专利名称：双整定精确定位硅片圆心的方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造硅片处理技术，具体来说是一种双整定精确定位硅片圆心的方法。
背景技术：
半导体领域全自动设备在硅片传送过程中，难以避免的产生传送误差。这些误差表现为硅片的圆心偏移，为避免偏移带来工艺瑕疵，因此在工艺加工前需要对硅片进行重新定位。原有半导体自动设备采用的机械夹持方式使硅片重新定位，此种方法因为需要特定结构接触硅片才能使其重新定位，特定结构离开硅片时有可能造成二次误差。为了减少二次误差，机械夹持方式改进接触面为点，减少夹持接触点，修正夹持动作等等办法来减少二次误差，但都不能很好的根除二次误差。另外一种硅片重新定位方式为非接触对中方式，也是现在大多数设备常用的方法，该方法通过传感器以非接触方式检测硅片边缘，移动硅片校准位置。根据采用传感器的不同，测量精度也有很大的偏差。其中，采用传感器是面扫描图像识别传感器，扫描硅片边缘需要的聚焦距离过大， 摄像环境要求严格，在100 μ m左右这个精度等级上应用局限性还是很大的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双整定精确识别并重新定位硅片圆心的方法，解决现有技术中存在的扫描硅片边缘需要的聚焦距离过大，摄像环境要求严格等问题，它是为了消除硅片传送过程中产生的位置误差，在硅片工艺加工前进行重新定位的方法。本发明的技术方案是一种双整定精确定位硅片圆心的方法，通过低、高精度线性图像识别传感器对硅片边缘识别，确定硅片圆心来实现；将硅片放置于承片台上，真空吸附固定硅片，第一步沿旋转方向转动硅片，同时用低精度线性图像识别传感器对硅片边缘识别、检测；第二步计算硅片圆心，要求精度为100 μ m ；移动双向电机和旋转电机将硅片移动到设计位置，第三步重复第一步，使硅片沿旋转方向转动，同时用高精度线性图像识别传感器对硅片边缘再次识别、检测；第四步再次计算硅片圆心，要求精度为Iym;移动双向电机和旋转电机将硅片移动到设计位置，方法结束。所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，硅片勻速转动的时候在3个不同时刻测量3个值，以确定硅片边缘上3点的坐标，根据过3点有且只有一个圆，可确定并计算出硅片中心的坐标。所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，硅片圆心的计算方法，具体如下设传感器到承片台圆心0的距离为d，硅片旋转的角速度为ω ；从某一时刻、开始计时，分别在、、 t2、t3的时刻进行测量，并在t的时刻停止计时；在测量的这3个时刻，硅片边缘的测量点分别为Ι\、τ2、τ3 ；开始计时的时刻、和停止计时的时刻t，硅片边缘距离传感器最近点分别为 T0和T ；测得的3个测量值分别为传感器到硅片边缘的距离Ip 12、13，停止计时的时候计算 HT3的坐标T1 到 0 的距离为(Cl-I1)，θ = ω (t-ti)X1 = (Cl-I1)Cos θ (1)Y1 = (d-ll)sin θ (2)由公式(1)、(2)可得出T1 的坐标(χι; Yl)；同理，得出 T2 (x2, y2)，T3 (x3, y3)；根据公式(3)、(4)算出硅片中心的坐标(X，y)
权利要求
1.一种双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，通过低、高精度线性图像识别传感器对硅片边缘识别，确定硅片圆心来实现；将硅片放置于承片台上，真空吸附固定硅片， 第一步沿旋转方向转动硅片，同时用低精度线性图像识别传感器对硅片边缘识别、检测； 第二步计算硅片圆心，要求精度为100 μ m ；移动双向电机和旋转电机将硅片移动到设计位置，第三步重复第一步，使硅片沿旋转方向转动，同时用高精度线性图像识别传感器对硅片边缘再次识别、检测；第四步再次计算硅片圆心，要求精度为Iym;移动双向电机和旋转电机将硅片移动到设计位置，方法结束。
2.按照权利要求1所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，硅片勻速转动的时候在3个不同时刻测量3个值，以确定硅片边缘上3点的坐标，根据过3点有且只有一个圆，可确定并计算出硅片中心的坐标。
3.按照权利要求1所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，硅片圆心的计算方法，具体如下设传感器到承片台圆心0的距离为d，硅片旋转的角速度为ω ；从某一时刻、开始计时，分别在、、t2、t3的时刻进行测量，并在t的时刻停止计时；在测量的这 3个时刻，硅片边缘的测量点分别为1\、T2, T3 ；开始计时的时刻、和停止计时的时刻t，硅片边缘距离传感器最近点分别为Ttl和T ；测得的3个测量值分别为传感器到硅片边缘的距离12、13，停止计时的时候计算1\、T2、T3的坐标T1 到 0 的距离为(Chl1)，θ = ω α-、)X1 = (Cl-I1)Cos θ (1)Y1 = ((!-lysine (2)由公式(1)、(2)可得出 T1 的坐标(xi; Yl)；同理，得出 T2 (x2, y2)，T3 (x3, y3)；根据公式(3)、(4)算出硅片中心的坐标(x，y)
4.按照权利要求3所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，第一步沿旋转方向转动硅片的旋转角度为30-50°，硅片旋转的角速度为ω为0.05-3. 14弧度/秒，第二步沿旋转方向转动硅片的旋转角度为30-50°，硅片旋转的角速度为ω为0.05-3. 14弧度/秒。
5.按照权利要求3所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，检测数值通过公式(1)、(2)、(3)、(4)计算，定位硅片平边或缺口位置及圆心位置。
6.按照权利要求1所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，第一步沿旋转方向转动硅片时，通过安装于硅片边缘侧方的低精度线性图像识别传感器对硅片边缘进行检测；第二步沿旋转方向转动硅片时，通过高精度线性图像识别传感器对硅片边缘进行检测。
7.按照权利要求6所述的双整定精确定位硅片圆心的方法，其特征在于，低精度线性图像识别传感器采用低像素硅电耦合元件阵列传感器，其像素精确度为IOym ；高精度线性图像识别传感器采用高像素硅电耦合元件阵列传感器，其像素精确度为0. 1 μ m。
全文摘要
本发明涉及集成电路制造硅片处理技术，具体来说是一种双整定精确定位硅片圆心的方法。本发明将硅片沿圆心方向旋转，利用不同精度的线性图像识别传感器依次对硅片边缘进行识别，确认硅片平边或缺口位置，确定硅片圆心偏移量；通过双向移动电机将硅片移动，使硅片圆心和设计位置重合。从而，解决半导体行业工艺中硅片在加工设备中出现的传输误差，采用双整定的方法，使得整定后的精度达到1μm。
文档编号G01B11/00GK102169822SQ20111003483
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者康宁, 田广霖, 郑春海 申请人:沈阳芯源微电子设备有限公司