一种基于激光位移传感器的预对准装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路制造领域，具体涉及一种基于激光位移传感器的预对准装置及系统。
【背景技术】
[0002]在IC搬运过程中需要预对准机prealigner,其作用是将机械手搬运过来的晶圆进行notch 口对准，并计算出硅片的中心位置，从而控制机械手补偿偏移，取走晶圆。
[0003]已有同类技术中，预对准机作为一个单独的模块，具有运动控制模块、传感器模块、控制模块。传统预对准机工作流程，如图1所示:FIG3A:机械手托起晶圆；FIG3B:机械手将晶圆放置在预对准机上；FIG3C:预对准机将晶圆旋转一周；FIG3D:预对准机将晶圆对准，并将偏心位置通知机械手；FIG3E:机械手到晶圆圆心取晶圆；FIG3F:机械手将晶圆取走。
[0004]在上述过程中，至少需要5S的时间完成这一系列动作；机械手必须等待预对准装置完成后，才能进行后续工作。可见预对准机的速度对整个晶圆搬运的速度起到重要的影响。
[0005]预对准机进行上升、旋转、下降等一系列动作，需要具有运动模块；为此至少需要一套电机及驱动装置，多则需要三套。这也造成了预对准机的成本增加。
[0006]综上，现有的预对准装置具有以下缺点:对准时间长、成本高。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题在于提供一种基于激光位移传感器的预对准装置，节省预对准过程的时间。
[0008]本发明的技术方案包括一种基于激光位移传感器的预对准装置，用于预对准晶圆，包括第一激光传感器、第二激光传感器、预对准机控制器；所述第一、第二激光传感器设置在所述晶圆周边，用于检测晶圆的位置；所述预对准控制器接收所述第一、第二激光传感器获取的位置信息，并进行通信和处理计算。
[0009]优选地，所述预对准机控制器包括处理器模块DSP、中断接口、CAN通信模块、外扩EEPROM模块、串行通信模块、电源模块、ADl采集模块、AD2采集模块；所述处理器模块DSP与中断接口、CAN通信模块、外扩EEPROM模块、串行通信模块、电源模块、ADl采集模块、AD2采集模块连接；其中，所述中断接口和CAN通信模块与机器人控制器连接；所述串行通信模块与上位机连接；所述ADl采集模块和AD2采集模块分别与所述第一、第二激光传感器激光传感器连接；所述处理器模块DSP用于总调度及处理运算。
[0010]本发明的另一技术方案包括一种基于激光位移传感器的预对准系统，用于预对准晶圆，包括第一激光传感器、第二激光传感器、预对准机控制器、机器人控制器、上位机；所述第一、第二激光传感器设置在所述晶圆周边，用于检测晶圆的位置；所述预对准控制器接收所述第一、第二激光传感器获取的位置信息，并进行通信和处理计算；所述预对准控制器与所述机器人控制器、上位机进行通信。
[0011]优选地，所述预对准机控制器包括处理器模块DSP、中断接口、CAN通信模块、外扩EEPROM模块、SCI模块、电源模块、ADl采集模块、AD2采集模块；
[0012]所述处理器模块DSP与中断接口、CAN通信模块、外扩EEPROM模块、SCI模块、电源模块、ADl采集模块、AD2采集模块连接；
[0013]其中，所述中断接口和CAN通信模块与所述机器人控制器连接；所述SCI模块与上位机连接；所述ADl采集模块和AD2采集模块分别与所述第一、第二激光传感器连接；所述处理器模块DSP用于总调度及处理运算。
[0014]优选地，所述预对准控制器与所述上位机通过SCI模块进行通信，接收所述上位机命令、执行动作并返回结果信息到所述上位机。
[0015]优选地，所述预对准控制器与所述机器人控制器通过所述中断接口和CAN通信模块通信。
[0016]优选地，所述预对准控制器采用位置值和经所述第一、第二激光传感器检测得到值计算晶圆的偏心和缺口。
[0017]优选地，所述偏心采用最小二乘法计算，所述缺口拟合采用数据突变法。
[0018]本发明的有益效果:预对准装置使用机械手作为驱动晶圆运动装置，节省了预对准装置的电机及驱动器的成本开支，使得预对准机成本得以下降；预对准装置与机械手之间无需进行晶圆的交换，晶圆在整个预对准过程中无需离开机械手，节省预对准过程的时间。
【附图说明】
[0019]图1是现有预对准机原理示意图。
[0020]图2是本发明实施例提供的预对准装置结构图。
[0021]图3是本发明实施例提供的预对准装置控制框图。
[0022]图4是本发明实施例提供的预对准装置软件结构图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024]如图2和3所示，本发明提供一种基于激光位移传感器的预对准装置，用于预对准晶圆，包括第一激光传感器12、第二激光传感器13、预对准机控制器11 ;第一、第二激光传感器12、13设置在晶圆周边，用于检测晶圆的位置；预对准控制器11接收第一、第二激光传感器12、13获取的位置信息，并进行通信和处理计算。
[0025]第一、第二激光传感器12、13采用基于激光的位移传感器。该位移传感器工作原理:位移传感器发射的光经过被测物体漫反射后，在CMOS传感器成像；当被测物体距离传感器位置发生变化时，在CMOS上的成像位置也发生变化，根据成像位置，求出物体距离传感器的距离。
[0026]本发明实施例的第一、第二激光传感器12、13将得到的位置信息通过模拟量信号传送给预对准控制器11。
[0027]预对准机控制器11包括处理器模块DSP1、中断接口 2、CAN通信模块3、外扩EEPROM模块4、串行通信模块5、电源模块6、ADl采集模块7、AD2采集模块8。
[0028]处理器模块DSPl与中断接口 2、CAN通信模块3、外扩EEPROM模块4、串行通信(SCI)模块5、电源模块6、ADl采集模块7、AD2采集模块8连接。
[0029]其中，中断接口 2和CAN通信模块3与机器人控制器16连接；串行通信模块5与上位机10连接；AD1采集模块7和AD2采集模块8分别与第一、第二激光传感器12、13连接；处理器模块DSPl用于总调度及处理运算。
[0030]与现有技术中具有电机、传感器、控制器升降机构、旋转机构的机构缩减。
[0031]本发明的有益效果:预对准装置使用机械手作为驱动晶圆运动装置，节省了预对准装置的电机及驱动器的成本开支，使得预对准机成本得以下降；预对准装置与机械手之间无需进行晶圆的交换，晶圆在整个预对准过程中无需离开机械手，节省预对准过程的时间。
[0032]本发明另一实施例还提供一基于激光位移传感器的预对准系统，包括第一激光传感器12、第二激光传感器13、预对准机控制器11、机器人控制器16、上位机10。
[0033]第一、第二激光传感器12、13设置在晶圆14周边，用于检测晶圆的位置；
[0034]预对准控制器通过模拟量接口接收第一、第二激光传感器12、13获取的位置信息，并进行通信和处理计算；预对准控制器11与机器人控制器16、上位机进行通信。
[0035]优选地，预对准机控制器16包括处理器模块DSP1、中断接口 2、CAN通信模块3、外扩EEPROM模块4、SCI模块5、电源模块6、ADl采集模块7、AD2采集模块8 ；
[0036]处理器模块DSPl与中断接口 2、CAN通信模块3、外扩EEPROM模块4、SCI模块5、电源模块6、ADl采集模块7、AD2采集模块8连接；<