本發明專利技術屬于半導體晶片加工過程中晶片精確定位領域，具體地說是一種對晶片中心進行定位的光學對中系統及其對中方法，對中系統中X軸移動伺服控制系統安裝在底板上，Y軸移動伺服控制系統設置在X軸移動伺服控制系統上；晶片通過真空吸盤安裝在Y軸移動伺服控制系統上，具有沿X軸和Y軸的軸向往復移動的自由度；對射式激光傳感器安裝在底板上、位于所述晶片的上方；方法為通過對射式激光傳感器實現對晶片中心的精確定位，通過對射式激光傳感器的掃描可以準確的確定晶片的中心位置，通過X、Y軸移動伺服控制系統控制晶片運動，使晶片的實際中心與理論中心重合。本發明專利技術對中系統結構簡單可靠，控制精度高，運動平穩；方法易操作，計算準確。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體晶片加工過程中晶片精確定位領域，具體地說是。
技術介紹
在半導體晶片加工過程中，需要對晶片中心進行精確的定位，以便晶片中心能夠準確地與伺服電機旋轉中心重合。目前的半導體設備大都采用機械對中或光學對中系統，機械對中精度比較低，而傳統的光學對中系統由于采用高性能的CCD傳感器(電荷藕合器件圖像傳感器)，故成本很高，無法在一些中低端的設備中應用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，滿足了半導體晶片加工對于晶片中心進行高精度定位控制的低成本、高精度要求，解決了晶片在加工過程中晶片中心與伺服電機旋轉中心不能完全重合的問題。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的:本專利技術的對中系統包括對射式激光傳感器、真空吸盤、Y軸移動伺服控制系統、X軸移動伺服控制系統及底板，其中X軸移動伺服控制系統安裝在底板上，Y軸移動伺服控制系統設置在X軸移動伺服控制系統上；需對中的晶片通過真空吸盤安裝在Y軸移動伺服控制系統上，具有沿X軸和Y軸的軸向往復移動的自由度；所述對射式激光傳感器安裝在底板上、位于所述晶片的上方。 其中:所述Y軸移動伺服控制系統通過X軸移動伺服控制系統的驅動沿X軸的軸向往復移動，所述真空吸盤設置在Y軸移動伺服控制系統，需對中的晶片安裝在該真空吸盤上、與真空吸盤一起通過Y軸移動伺服控制系統的驅動沿Y軸的軸向往復移動，并且隨Y軸移動伺服控制系統一起沿X軸的軸向往復移動；所述對射式激光傳感器通過支架安裝在底板上。本專利技術的對中方法為:先通過標準晶片來確定晶片半徑、對射式激光傳感器在X軸Y軸坐標系中的位置以及晶片的運動速度，移動晶片，通過對射式激光傳感器對晶片的兩次響應時間和晶片的運動速度，得出對射式激光傳感器掃描的弦長，然后計算出晶片的實際中心與理論中心在X軸和Y軸方向的偏心值，在Y軸移動伺服控制系統及X軸移動伺服控制系統的驅動下，使晶片的實際中心與理論中心重合。其中:所述對射式激光傳感器在X軸Y軸坐標系中的坐標為(Xc1、Y0) 晶片的實際中心為0，理論中心為Otl,晶片的半徑為R ;所述晶片先沿Y軸方向移動，對射式激光傳感器WY1點開始響應，到Y2點結束；通過對射式激光傳感器的響應時間及晶片的運動速度，得出晶片的弦長IY1-Y2I,弦長的一半B。= ，晶片實際中心O與所述弦之間的距離Atl=因此晶片實際中心O與理論中心Otl在X軸方向的偏心值A=XtrAo=Xtr -B02 ,晶片實際中心O與理論中心Otl在Y軸方向的偏心值B=Y1-B0=Y1-，然后γ軸移動伺服控制系統及X軸移動伺服控制系統分別驅動晶片，使實際中心O與理論中心Otl重合。本專利技術的優點與積極效果為:1.本專利技術對中系統的結構簡單可靠，成本低。2.本專利技術對中系統采用移動伺服控制系統控制晶片的運動，控制精度高，運動平穩；移動伺服控制系統通過電機帶動滾珠絲杠的方式傳動，實現晶片X、Y軸移動；另外，還有導軌導向，平穩可靠。3.本專利技術對中系統檢測晶片的裝置為對射式激光傳感器，大幅降低了成本。4.本專利技術的對中方法通過對射式激光傳感器實現對晶片中心的精確定位，通過對射式激光傳感器的掃描可以準確的確定晶片的中心位置，通過X、Y軸移動伺服控制系統控制晶片運動，使晶片的實際中心與理論中心重合。附圖說明圖1為本專利技術對中系統的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本專利技術對中方法的原理圖；其中:1為對射式激光傳感器，2為晶片，3為真空吸盤，4為Y軸移動伺服控制系統，5為X軸移動伺服控制系統,6為底板。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步詳述。如圖1、圖2所示，本專利技術的對中系統包括對射式激光傳感器1、真空吸盤3、Y軸移動伺服控制系統4、X軸移動伺服控制系統5及底板6，其中X軸移動伺服控制系統5安裝在底板6上，Y軸移動伺服控制系統4設置在X軸移動伺服控制系統5上，通過X軸移動伺服控制系統5的驅動沿X軸的軸向做往復移動；所述真空吸盤3設置在Y軸移動伺服控制系統4，需對中的晶片2安裝在該真空吸盤3上、與真空吸盤3 —起通過Y軸移動伺服控制系統4的驅動沿Y軸的軸向做往復移動，并且隨Y軸移動伺服控制系統4 一起沿X軸的軸向往復移動，即需對中的晶片2具有沿X軸和Y軸的軸向往復移動的自由度；所述對射式激光傳感器I通過支架安裝在底板6上，位于所述晶片2的上方。本專利技術的對射式激光傳感器I為市購產品，購置于日本KEYENCE公司，型號為LVS71 ；Y軸移動伺服控制系統 4及X軸移動伺服控制系統5均為市購產品，購置于臺灣上銀公司生產的移動伺服控制系統，該移動伺服控制系統采用通過電機帶動滾珠絲杠的方式傳動，實現晶片在X軸、Y軸的移動；另外，還有導軌導向，平穩可靠。本專利技術的對中方法為:先通過標準晶片來確定晶片半徑、對射式激光傳感器I在X軸Y軸坐標系中的位置以及晶片2的運動速度，移動晶片2，通過對射式激光傳感器I對晶片2的兩次響應時間和晶片2的運動速度，得出對射式激光傳感器I掃描的弦長，然后計算出晶片2的實際中心與理論中心在X軸和Y軸方向的偏心值，在Y軸移動伺服控制系統4及X軸移動伺服控制系統5的驅動下，使晶片2的實際中心與理論中心重合。具體步驟如下: 先通過標準晶片來確定晶片半徑、對射式激光傳感器I在X軸Y軸坐標系中的位置以及晶片2的運動速度等參數，對射式激光傳感器I在X軸Y軸坐標系中的坐標為X。、Y。，晶片2的實際中心為O,理論中心為O。,晶片2的半徑為R ;晶片2先在Y軸移動伺服控制系統4的驅動下沿Y軸的正方向移動，當晶片2遮擋住對射式激光傳感器I時，對射式激光傳感器I開始響應，即從Y1點開始響應，到Y2點結束；通過對射式激光傳感器I的響應時間及晶片2的運動速度，得出晶片2的弦長權利要求1.一種對晶片中心進行定位的光學對中系統，其特征在于:包括對射式激光傳感器(1)、真空吸盤(3)、Y軸移動伺服控制系統(4)、X軸移動伺服控制系統(5)及底板(6)，其中X軸移動伺服控制系統(5)安裝在底板(6)上，Y軸移動伺服控制系統(4)設置在X軸移動伺服控制系統(5)上；需對中的晶片(2)通過真空吸盤(3)安裝在Y軸移動伺服控制系統(4)上，具有沿X軸和Y軸的軸向往復移動的自由度；所述對射式激光傳感器(I)安裝在底板(6)上、位于所述晶片(2)的上方。2.按權利要求1所述對晶片中心進行定位的光學對中系統，其特征在于:所述Y軸移動伺服控制系統(4)通過X軸移動伺服控制系統(5)的驅動沿X軸的軸向往復移動，所述真空吸盤(3)設置在Y軸移動伺服控制系統(4)，需對中的晶片(2)安裝在該真空吸盤(3)上、與真空吸盤(3) —起通過Y軸移動伺服控制系統(4)的驅動沿Y軸的軸向往復移動，并且隨Y軸移動伺服控制系統(4) 一起沿X軸的軸向往復移動。3.按權利要求1所述對晶片中心進行定位的光學對中系統，其特征在于:所述對射式激光傳感器(I)通過支架安裝在底板(6)上。4.一種按權利要求1、2或3所述對晶片中心進行定位的光學對中系統的對中方法，其特征在于:先通過標準晶片來確定晶片半徑、對射式激光傳感器(I)在X軸Y軸坐標系中的位置以及晶片⑵的運動速度，移動晶片(2)，通過對射式激光傳感器⑴對晶片⑵的兩次響應時間和晶片(2)的運動速度，得出對射式激光傳感器(I)掃描的弦長，然后計算出晶片(2)的實際中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種對晶片中心進行定位的光學對中系統，其特征在于：包括對射式激光傳感器(1)、真空吸盤(3)、Y軸移動伺服控制系統(4)、X軸移動伺服控制系統(5)及底板(6)，其中X軸移動伺服控制系統(5)安裝在底板(6)上，Y軸移動伺服控制系統(4)設置在X軸移動伺服控制系統(5)上；需對中的晶片(2)通過真空吸盤(3)安裝在Y軸移動伺服控制系統(4)上，具有沿X軸和Y軸的軸向往復移動的自由度；所述對射式激光傳感器(1)安裝在底板(6)上、位于所述晶片(2)的上方。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉正偉，
申請(專利權)人：沈陽芯源微電子設備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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