[发明专利]一种硅片预对准装置

摘要

本发明属于集成电路装备制造技术领域，特别涉及一种硅片预对准装置及其方法。该预对准装置包括：水平对心单元，TCD检测单元，投光单元，承片台单元和数据转化及控制单元。其中水平对心单元用于调整硅片的Y向偏移；TCD检测单元用于检测硅片的边缘以及切边或缺口的位置；投光单元用于发射平行光束；承片台单元用于旋转和升降硅片；数据转化及控制单元用于接收、转化和发送TCD检测单元的光强信号，控制步进电机的运动。本发明的效果和益处是利用该装置的方法用光学检测仪器配合简单的机构实现了硅片的高精度定位，其算法简单，成本低，可以补偿硅片在传输过程中的定位误差，实现对硅片几何中心和切边或缺口的精确定位。

主权项

1、一种硅片预对准装置，包括水平对心单元(1)、TCD检测单元(2)、投光单元(3)、承片台单元(4)和数据转化及控制单元，其特征在于：水平对心单元(1)：用于调整硅片的Y向偏移量，它由托盘(11)，两个直线导轨(8)和(9)，三个接片柱(12)等组成；托盘(11)手柄固定在两个直线导轨(8)和(9)的连接件上，圆心在同一个圆上的三个接片柱(12)固定在托盘(11)上，直线步进电机(5)带动托盘和接片柱在直线导轨上做Y向直线运动；TCD检测单元(2)：TCD1500C线阵图像传感器(15)接收线阵光源(13)的光强信号，检测硅片转动的边缘位置，并把接收到的光强信号转换成电压信号传送到数据转化及控制单元；投光单元(3)：由线阵光源(13)、柱面透镜(14)等组成，线阵光源为TCD提供光照使其产生光电荷，柱面透镜会聚线阵光源发射的光线，使其平行射出；承片台单元(4)：具有旋转和升降两个自由度，实现硅片在真空吸附下的转动和垂直升降运动，它由滚珠螺杆花键(22)，套筒(24)，同步齿型带轮(18)、(23)、(26)、(31)，圆柱型承片台(30)，丝杆限位(21)、(29)等组成，套筒固定在机架上，滚珠螺杆花键的两个螺母(20)、(32)嵌入套筒内，分别固定在套筒的上下两端，两个同步齿型大带轮(23)、(31)通过螺纹连接分别安装在滚珠螺杆螺母和滚珠花键螺母上，当旋转步进电机(27)转动时，同步齿型大带轮(31)带动滚珠螺杆螺母转动，滚珠螺杆花键做升降运动，当旋转步进电机(17)和(27)同步反向转动时，同步齿型大带轮(23)和(31)分别带动滚珠螺杆螺母和滚珠花键螺母同步反向转动，滚珠螺杆花键在滚珠螺杆螺母和滚珠花键螺母的解耦运动作用下做旋转运动；数据转化及控制单元：由TCD1500C脉冲发生电路、A/D转换电路、计算机、电机控制卡等组成，脉冲发生电路向TCD1500C发送脉冲信号，A/D转换电路接收TCD的电压模拟信号并将其转化为数字信号，再通过接口传输给计算机，电机控制卡控制三个步进电机的运动。