本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓加工，具體涉及半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體晶圓在加工過程中，其精確的定位非常重要，因為這會直接影響半導(dǎo)體晶圓加工的精度和一致性，從而提高芯片的性能和良率，晶圓加工定位涉及到晶圓的尋邊和中心定位，通過精確的定位技術(shù)，可以保證晶圓在加工過程中的位置準(zhǔn)確無誤，避免因位置偏差導(dǎo)致的加工錯誤和性能下降。

2、現(xiàn)有的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置例如公開號為cn116598245a的專利申請公開的一種半導(dǎo)體晶圓定位裝置及半導(dǎo)體晶圓加工定位方法，其包括底座、液壓推桿、運動件和光罩片，所述底座的上端固定安裝有液壓推桿，且液壓推桿的上端固定安裝有運動件，所述底板的上端轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)板，且轉(zhuǎn)板的上端內(nèi)部開設(shè)有驅(qū)動槽，所述板的上端固定安裝有驅(qū)動馬達(dá)，且驅(qū)動馬達(dá)的輸出端固定安裝有驅(qū)動輪，該半導(dǎo)體晶圓定位裝置是通過機(jī)械碰撞實現(xiàn)定位的，這點對于半導(dǎo)體晶圓脆性材料來說不適應(yīng)使用，且定位也不夠精確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，半導(dǎo)體晶圓在加工過程中，定位不精確，導(dǎo)致了半導(dǎo)體晶圓的加工一致性差的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、本發(fā)明第一方面是提供半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，包括裝置主柜，在裝置主柜的頂面中部位置滑動設(shè)置有移動座，在移動座的頂面滑動設(shè)置有晶圓支撐平臺，所述晶圓支撐平臺通過自動吸附固定或者自動解除吸附半導(dǎo)體晶圓片，在裝置主柜的頂面邊緣位置設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)實時采集半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點，基于半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點控制移動座和晶圓支撐平臺調(diào)節(jié)半導(dǎo)體晶圓片的位置。

4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述裝置主柜包括主柜主體，主柜主體的頂面固定連接有y軸軌道，y軸軌道的內(nèi)部通過軸承安裝有y軸螺桿。

5、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述移動座包括兩組x軸軌道，兩組x軸軌道的兩端底面固定連接有軌道滑塊，軌道滑塊與y軸螺桿相契合。

6、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述晶圓支撐平臺包括移動板，移動板的底面兩端固定連接有移動軌道，移動軌道與x軸軌道相匹配，移動板的頂面中心位置安裝有晶圓盤，晶圓盤的頂面開設(shè)有吸附槽。

7、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述移動板的底面中心位置螺栓連接有同步機(jī)構(gòu)，移動板的底面中心位置安裝有自動吸附機(jī)構(gòu)。

8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述定位機(jī)構(gòu)包括移動橫臂，移動橫臂的兩端固定連接有移動立柱，移動立柱的底端設(shè)置有固定座，固定座的頂部安裝有固定軌道，固定軌道與移動立柱的底端活動連接，移動橫臂的一面開設(shè)有機(jī)構(gòu)軌道，機(jī)構(gòu)軌道內(nèi)設(shè)置有定位監(jiān)測機(jī)構(gòu)，移動立柱的底部固定連接有活塞桿，活塞桿的外側(cè)嵌套有氣缸殼。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述定位監(jiān)測機(jī)構(gòu)包括機(jī)構(gòu)主體，機(jī)構(gòu)主體的內(nèi)側(cè)固定連接有安裝板，安裝板遠(yuǎn)離機(jī)構(gòu)主體的一側(cè)固定連接有移動滑塊，機(jī)構(gòu)主體的頂端安裝有液壓推桿，液壓推桿的底端連接有采集組件。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述采集組件的底面中心位置安裝有活動采集頭，采集組件的底面靠近活動采集頭的兩側(cè)位置安裝有固定采集頭。

11、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述自動吸附機(jī)構(gòu)包括支撐座，支撐座的頂面插接有壓柱，壓柱的底端連接有彈簧柱，支撐座的內(nèi)部靠近壓柱的側(cè)面位置開設(shè)有側(cè)連接槽，側(cè)連接槽與支撐座的底部環(huán)境連通。

12、本發(fā)明第二方面是提供半導(dǎo)體晶圓加工定位方法，基于上述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置實現(xiàn)，包括以下步驟：

13、s1：通過機(jī)械臂將半導(dǎo)體晶圓片運輸至晶圓支撐平臺的頂面，晶圓支撐平臺通過負(fù)壓將半導(dǎo)體晶圓片自動吸附固定；

14、s2：定位機(jī)構(gòu)移動至晶圓支撐平臺的頂面，采集半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點，半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點的數(shù)量至少為三個；

15、s3：根據(jù)三個半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點的坐標(biāo)，使用移動座和晶圓支撐平臺調(diào)整半導(dǎo)體晶圓片的位置，使半導(dǎo)體晶圓片達(dá)到設(shè)定位置；

16、s4：定位機(jī)構(gòu)再次采集半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點，通過再次采集的半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點檢驗移動座和晶圓支撐平臺調(diào)節(jié)半導(dǎo)體晶圓片的精準(zhǔn)度。

17、本發(fā)明的有益效果：

18、1、本發(fā)明中，通過定位機(jī)構(gòu)采集的半導(dǎo)體晶圓片的三個邊緣特征點，且三個邊緣特征點處于不同的位置，然后將三個邊緣特征點的坐標(biāo)與預(yù)設(shè)的半導(dǎo)體晶圓片的坐標(biāo)信息進(jìn)行比較，得出當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片的位置偏差，然后通過控制移動座和晶圓支撐平臺調(diào)節(jié)半導(dǎo)體晶圓片的位置，抵消當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片的位置偏差，使當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片移動至預(yù)設(shè)的位置上，保證當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片在加工時位置準(zhǔn)確，提高當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片的加工精準(zhǔn)度。

19、2、本發(fā)明中，彈簧柱為壓柱提供的彈力，大于壓柱的重力小于壓柱和半導(dǎo)體晶圓片的總重力，當(dāng)將半導(dǎo)體晶圓片放在晶圓盤的頂面上時，半導(dǎo)體晶圓片會將壓柱向下壓，壓柱向下壓的時候，一方面可以將側(cè)連接槽密封起來，另一方面可以打開同步機(jī)構(gòu)，具體可以在壓柱和彈簧柱之間安裝一組電極，當(dāng)壓柱向下移動時，便會將同步機(jī)構(gòu)的電極接通，這樣同步機(jī)構(gòu)就會自動開啟，電極的安裝位置具體由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)壓柱和彈簧柱的規(guī)格進(jìn)行適應(yīng)性選擇，保證壓柱向下移動后，可以激活同步機(jī)構(gòu)的啟動電路即可，當(dāng)同步機(jī)構(gòu)打開后，同步機(jī)構(gòu)便可以抽吸吸附槽中的空氣，使吸附槽的內(nèi)部形成負(fù)壓狀態(tài)，半導(dǎo)體晶圓片受到空氣壓力的影響，也會緊緊貼在移動板的頂面，防止半導(dǎo)體晶圓片在移動板的頂面發(fā)生側(cè)滑，提高半導(dǎo)體晶圓片在移動板頂面的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，其特征在于，所述裝置主柜(1)包括主柜主體(11)，主柜主體(11)的頂面固定連接有y軸軌道(12)，y軸軌道(12)的內(nèi)部通過軸承安裝有y軸螺桿(13)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，其特征在于，所述移動座(2)包括兩組x軸軌道(21)，兩組x軸軌道(21)的兩端底面固定連接有軌道滑塊(22)，軌道滑塊(22)與y軸螺桿(13)相契合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，其特征在于，所述晶圓支撐平臺(3)包括移動板(31)，移動板(31)的底面兩端固定連接有移動軌道(34)，移動軌道(34)與x軸軌道(21)相匹配，移動板(31)的頂面中心位置安裝有晶圓盤(32)，晶圓盤(32)的頂面開設(shè)有吸附槽(33)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，其特征在于，所述移動板(31)的底面中心位置螺栓連接有同步機(jī)構(gòu)(35)，移動板(31)的底面中心位置安裝有自動吸附機(jī)構(gòu)(36)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置，其特征在于，所述自動吸附機(jī)構(gòu)(36)包括支撐座(361)，支撐座(361)的頂面插接有壓柱(362)，壓柱(362)的底端連接有彈簧柱(363)，支撐座(361)的內(nèi)部靠近壓柱(362)的側(cè)面位置開設(shè)有側(cè)連接槽(364)，側(cè)連接槽(364)與外部環(huán)境連通。

7.半導(dǎo)體晶圓加工定位方法，基于權(quán)利要求1-6任一所述的半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置實現(xiàn)，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了半導(dǎo)體晶圓加工定位裝置及方法，涉及半導(dǎo)體晶圓加工技術(shù)領(lǐng)域，包括裝置主柜，在裝置主柜的頂面中部位置滑動設(shè)置有移動座，在移動座的頂面滑動設(shè)置有晶圓支撐平臺，所述晶圓支撐平臺通過自動吸附固定或者自動解除吸附半導(dǎo)體晶圓片，在裝置主柜的頂面邊緣位置設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)實時采集半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點，基于半導(dǎo)體晶圓片的邊緣特征點控制移動座和晶圓支撐平臺調(diào)節(jié)半導(dǎo)體晶圓片的位置；通過控制移動座和晶圓支撐平臺調(diào)節(jié)半導(dǎo)體晶圓片的位置，抵消當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片的位置偏差，使當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片移動至預(yù)設(shè)的位置上，保證當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片在加工時位置準(zhǔn)確，提高當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓片的加工精準(zhǔn)度。

技術(shù)研發(fā)人員：惠潔,李碩碩,張永帥,胡浩,顧云龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：視拓（蘇州）工業(yè)自動化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7