[发明专利]一种晶圆预对准装置和预对准方法

说明书

本发明公开了一种晶圆预对准装置，包括底板，底板上方设置有与其平行的承载板，承载板上设置有旋转底座，旋转底座上设置有与其同步转动的真空吸附平台，旋转底座一侧设置有用于晶圆精准对准的视觉检测单元。还包括设置在底板上的顶升对中机构，顶升对中机构能顶起或放下真空吸附平台上的晶圆，并能推动晶圆相对真空吸附平台水平移动直至晶圆的圆心与真空吸附平台的中线重合。还公开就基于此装置的对准方法，增设了顶升对中机构，减少因晶圆偏移过大，原有视觉检测单元无法检出的异常发生的问题，缩短了停机时间，提高设备整体稳定性，降低晶圆偏移过大，无法识别的风险；一定程度上可以提高预对准装置的补偿范围。

技术领域

本发明涉及晶圆加工设备技术领域，尤其涉及一种晶圆预对准装置和预对准方法。

背景技术

晶圆的定位与识别是晶圆搬运及整个IC制造过程中的重要环节，晶圆的定位与识别都需要预对准装置(Pre-Aligner)的参考。晶圆预对准的目的是计算晶圆的偏心并找到其缺口，进而补偿其偏心并将缺口转至一定方向，为下一步晶圆的识别和处理做好准备。现有的晶圆预对准装置参照附图7-8所示，包括固定在承载板5’上的旋转底座4’，旋转底座4’上固定有真空吸附平台3’，旋转底座4’一侧通过立架设置有CCD视觉传感器1’，晶圆6’通过机械爪放置在真空吸附平台3’上，系统启动，真空打开，吸附固定晶圆；真空值到设定值后，旋转底座4’带动真空吸附平台3’上晶圆6’一起旋转，打开立架上的背光源2’，通过CCD视觉传感器1’识别，系统运算处理计算出晶圆圆心位置和晶圆缺口或扁平口位置，并把缺口或平口位置调整到所需要的角度，实现晶圆的预对准。

但现有的这种仅依靠CCD视觉传感器识别的预对准系统，以12寸晶圆为例，识别的范围普遍304mm，只能解决偏差在±2mm内晶圆偏移量，而实际中意外情况下出现偏差大于5mm，如机械爪放置晶圆在真空吸附平台时，偏差过大，此时因超出识别范围，预对准装置发出警报，机台停机。此种情况，查找原因时间长，代价大，且没办法从根本上消除，而设备是自动化程度很高设备，停机处理不及时，处理时间长都会影响设备有效工作时间。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆预对准装置，减少因晶圆偏移过大，原有视觉检测单元无法检出的异常发生的问题，缩短了停机时间，提高设备整体稳定性，降低晶圆偏移过大，无法识别的风险；一定程度上可以提高预对准装置的补偿范围。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种晶圆预对准装置，包括底板，所述底板上方设置有与其平行的承载板，所述承载板上设置有旋转底座，所述旋转底座上设置有与其同步转动的真空吸附平台，所述旋转底座一侧设置有用于晶圆精准对准的视觉检测单元，还包括设置在底板上的顶升对中机构，所述顶升对中机构能顶起或放下真空吸附平台上的晶圆，并能推动晶圆相对真空吸附平台水平移动直至晶圆的圆心与所述真空吸附平台的中线重合。

本发明的有益效果在于：增设了顶升对中机构，顶升对中机构能将晶圆从真空吸附平台上顶起，再推动晶圆水平移动，完整初步对中，保证顶升对中机构将晶圆下移放置到真空吸附平台时，圆心与真空吸附平台的中线重合。再通过真空吸附平台吸附固定晶圆，旋转底座带动真空吸附平台上晶圆一起旋转，视觉检测单元运算处理计算出晶圆圆心位置和晶圆缺口或扁平口位置，并把缺口或平口位置调整到所需要的角度，实现晶圆的预对准。减少因晶圆偏移过大，原有视觉检测单元无法检出的异常发生的问题，缩短了停机时间，提高设备整体稳定性，降低晶圆偏移过大，无法识别的风险，一定程度上可以提高预对准装置的补偿范围。

进一步来说，所述顶升对中机构包括顶升装置和对中装置，所述对中装置包括对称设置在真空吸附平台两侧的左对中挡板和右对中挡板，所述左对中挡板和右对中挡板在对中驱动件作用下相对或相向运动，所述左对中挡板和右对中挡板向相互靠近时，推动晶圆相对真空吸附平台的中线对中。对中驱动件可为平行夹爪气缸，左对中挡板和右对中挡板分别固定在平行夹爪气缸的两个气动夹爪上。平行夹爪气缸动作，推动左对中挡板和右对中挡板相互靠近时，推动晶圆相对真空吸附平台水平移动，实现晶圆的对中导正；推动左对中挡板和右对中挡板相互远离时，能松开晶圆。