[发明专利]一种晶圆晶向的定位装置及方法

说明书

本发明提供了一种晶圆晶向的定位装置及方法，该装置包括：承托环，旋转吸附装置，以及校准装置；承托环被构造出至少一圈径向向内延伸以承托晶圆的承托环面，承托环面设置环形布置的若干第一传感器，以采集基于晶圆压持第一传感器所确定的检测数据；校准装置包括一横向移动并设置校准边的调节块；承托环面与晶圆分离后，由旋转吸附装置吸附晶圆并执行粗调旋转，以将晶圆所具有的平边转动至面向校准边的状态，横向移动调节块，以在校准边与晶圆的平边吻合过程中对晶圆执行精调旋转。采用本发明，可使晶圆的平边定位准确，解决了在放置过程中造成的晶圆平边不统一的问题，提高了晶圆的制造良率。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种晶圆晶向的定位装置及方法。

背景技术

在将硅锭（ingot）切片形成晶圆（wafer）之前，通常会在硅锭的边缘处切割一个称为平边（flat）的平角。在硅锭的边缘处切割平边是为了标明晶圆中单晶生长的晶向，同时也帮助后续工序确定晶圆的摆放位置。当硅锭切割成晶圆之后，还需要经过光刻（Photo）、成膜外延（T/F）、蚀刻（Etch）、化学机械研磨（CMP）等多道半导体制程才能完成集成电路（Integrated Circuit, IC）的制作。在上述半导体制程中，需要对晶圆进行反复的输送，并在符合晶向加工位置上执行相应的半导体制程。然而，在通过机械手臂放置晶圆的过程中极易导致表征晶圆晶向的平边产生偏转。因此，在利用机械手臂将晶圆置于待加工位置之前，需要先将晶圆平边的方向进行校正，方能使晶圆被准确地放置于待加工位置，以便于进行后续的加工工作。

有鉴于此，有必要对现有技术中的晶圆晶向的定位装置及方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种晶圆晶向的定位装置及方法，用以解决晶圆在放置过程中，表征晶圆晶向的平边产生不统一以及基于不统一的晶圆晶向所导致的在后续各种半导体制程中晶圆表面无法形成有效集成电路的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆晶向的定位装置，包括：承托环，所述承托环被构造出至少一圈径向向内延伸以承托晶圆的承托环面，与所述承托环面呈同轴设置的旋转吸附装置，以及校准装置；

所述承托环面设置环形布置的若干第一传感器，以采集基于晶圆压持所述第一传感器所确定的检测数据；

所述校准装置包括一横向移动并设置校准边的调节块；

所述承托环面与晶圆分离后，由所述旋转吸附装置吸附晶圆并执行粗调旋转，以将晶圆所具有的平边转动至面向所述校准边的状态，横向移动所述调节块，以在校准边与晶圆的平边吻合过程中对晶圆执行精调旋转。

作为本发明的进一步改进，所述承托环还包括自承托环面的外侧边缘处向上外扩且自上而下渐缩的环状侧壁，环状侧壁的底部与晶圆的边缘吻合，所述环状侧壁的内表面光滑。

作为本发明的进一步改进，所述承托环被构造出至少两圈径向向内延伸以承托晶圆的承托环面，相邻承托环面沿竖直方向自下而上呈渐扩状。

作为本发明的进一步改进，根据平边的长度在所述校准边上水平设置若干第二传感器，以采集基于平边压持所述第二传感器所确定的检测数据。

作为本发明的进一步改进，所述校准装置还包括第二驱动装置，以及用于连接所述第二驱动装置和所述调节块的伸缩机构，所述伸缩机构受控于第二驱动装置，以横向驱动形成于伸缩机构末端的调节块作横向移动，以在校准边与晶圆的平边吻合过程中对晶圆执行精调旋转。

作为本发明的进一步改进，所述旋转吸附装置包括旋转单元和吸附单元，所述吸附单元安装于所述旋转单元上，由所述吸附单元将晶圆吸附在所述旋转单元上，并通过所述旋转单元带动晶圆旋转。

作为本发明的进一步改进，所述旋转单元包括与所述承托环面呈同轴设置且用于承托晶圆的托持平台，第三驱动装置，以及用于连接第三驱动装置和托持平台的转动轴，所述第三驱动装置通过驱动所述转动轴以带动所述托持平台旋转，进而带动放置于所述托持平台上的晶圆旋转。