雙整定精確定位矽片圓心的方法

2023-06-19 06:23:56 1

專利名稱：雙整定精確定位矽片圓心的方法
技術領域：
本發明涉及集成電路製造矽片處理技術，具體來說是一種雙整定精確定位矽片圓心的方法。
背景技術：
半導體領域全自動設備在矽片傳送過程中，難以避免的產生傳送誤差。這些誤差表現為矽片的圓心偏移，為避免偏移帶來工藝瑕疵，因此在工藝加工前需要對矽片進行重新定位。原有半導體自動設備採用的機械夾持方式使矽片重新定位，此種方法因為需要特定結構接觸矽片才能使其重新定位，特定結構離開矽片時有可能造成二次誤差。為了減少二次誤差，機械夾持方式改進接觸面為點，減少夾持接觸點，修正夾持動作等等辦法來減少二次誤差，但都不能很好的根除二次誤差。另外一種矽片重新定位方式為非接觸對中方式，也是現在大多數設備常用的方法，該方法通過傳感器以非接觸方式檢測矽片邊緣，移動矽片校準位置。根據採用傳感器的不同，測量精度也有很大的偏差。其中，採用傳感器是面掃描圖像識別傳感器，掃描矽片邊緣需要的聚焦距離過大， 攝像環境要求嚴格，在100 μ m左右這個精度等級上應用局限性還是很大的。

發明內容
本發明的目的在於提供一種雙整定精確識別並重新定位矽片圓心的方法，解決現有技術中存在的掃描矽片邊緣需要的聚焦距離過大，攝像環境要求嚴格等問題，它是為了消除矽片傳送過程中產生的位置誤差，在矽片工藝加工前進行重新定位的方法。本發明的技術方案是一種雙整定精確定位矽片圓心的方法，通過低、高精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣識別，確定矽片圓心來實現；將矽片放置於承片臺上，真空吸附固定矽片，第一步沿旋轉方向轉動矽片，同時用低精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣識別、檢測；第二步計算矽片圓心，要求精度為100 μ m ；移動雙向電機和旋轉電機將矽片移動到設計位置，第三步重複第一步，使矽片沿旋轉方向轉動，同時用高精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣再次識別、檢測；第四步再次計算矽片圓心，要求精度為Iym;移動雙向電機和旋轉電機將矽片移動到設計位置，方法結束。所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，矽片勻速轉動的時候在3個不同時刻測量3個值，以確定矽片邊緣上3點的坐標，根據過3點有且只有一個圓，可確定並計算出矽片中心的坐標。所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，矽片圓心的計算方法，具體如下設傳感器到承片臺圓心0的距離為d，矽片旋轉的角速度為ω ；從某一時刻、開始計時，分別在、、 t2、t3的時刻進行測量，並在t的時刻停止計時；在測量的這3個時刻，矽片邊緣的測量點分別為Ι\、τ2、τ3 ；開始計時的時刻、和停止計時的時刻t，矽片邊緣距離傳感器最近點分別為 T0和T ；測得的3個測量值分別為傳感器到矽片邊緣的距離Ip 12、13，停止計時的時候計算 HT3的坐標T1 到 0 的距離為(Cl-I1)，θ = ω (t-ti)X1 = (Cl-I1)Cos θ (1)Y1 = (d-ll)sin θ (2)由公式(1)、(2)可得出T1 的坐標(χι; Yl)；同理，得出 T2 (x2, y2)，T3 (x3, y3)；根據公式(3)、(4)算出矽片中心的坐標(X，y)
權利要求
1.一種雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，通過低、高精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣識別，確定矽片圓心來實現；將矽片放置於承片臺上，真空吸附固定矽片， 第一步沿旋轉方向轉動矽片，同時用低精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣識別、檢測； 第二步計算矽片圓心，要求精度為100 μ m ；移動雙向電機和旋轉電機將矽片移動到設計位置，第三步重複第一步，使矽片沿旋轉方向轉動，同時用高精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣再次識別、檢測；第四步再次計算矽片圓心，要求精度為Iym;移動雙向電機和旋轉電機將矽片移動到設計位置，方法結束。
2.按照權利要求1所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，矽片勻速轉動的時候在3個不同時刻測量3個值，以確定矽片邊緣上3點的坐標，根據過3點有且只有一個圓，可確定並計算出矽片中心的坐標。
3.按照權利要求1所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，矽片圓心的計算方法，具體如下設傳感器到承片臺圓心0的距離為d，矽片旋轉的角速度為ω ；從某一時刻、開始計時，分別在、、t2、t3的時刻進行測量，並在t的時刻停止計時；在測量的這 3個時刻，矽片邊緣的測量點分別為1\、T2, T3 ；開始計時的時刻、和停止計時的時刻t，矽片邊緣距離傳感器最近點分別為Ttl和T ；測得的3個測量值分別為傳感器到矽片邊緣的距離12、13，停止計時的時候計算1\、T2、T3的坐標T1 到 0 的距離為(Chl1)，θ = ω α-、)X1 = (Cl-I1)Cos θ (1)Y1 = ((!-lysine (2)由公式(1)、(2)可得出 T1 的坐標(xi; Yl)；同理，得出 T2 (x2, y2)，T3 (x3, y3)；根據公式(3)、(4)算出矽片中心的坐標(x，y)
4.按照權利要求3所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，第一步沿旋轉方向轉動矽片的旋轉角度為30-50°，矽片旋轉的角速度為ω為0.05-3. 14弧度/秒，第二步沿旋轉方向轉動矽片的旋轉角度為30-50°，矽片旋轉的角速度為ω為0.05-3. 14弧度/秒。
5.按照權利要求3所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，檢測數值通過公式(1)、(2)、(3)、(4)計算，定位矽片平邊或缺口位置及圓心位置。
6.按照權利要求1所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，第一步沿旋轉方向轉動矽片時，通過安裝於矽片邊緣側方的低精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣進行檢測；第二步沿旋轉方向轉動矽片時，通過高精度線性圖像識別傳感器對矽片邊緣進行檢測。
7.按照權利要求6所述的雙整定精確定位矽片圓心的方法，其特徵在於，低精度線性圖像識別傳感器採用低像素矽電耦合元件陣列傳感器，其像素精確度為IOym ；高精度線性圖像識別傳感器採用高像素矽電耦合元件陣列傳感器，其像素精確度為0. 1 μ m。
全文摘要
本發明涉及集成電路製造矽片處理技術，具體來說是一種雙整定精確定位矽片圓心的方法。本發明將矽片沿圓心方向旋轉，利用不同精度的線性圖像識別傳感器依次對矽片邊緣進行識別，確認矽片平邊或缺口位置，確定矽片圓心偏移量；通過雙向移動電機將矽片移動，使矽片圓心和設計位置重合。從而，解決半導體行業工藝中矽片在加工設備中出現的傳輸誤差，採用雙整定的方法，使得整定後的精度達到1μm。
文檔編號G01B11/00GK102169822SQ20111003483
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月9日 優先權日2011年2月9日
發明者康寧, 田廣霖, 鄭春海 申請人:瀋陽芯源微電子設備有限公司