[发明专利]一种晶圆定位装置及方法

说明书

本发明提供一种晶圆定位装置及相关方法，该装置包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构、标记检测器和控制模块，其中，所述晶圆旋转机构包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；所述标记检测器检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述标记检测器的检测结果控制所述驱动轮以实现晶圆定位。本发明的晶圆定位装置采用驱动轮驱动晶圆旋转代替传统的吸盘吸取方式，可以避免在定位时造成晶圆损伤，能实现多点检测定位，多段速度控制，高效率高精度，结构简单成本低。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，特别是涉及一种晶圆定位的装置及方法。

背景技术

晶圆的对准控制是集成电路制造工艺中的重要环节之一。在半导体晶圆制造时，通常会在晶圆上制作用于定位的标记，例如设置在晶圆边缘的缺口，常见的有V型槽(V-notch)、平边(Flat)等。

这些定位标记可通过光学传感器或电荷耦合元件(CCD)摄像机等方式来检测。较早的晶圆定位装置揭露于1994年8月23日公开的日本专利申请号为05045948的专利文献中。该专利公开的定位装置利用安装在转动桌上的电荷耦合元件(CCD)摄像机来侦测半导体晶圆在转动桌上的位置并处理影像以侦测晶圆重心的位置，并将处理的影像送到镜头中以决定晶圆的方向，从而实现晶圆的定位。

然而，目前业内常用的定位装置中，不论标记的检测器是利用CCD还是光学传感器，基本都是通过吸盘将晶圆真空吸取固定在转盘上旋转来结合检测器实现寻边定位的。而通过吸盘使晶圆旋转很容易在晶圆与吸盘接触部位造成损伤，形成吸痕等，特别是对于双面抛光的晶圆，这种影响更为突出。

因此，实有必要改进现有的晶圆定位装置，避免上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆定位装置及方法，用于解决现有技术中利用晶圆定位装置定位时易造成晶圆损伤的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆定位装置，包括：设有旋转中心的晶圆旋转机构、标记检测器和控制模块，其中，所述晶圆旋转机构包括与晶圆接触并驱动晶圆以所述旋转中心进行旋转的驱动轮；所述标记检测器检测晶圆上的定位标记，并将检测结果发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述标记检测器的检测结果控制所述驱动轮以实现晶圆定位。

优选地，所述晶圆旋转机构还包括伺服电机和齿轮转换机构；所述伺服电机通过所述齿轮转换机构带动所述驱动轮转动；所述控制模块通过控制所述伺服电机来控制所述驱动轮转动速度及方向以实现晶圆定位。

优选地，所述齿轮转换机构包括：固定于所述伺服电机转轴上的第一齿轮以及固定于所述驱动轮转轴上的第二齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮咬合并带动第二齿轮转动，以将所述伺服电机的转动力转换到所述驱动轮上。

优选地，所述伺服电机和所述齿轮转换机构位于所述晶圆旋转机构的旋转中心。

优选地，所述晶圆旋转机构还包括边缘挡块，所述边缘挡块位于旋转中心向驱动轮延伸的延长线上。

优选地，所述标记检测器设置在所述边缘挡块上。

优选地，所述标记检测器数量为三个，平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。

优选地，所述驱动轮数量为三个，平均分布于以所述旋转中心为圆心的圆周上。进一步优选地，所述边缘挡块数量为三个，分别位于旋转中心向三个所述驱动轮延伸的延长线上。更进一步优选地，所述标记检测器数量为三个，分别设置在对应三个所述驱动轮的边缘挡块上。

优选地，所述标记检测器为光学传感检测器。

优选地，所述晶圆定位装置还设有机械手臂，放入或取出晶圆。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种晶圆定位方法，包括：