一种校正晶圆盘的校准系统的制作方法

文档序号:15563138发布日期:2018-09-29 02:43阅读:823来源:国知局

本发明涉及半导体设备技术领域,特别涉及一种校正晶圆盘的校准系统。



背景技术:

半导体设备领域应用晶圆搬运机器人来对晶圆盘进行搬运,一般兼容6寸、8寸和12寸的晶圆盘。其工艺流程一般为:搬运机器人的机械手末端有真空陶瓷手,利用真空负压吸附的原理,将晶圆盘从载物料盒中搬运出来,随后运输至晶圆校准平台上面,校准平台的作用是将晶圆盘的所有朝向都调整为统一的方向。校准完成之后,加工设备对晶圆工作台上的晶圆盘进行后续工艺加工,待加工完成之后,机械手再将晶圆盘运输至晶圆盘加工设备的平台上面,从而完成晶圆盘的整个工艺运输流程。但是在校准过程中,如果晶圆盘的圆心与校准平台的圆心有偏差,就导致校准失败。

在实际生产过程中,晶圆在料盒中的位置不能确定,料盒每一层是圆形槽,每个料盒存在多层槽,故可以放置多层晶圆盘。晶圆盘放置在槽中,水平方向上左右位置精度较高,没有偏差,但是在前后方向上,晶圆盘可能凸出,处于料盒外部,凸出的距离甚至可能达到5-10mm,如果不对这个偏差进行校准,在机械手将晶圆盘从料盒中搬运出来将晶圆运输至校准平台之后,校准平台与晶圆盘之间就会存在这个偏差,若偏差过大(大于2mm),晶圆盘的校准就会失败。

因此,如何设计一种具备检测并调整晶圆盘与校准平台之间误差的校准系统,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种校正晶圆盘的校准系统,能够实现检测并调整晶圆盘与校准平台之间误差的功能。

为解决上述技术问题,本发明提供一种校正晶圆盘的校准系统,包括上端支撑盘,设置于所述上端支撑盘上、用于获取待校正晶圆盘位置信息的传感器,用于固定所述待校正晶圆盘的校准平台,用于调整所述待校正晶圆盘位置的滑动支撑平台,且所述校准平台位于所述滑动支撑平台的滑槽内。

优选地,所述传感器为激光测距传感器。

优选地,所述激光测距传感器的数量至少为3个,以使所述激光测距传感器形成圆形校准区域。

优选地,还包括设置于所述滑动支撑平台上、用于支撑所述待校正晶圆盘的顶杆。

优选地,所述顶杆为气压顶杆。

优选地,所述气压顶杆的上部设有用于吸附所述待校正晶圆盘的真空孔。

优选地,所述气压顶杆的数量至少为3个,以使所述待校正晶圆盘处于同一支撑平面。

优选地,还包括设置于所述上端支撑盘上、用于固定所述传感器的紧固片。

优选地,所述紧固片可拆卸地设置于所述上端支撑盘的螺纹孔内。

本发明所提供的校正晶圆盘的校准系统,主要包括上端支撑盘,设置于上端支撑盘上、用于获取待校正晶圆盘位置信息的传感器,用于固定待校正晶圆盘的校准平台,用于调整待校正晶圆盘位置的滑动支撑平台,且校准平台位于滑动支撑平台的滑槽内。本发明提供的校准系统,包括检测待校准晶圆盘是否在传感器圈定的圆形范围之内的检测部分,首先检测其误差是否在误差范围之内,如果大于误差范围,还包括校准部分,通过待校准晶圆盘下方的滑动支撑平台的顶杆吸附住待校准晶圆盘,将待校准晶圆盘顶起离开校准平台,通过电机带动滑动支撑平台移动待校准晶圆盘,直到传感器接收不到反馈信号为止,即完成对待校准晶圆盘的校准,实现检测并调整晶圆盘与校准平台之间误差的功能,与现有技术当中通过手移动待校准晶圆盘的方式相比,避免了出现静电的情况,自动化程度高,有效地提高校准精度。

附图说明

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,下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构安装示意图;

图2为图1所示的顶杆的结构示意图;

图3为图1所示的上端支撑盘的结构示意图。

其中,图1-图3中:

上端支撑盘—1,紧固片—2,传感器—3,顶杆—4,滑动支撑平台—5,校准平台—6,待校正晶圆盘—7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2,图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构安装示意图;图2为图1所示的顶杆的结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中,校正晶圆盘的校准系统主要包括上端支撑盘1,设置于上端支撑盘1上、用于获取待校正晶圆盘7位置信息的传感器3,用于固定待校正晶圆盘7的校准平台6,用于调整待校正晶圆盘7位置的滑动支撑平台5,且校准平台6位于滑动支撑平台5的滑槽内。

其中,上端支撑盘1通过螺钉紧固在搬运机器人主体结构上面,传感器3通过紧固片2固定在上端支撑盘3上;传感器3的激光发射口与接收口垂直于水平方向,并通过线材和通讯模块与计算机相连,进行通讯及数据传输,以获取激光传感器的反馈信号;滑动支撑平台5可以在水平面方向进行运动,用以调整待校正晶圆盘7的位置,滑动支撑平台5的移动是通过滑动支撑平台5下方的方向的电机带动滚珠丝杠转动,进而带动滑动支撑平台5移动,其移动范围是15mm,满足待校正晶圆盘7的误差调节范围;校准平台6设置于滑动支撑平台5的滑槽内,保证滑动支撑平台5移动不会影响校准平台6的位置。

具体的,在实际的校准过程中,晶圆搬运机器人首先将晶圆盘吸附,搬运至校准平台6上,此时校准系统会自动检测传感器3是否有激光反馈信号,如果没有激光反馈信号,则说明此时晶圆盘与校准平台6之间没有误差或者是在误差范围之内,则不需要校准;反之,如果传感器3有激光反馈信号,则说明晶圆盘的位置超出误差范围,此时,关掉校准平台6的负压吸附,顶杆4将待校准晶圆盘7顶起离开校准平台6,同时通过顶杆4顶端的真空孔负压吸附住待校准晶圆盘7,然后启动电机,控制滑动支撑平台5进行平面内部的移动,使待校准晶圆盘7处于激光传感器3校正圈定圆圈范围内,当所有的传感器3都检测不到待校准晶圆盘7之后,就说明校正过程完成,实现了偏差的校正;此时再控制顶杆4下降并关闭其负压,此时待校准晶圆盘7的圆心和校准平台6的中心的偏差就在允许范围内了。上述过程即是对待校准晶圆盘7的整个校准过程。

本发明提供的校准系统,包括检测待校准晶圆盘7是否在传感器3圈定的圆形范围之内,首先检测其误差是否在误差范围之内,如果大于误差范围,则通过待校准晶圆盘7下方的滑动支撑平台5的顶杆4吸附住待校准晶圆盘7,将待校准晶圆盘7顶起离开校准平台6,通过电机带动滑动支撑平台5移动待校准晶圆盘7,直到传感器3接收不到反馈信号为止,即可完成对待校准晶圆盘7的校准,与现有技术当中通过手移动待校准晶圆盘7的方式相比,避免了不允许静电出现的情况,而且机械和通讯结合校准系统能够保证校准精度更高。

为了优化上述实施例中校正晶圆盘的校准系统可以更加精准地校准待校准晶圆盘7与校准平台6的优点,传感器3为激光测距传感器;激光测距传感器的数量至少为3个,以使激光测距传感器形成圆形校准区域。传感器3采用激光测距传感器,可以使反馈信号更加敏感,可以更精准地检测和校准待校准晶圆盘7与校准平台6之间的误差;激光测距传感器形成圆形校准区域,此实施例中设定为3个,当然还可以为其他数量,至少3个才可以确定一个校准圆形区域,在实际的使用过程中,用户可以根据现场情况来确定激光测距传感器的个数,例如4、6、8等等,在此不做具体限定。

进一步地,校准系统还包括设置于滑动支撑平台5上、用于支撑待校正晶圆盘7的顶杆;另外,顶杆4为气压顶杆;同时,气压顶杆的上部设有用于吸附待校正晶圆盘7的真空孔;气压顶杆的数量至少为3个,以使待校正晶圆盘7处于同一支撑平面。此实施例中的顶杆4采用气压顶杆,气压顶杆可以以更加柔和的方式吸附待校正晶圆盘7,更好地保护待校正晶圆盘7,避免了损坏待校正晶圆盘7的情况发生;气压顶杆数量不限定为3个,此实施例采用3个是因为至少3个才可以确定一个支撑平面,还可以为其他数量,例如4个、5个或者6个,在此不做具体限定。

请参考图3,图3为图1所示的上端支撑盘的结构示意图。

进一步地,校准系统还包括设置于上端支撑盘1上、用于固定传感器3的紧固片2;紧固片2可拆卸地设置于上端支撑盘1的螺纹孔内。紧固片2可以将传感器3安装在上端支撑盘1不同的螺纹孔位,可以校正对应的6寸、8寸和12寸的晶圆盘的定位偏差,解决了现有技术当中采用大平台兼容至12寸的晶圆盘平面面积比较大的情况,优化了检测校准工艺。

综上所述,本实施例所提供的校正晶圆盘的校准系统主要包括上端支撑盘,设置于上端支撑盘上、用于获取待校正晶圆盘位置信息的传感器,用于固定待校正晶圆盘的校准平台,用于调整待校正晶圆盘位置的滑动支撑平台,且校准平台位于滑动支撑平台的滑槽内。本发明提供的校准系统,包括检测待校准晶圆盘是否在传感器圈定的圆形范围之内的检测部分,首先检测其误差是否在误差范围之内,如果大于误差范围,还包括校准部分,通过待校准晶圆盘下方的滑动支撑平台的顶杆吸附住待校准晶圆盘,将待校准晶圆盘顶起离开校准平台,通过电机带动滑动支撑平台移动待校准晶圆盘,直到传感器接收不到反馈信号为止,即完成对待校准晶圆盘的校准,实现检测并调整晶圆盘与校准平台之间误差的功能,与现有技术当中通过手移动待校准晶圆盘的方式相比,避免了出现静电的情况,自动化程度高,有效地提高校准精度。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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