恭喜鸿舸半导体设备(上海)有限公司汪海东获国家专利权
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龙图腾网恭喜鸿舸半导体设备(上海)有限公司申请的专利应用于半导体制造过程中的晶圆的定位系统、方法和装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119069408B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411547357.1,技术领域涉及:H01L21/68;该发明授权应用于半导体制造过程中的晶圆的定位系统、方法和装置是由汪海东设计研发完成,并于2024-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。
本应用于半导体制造过程中的晶圆的定位系统、方法和装置在说明书摘要公布了:本申请提供了一种应用于半导体制造过程中的晶圆的定位系统、方法和装置,在本申请中,设置有三个光电传感器,并且,二维坐标系也是根据三个光电传感器的位置设定的,三个光电传感器距离原点的距离是相等的,在将晶圆放置到晶圆承载圆盘上后,可以通过三个光电传感器确定出晶圆边缘与二维坐标系X轴和Y轴相交的点,从而确定出晶圆当前的圆心,由于晶圆的豁口被光电传感器检测到时,会是检测到的光电传感器与豁口之间的距离明显大于其他传感器到晶圆边缘的距离,利用这一原理可以确定出豁口所在位置,从而可以得到偏移量和偏转角度,进而可以对晶圆抓取机械臂进行定位修正,通过本申请有利于提高半导体的成品率。
本发明授权应用于半导体制造过程中的晶圆的定位系统、方法和装置在权利要求书中公布了:1.一种应用于半导体制造过程中的晶圆的定位方法,其特征在于,所述定位方法应用于定位系统,所述定位系统包括定位装置和晶圆抓取机械臂,所述定位装置包括:第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器、晶圆承载圆盘、伺服电机和处理器,所述伺服电机用于驱动晶圆承载圆盘旋转,所述第二光电传感器和所述第三光电传感器的位置连线垂直于所述晶圆抓取机械臂对应的三轴坐标系中的X轴,所述第三光电传感器位于靠近所述晶圆抓取机械臂的一侧,所述第一光电传感器位于所述第二光电传感器和所述第三光电传感器的中心线上,在以所述中心线为X轴,以所述第二光电传感器和所述第三光电传感器的中点为原点构建的二维坐标系中,所述第一光电传感器的坐标为(X1,0),所述第二光电传感器的坐标为(0,Y1),所述第三光电传感器的坐标为(0,-Y1),X1、Y1和-Y1对应的数值相等且大于晶圆的半径R,所述二维坐标系的原点与所述晶圆承载圆盘的圆心重叠,所述第一光电传感器、所述第二光电传感器和所述第三光电传感器的高度与所述晶圆承载圆盘上放置的晶圆等高,所述晶圆抓取机械臂用于将通过上游工艺的运输导轨传送过来的晶圆放置到所述晶圆承载圆盘上,以及用于在定位完成后将所述晶圆承载圆盘上的晶圆抓取到下游工艺的运输导轨上,所述处理器分别与所述第一光电传感器、所述第二光电传感器、所述第三光电传感器、所述伺服电机和所述晶圆抓取机械臂通信连接,所述第一光电传感器用于测量晶圆靠近所述第一光电传感器的一侧中位于所述二维坐标系的X轴上的边缘点与所述第一光电传感器之间的距离,所述第二光电传感器用于测量晶圆靠近所述第二光电传感器的一侧中位于所述二维坐标系的Y轴上的边缘点与所述第二光电传感器之间的距离,所述第三光电传感器用于测量晶圆靠近所述第三光电传感器的一侧中位于所述二维坐标系的Y轴上的边缘点与所述第三光电传感器之间的距离,所述定位方法运行在所述处理器中,所述定位方法包括:在所述晶圆抓取机械臂将晶圆放置到所述晶圆承载圆盘上后,获取所述第一光电传感器测量到的到晶圆边缘的第一距离d1,所述第二光电传感器测量到的到晶圆边缘的第二距离d2,以及所述第三光电传感器测量到的到晶圆边缘的第三距离d3;根据所述第一距离d1,确定所述晶圆在所述晶圆承载圆盘的初始状态时,晶圆靠近所述第一光电传感器的一侧中位于所述二维坐标系的X轴上的第一边缘点的第一坐标(X1-d1,0),以及根据所述第二距离d2,确定所述晶圆在所述晶圆承载圆盘的初始状态时,晶圆靠近第二光电传感器的一侧中位于所述二维坐标系的Y轴上的第二边缘点的第二坐标0,Y1-d2,以及根据所述第三距离d3,确定所述晶圆在所述晶圆承载圆盘的初始状态时,晶圆靠近第三光电传感器的一侧中位于所述二维坐标系的-Y轴上的第三边缘点的第三坐标0,-Y1-d3;根据如下公式计算晶圆在所述二维坐标系上的初始圆心坐标,: ; ;根据如下目标公式确定晶圆的定位豁口当前是否处于所述二维坐标系的Y轴上: ;其中,为所述晶圆承载圆盘的转动角度,当导致所述目标公式不相等时,确定晶圆的定位豁口当前处于所述二维坐标系的Y轴上;根据如下公式计算当所述晶圆承载圆盘的转动角度为时,晶圆在所述二维坐标系上的目标圆心坐标: ; ;根据如下公式计算所述目标圆心坐标到所述定位豁口的向量: ;其中,d4为所述晶圆承载圆盘的转动角度为时,所述第三光电传感器测量到的到晶圆边缘的第四距离;根据如下公式确定所述晶圆承载圆盘的转动角度为时,所述向量与所述二维坐标系的Y轴之间的余弦夹角: ;其中,为所述二维坐标系的Y轴的单位向量;控制所述晶圆抓取机械臂按照定位坐标为(,,Z,a,b,),对晶圆进行定位抓取,其中,为所述晶圆抓取机械臂抓取晶圆时在X轴上的偏移距离,为所述晶圆抓取机械臂抓取晶圆时在Y轴上的偏移距离,Z为所述晶圆抓取机械臂相对于所述晶圆承载平台的上下距离,a为所述晶圆抓取机械臂沿三轴坐标系中的X轴的旋转角度,b为所述晶圆抓取机械臂沿三轴坐标系中的Y轴的旋转角度,为所述晶圆抓取机械臂C轴的旋转角度;其中,所述晶圆抓取机械臂的放置坐标为(,,Z,a,b,)。
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