对准。晶圆存放在片盒中，两者存在毫米级间隙，使机械手从片盒去除的晶圆存在毫米级的随机偏心，缺口方向亦随机。晶圆对准的过程即是通过一定的方法，使其型芯调整到指定范围内，使其缺口转动到指定方向，即包括晶圆形心、缺口两个对准过程。
而传统晶圆对中设备由于技术限制，仅能对“单一标准晶圆”进行定位，无法处理超薄、多孔、翘曲变形的晶圆。近年来，随着集成电路制造产业的发展，超薄、形状不规则的晶圆不断出现，这对晶圆对中装置提出了新的技术要求。如何实现超薄、多孔、翘曲变形的晶圆的快速对中和定位，是集成电路封装行业的关键技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种晶圆对中装置及方法，实现对于超薄、形状不规则的晶圆的快速对中。
本发明提供的技术方案如下：一种晶圆对中装置，包括：
控制器，
可旋转的支撑台组件，
若干夹爪组件，可径向伸缩的装设于所述支撑台组件上，且布置在晶圆摆放位置的四周侧，
张力模块，连接至所述夹爪组件，
驱动机构，通过所述张力模块与所述夹爪组件连接，所述驱动机构通过所述张力模块带动所述夹爪组件伸缩以调整晶圆位置，以及，
缺边寻找传感器，设置在所述支撑台组件上，以感测晶圆的缺边位置，其中，
所述控制器根据所述张力模块的张力变化控制所述夹爪组件对晶圆的夹紧力，并且根据所述缺边寻找传感器的检测结果控制所述支撑台组件旋转以带动晶圆到预设角度，所述控制器控制所述驱动机构使其带动所述夹爪组件将晶圆移动到预设位置。
本技术方案，控制器通过张力模块的张力变化调控夹爪组件对晶圆进行对正，夹爪组件的抓力可控，可以保证晶圆不因夹力过大而发生破损，同时不需使用真空吸盘对晶圆固定，如此可以更好的适用于超薄、多孔、翘曲变形的晶圆。
具体的，所述夹爪组件包括第一卡置部和摆放晶圆的第一托起部，所述第一托起部与所述第一卡置部形成l型结构，所述驱动机构带动所述夹爪组件伸缩以调整晶片的位置。
具体的，所述夹爪组件包括夹指部、第二托起部以及第三托起部，所述夹指部包括第一卡置部和摆放晶圆的第一托起部，所述第二托起部及第三托起部分别位于所述第一托起部的两侧共同形成晶圆的摆放平面；所述驱动机构带动所述夹指部伸缩以调整晶片的位置。
具体的，所述夹爪组件外伸出支撑台组件。
本技术方案，晶圆直接放置在夹爪组件上，同时夹爪组件外伸出支撑台组件，则夹爪之间会形成间隙，可以节省材料和制造成本。
具体的，包括均布的3个夹爪组件；
和/或；
所述驱动机构为曲柄滑块结构；
和/或；
所述支撑台组件上设置有在位传感器；
和/或；
所述缺边寻找传感器为光学传感器或磁性传感器。
优选的，晶圆对中装置进一步包括缓存机构，所述缓存机构包括若干支撑手指以及支柱，所述支撑手指通过所述支柱可径向伸缩且可竖直移动的装设在所述支撑台组件上，所述支撑手指与所述夹爪组件交错布置；其中，
晶圆进行对中时，所述支撑手指位于晶圆所在平面下方，晶圆完成对中后，所述控制器调控所述支撑手指调整径向位置并竖直移动，以将晶圆托起和/或放下。
本技术方案，缓存机构可以用以暂时储存定位后的晶圆，提高装置的生产效率。
进一步的，所述缓存机构包括在位传感器，所述在位传感器感测所述支撑手指上是否放置有晶圆，所述在位传感器与所述控制器通讯连接。
具体的，所述支撑手指包括托起部和卡置部，所述托起部与所述卡置部形成l型结构。
具体的，所述缓存机构包括4个支撑手指。
本发明还公开一种晶圆对中方法，使用前述的晶圆对中装置实施，所述晶圆对中方法包括以下步骤：
s100，将晶圆放置在所述夹爪组件上；
s200，所述控制器调控所述夹爪组件将晶圆移动到预设位置，并且根据所述张力模块的张力变化控制所述夹爪组件对晶圆的夹紧力，
s300，所述控制器根据所述缺边寻找传感器的检测结果控制所述支撑台组件旋转以带动晶圆到预设角度。
本发明还公开另一种晶圆对中方法，使用前述的晶圆对中装置实施，所述晶圆对中方法包括以下步骤：
s100，将晶圆放置在所述夹爪组件上，同时保持所述支撑手指位于该晶圆下方；
s200，所述夹爪组件将晶圆移动到预设位置，所述控制器根据所述张力模块的张力变化控制所述夹爪组件对晶圆的夹紧力，
s300，所述控制器根据所述缺边寻找传感器的检测结果控制所述支撑台组件旋转以带动晶圆到预设角度。
s400，所述支撑手指调整径向位置并上升以将晶圆竖直托起，将晶圆取走，再按照步骤s100-s400执行。
进一步优选的，所述步骤s100中，首先将晶圆放置在所述支撑手指上，所述支撑手指下降以将晶圆放置在所述夹爪组件上。
本发明提供的一种晶圆对中装置及方法，能够带来以下至少一种有益效果：
1、控制器通过张力模块的张力变化调控夹爪组件对晶圆进行对正，形成一种柔性张力控制机制，夹爪组件的抓力可控，可以保证晶圆不因夹力过大而发生破损。利用三点定位机构实现晶圆的快速对中。
2、夹爪组件构成边缘支撑机构，无需真空吸盘，可实现超薄、多孔晶圆的支撑。
3、设立缓存机构，完成对正后的晶圆会被抬升暂存在缓存机构上，可有效提高装置生产效率。缓存站采用四点支撑技术，同时具备粗定位功能。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对晶圆对中装置及方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是晶圆对中装置的立体结构示意图。
图2是夹爪组件和支撑台组件的组合结构示意图。
图3是夹爪组件、线性单元以及张力模块的组合结构示意图。
图4是夹爪组件和支撑台组件的组合结构俯视图。
图5是缓存机构的立体结构示意图。
图6是缓存机构托起晶圆的状态示意图。
附图标号说明：1、控制箱，2、缓存机构，21、支架，22、导向支架，23、支柱，24、支撑手指，25、马达，3、缺边寻找传感器，4、夹爪组件，41、旋转组件，42、支撑台组件，43、保护组件，44、连接臂，441、夹指部，442、第二托起部，443、张力模块，444、固定座，445、线性单元，446、连杆，447、轴承，448、旋转法兰，449、旋转马达。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
实施例一
如图1-图3所示，本实施例公开一种晶圆对中装置，包括：控制箱1、缺边寻找传感器3、支撑台组件42、若干个夹爪组件4、张力模块443、线性单元445。
控制箱1内包括有控制器，支撑台组件42和旋转组件41位于位于控制箱1上方，旋转组件41用以驱动支撑台组件42旋转。控制箱1位于装置的最下方，主要包括控制器、通信和电源接口、驱动马达、以及作为承载部件的底座等结构。
参照图2-图4，夹爪组件4包括固定座444、连杆446、轴承447、旋转法兰448、旋转马达449、夹指部441、第二托起部442以及第三托起部，夹指部441、第二托起部442以及第三托起部装设在固定座444上，第二托起部442与第三托起部分别位于夹指部441的两侧，夹指部441包括第一卡置部和第一托起部，第一托起部与所述第一卡置部形成l型结构，第二托起部442以及第三托起部形成一个平面以摆放晶圆，第一托起部可以同第二托起部442以及第三托起部的上表面共面以共同作用托起晶圆，定位过程中第一托起部是动态的，而第二托起部442以及第三托起部与固定座是相对静止的，故设置第二托起部442以及第三托起部可以较好的实现对于晶圆的支撑作用。第一托起部也可以设置为稍低于第二托起部442与第三托起部上表面构成的平面，张力模块332以及线性单元445位于固定座444下方，夹指部442通过张力模块443与线性单元445连接。旋转马达449装设在支撑台组件42上，旋转马达449通过旋转法兰448和连杆446与线性单元445连接，线性单元445在旋转马达449的作用下进行直线往复运动，进而通过张力模块332带动夹指部441在径向上伸缩。示例性的，还可以设置曲柄滑块机构驱动线性单元445往复运动。晶圆对中装置包括均布在晶圆摆放位置周测的3个夹爪组件，形成一个三点定位机构，如图2所示。
通过监测张力模块443的张力变化可实现线性单元445的运动控制，进而实现夹紧力的控制。若干夹指部441围设在晶圆摆放位置的四周侧。也即晶圆可以放置在托起部形成的平面上并被第一卡置部推动移位并配合紧固。缺边寻找传感器可以选用光学传感器或磁性传感器，其中光学传感器可以选用透射型光学传感器、反射型光学传感器以及光学图像传感器等。
当然，夹爪组件4也可以不包括位于夹指部441两侧的第二托起部442和第三托起部，而仅由夹指部441的第一托起部来摆放晶圆。此外晶圆可以直接摆放在支撑台组件42上，夹爪组件42只负责推动晶圆移动定位而不承担托起晶圆的功能。
进一步优选的，支撑台组件42上可进一步包括位于其上部的保护组件43，保护组件43包括保护罩、外壳和在位传感器等部件，保护罩用于保护设备的内部电路，在位传感器用于感测晶圆是否摆放在位置上，以传输信号给控制器开始进行定位，也是为了防止预对装位置在掉电重启后引起的误操作。
使用本实施例的晶圆对中装置对晶圆进行对中的步骤包括：
s100，将晶圆放置在夹爪组件4上的托起部上，在位传感器感测到晶圆已就位，传输信号给控制器触发其动作；
s200，控制器调控夹爪组件4将晶圆移动到预设位置，并且根据张力模块443的张力变化控制夹爪组件4对晶圆的夹紧力，
s300，控制器根据缺边寻找传感器3的检测结果控制支撑台组件42旋转以带动晶圆到预设角度。
实施例二
在实施例一的基础上，如图2所示，夹爪组件4外伸出支撑台组件42，也即夹爪组件4之间存在着空隙，晶片摆放在夹爪组件上不与支撑台组件接触。
参照图1和图5，晶圆对中装置进一步包括缓存机构2，缓存机构2主要包括支架21、导向支架22、支柱23、支撑手指24和马达25。
支架21位于支撑台组件42下方同其固设为一体，导向支架22从支架21的四周侧外伸出，支撑手指24通过支柱23设置在导向支架22上，支柱23可带动支撑手指24升降，并且支撑手指24可沿径向伸缩，示例性的，缓存机构包括4个支撑手指，支撑手指围设在晶圆摆放位置的四周侧且与夹爪组件4错开不干涉。
晶圆进行对中时，支撑手指24位于晶圆所在平面下方，晶圆完成对中后，控制器调控支撑手指调整径向位置至完成对中的晶圆边缘处，支柱23带动支撑手指24从夹爪组件4之间的空隙中上升，以将晶圆竖直托起至一定高度，其他装置如机械手从该处将定位好的晶圆从支撑手指24上取走，并且继续在夹爪组件42上放置未对正的晶圆进行对正，重复上述操作。
进一步的，还可以通过缓存机构向夹爪组件上料，首先保持支撑手指在晶圆所在平面上方，将晶圆放置在所述支撑手指上，所述支撑手指下降以将晶圆放置在所述夹爪组件上，完成后支撑手指位于晶圆所在平面下方，可以继续进行上述操作将定位好的晶圆从夹爪组件上托起。
参照图6中所示。示例性的，支撑手指包括托起部和卡置部，托起部与卡置部形成l型结构，以将晶圆托起或放下的同时保持其不发生移位，使得缓存机构实现了粗定位功能。
进一步的，缓存机构还包括在位传感器，在位传感器设置在支柱23上感测支撑手指上是否放置有晶圆，在位传感器与控制器通讯连接。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。