[实用新型]一种电子束扫描测量仪用晶圆定位装置

说明书

本实用新型公开了一种电子束扫描测量仪用晶圆定位装置，涉及半导体技术领域，该晶圆定位装置将传统的对射式光电传感器更换为对射式光纤传感器或反射式光纤传感器，使得能够实现对透明晶圆、半透明晶圆和不透明晶圆的有效定位，将适用范围扩展到各种透明度的晶圆；同时通过设置多个传感器组，实现对多种尺寸的晶圆的定位，支持主流的3、4、6、8寸；另外增加了独立传感器信号处理器对传感器输出信号进行放大和滤波，再增加了独立的主控板对传感器输出信号进行调制，使得该装置可以适配各种型号的现有机台，在不同实用机台型号中都能实现有效定位，应用方便、更换成本低、多机型兼容、标准统一。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种电子束扫描测量仪用晶圆定位装置。

背景技术

电子束扫描测量仪是一种在半导体制造过程中用于测量晶圆上图案及关键尺寸的仪器，晶圆是具有单晶结构的晶圆片，不同的晶圆晶体方向具有不同的化学、电学和物理特性，因此晶圆均要求具有特定的晶体方向，离子注入、光刻图案等工艺均以晶体方向作为参考，因此对晶圆进行定位是晶圆测量的首要条件，晶圆具有缺口作为晶体方向的可见参考，因此电子束扫描测量仪通过识别晶体的缺口即能实现对晶圆的定位。

目前的电子束扫描测量仪中，机台利用6组对射式光电传感器来实现晶圆定位，6组对射式光电传感器均匀布设在一个虚拟圆的圆周上，该虚拟圆对应的晶圆尺寸与待定位的晶圆的尺寸相同，晶圆在对射式光电传感器的发光管和接收管之间，当有晶圆出现时会遮挡对射式光电传感器的对射路径，从而可以实现晶圆的定中心和定边沿(包括NOTCH缺口或FLAT平边)，具体的，以接收管为例，请参考图1，6个接收管12设置在一块安装板11上，6个发光管12 均匀布设在一个虚拟圆的圆周上，各个发光管固定在另一块相对设置的安装板上并与各自的接收管对向设置。该安装板11设置在两轴移动平台上。机台控制机械臂抓取晶圆置于对射式光电传感器的发光管和接收管之间，机台根据6组对射式光电传感器的检测数据可以确定晶圆中心，然后通过控制两轴移动平台中的两个电机带动安装板11沿着X轴和/或Y轴移动使得安装板11的中心移动至晶圆中心处。安装板11的中心设置有旋转轴13，安装板11的中心移动至晶圆中心处后，机台控制机械臂放下晶圆，并控制真空泵通过真空管道将晶圆吸附在旋转轴上，机台控制旋转电机带动旋转轴转动从而带动晶圆转动，然后机台根据6组对射式光电传感器的检测数据将晶圆缺旋转至指定位置，从而完成晶圆的定位。

但是对于透明或半透明的晶圆来说，晶圆的边缘由于光的全反射，对光的透过性反而变差，会形成一条黑线，所以，对射式光电传感器会由于晶圆边缘黑线、边缘以内又透光，而改变原有边沿以内全遮蔽的工作条件，从而导致定位失败，因此现有的电子束扫描测量仪仅能对非透明晶圆进行定位，而无法对半透明和透明的化合物类半导体晶圆进行定位，适用范围限制性较高。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种电子束扫描测量仪用晶圆定位装置，电子束扫描测量仪的机台利用该晶圆定位装置可以实现对不同透明度、不同晶圆尺寸的晶圆在不同实用机台型号中的有效定位。

本实用新型的技术方案如下：

一种电子束扫描测量仪用晶圆定位装置，该晶圆定位装置包括：主控板、传感器信号处理器和传感器组，主控板包括主控器、机台通讯接口、传感器接口电路、晶圆尺寸选择拨码开关和机型选择拨码开关，主控器分别连接机台通讯接口、传感器接口电路、晶圆尺寸选择拨码开关和机型选择拨码开关，主控板通过机台通讯接口与电子束扫描测量仪中的机台建立通讯连接，主控板通过传感器接口电路与传感器信号处理器建立连接，传感器信号处理器连接传感器组，传感器组中包括六个传感器，六个传感器位于同一个虚拟圆的圆周上，虚拟圆对应一种晶圆尺寸，传感器组中的各个传感器分别连接传感器信号处理器；传感器组中的各个传感器为对射式光纤传感器，则对射式光纤传感器的发光管和接收管对向设置并分别位于待定位的晶圆两侧，或者，传感器组中的各个传感器为反射式光纤传感器，则反射式光纤传感器的发光管和接收管位于待定位的晶圆的同一侧。