[发明专利]一种预对准装置及预对准方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种预对准装置及预对准方法。

背景技术

预对准装置应用于光刻机等众多芯片制造设备中，是对基底如硅片等进行定位的重要装置。随着半导体芯片特征尺寸的不断减小，以及基底尺寸的不断增大，对预对准装置的对准精度要求越来越高。

预对准装置用于对基底进行定位，包括对基底进行定心和定向。通过预对准后的基底到达工件台需要满足一定的精度要求，这样光刻机可以快速找到基底上的标记，从而进行曝光，提高设备生产效率。

目前，按定位精度的不同，预对准装置一般分为机械夹持方式和光电检测方式两种。机械夹持方式一般应用于8”以下基底且精度要求不高的设备当中，结构简单、易于实现；8”以上基底以光电检测方式为主，结构较为复杂，多采用电机驱动，配合图像处理算法完成。不论哪种方式的预对准装置一般情况只能处理某一种尺寸的基底，少数能够做到兼容两种尺寸。

因此，如何提供一种结构简单且精度高、同时能够兼容多种尺寸基底的预对准装置，仍是现在技术发展中急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种预对准装置及预对准方法，以简化预对准装置结构，提高精度，并且提高预对准装置的兼容性。

为解决上述问题，本发明提供一种预对准装置，用于实现不同尺寸基底的定心和定向，所述基底具有缺口或平边，所述装置包括：

吸盘，用于承载和固定所述基底，并能带动基底旋转；

一对卡盘，具有与基底相匹配的尺寸，对称设置于吸盘的两侧，且与基底的高度位置相对应，通过所述一对卡盘夹紧基底并使一对卡盘的中心与吸盘的中心重合实现基底的定心；

光电检测装置(CCD，Charge Couple Device)，位于吸盘的上方，且所述光电检测装置的位置可调整以使基底边缘位于光电检测装置的视场范围内，通过光电检测装置检测基底上缺口或平边的位置并将缺口或平边转动至指定位置实现基底的定向。

优选的，每个卡盘上分别设有两个定位轴承，使得当所述一对卡盘夹紧基底时，四个定位轴承同时与基底边缘相接触，通过使四个定位轴承构成的中心与吸盘的中心重合实现基底的定心。

优选的，所述预对准装置还包括与光电检测装置相连的一驱动装置，所述驱动装置用于调整所述光电检测装置的位置以使基底边缘位于光电检测装置的视场范围内。

可选的，所述驱动装置包括光电检测装置固定机构，导轨和锁紧机构，所述光电检测装置固定机构的一端与光电检测装置固定连接，另一端可沿所述导轨移动，所述锁紧机构用于锁定所述光电检测装置固定机构的位置。

可选的，所述预对准装置还包括一旋转台用于承载所述吸盘，所述吸盘在旋转台的带动下实现旋转。

可选的，所述预对准装置还包括微动平台，所述微动平台位于所述旋转台的下方；所述微动平台的高度可调整以使基底边缘位于所述光电检测装置的景深范围内。

为解决上述问题，本发明还提供一种利用所述预对准装置的预对准方法，包括以下步骤：

步骤1，将基底置于吸盘上，在预对准装置上安装与基底尺寸相匹配的卡盘；

步骤2，判断卡盘的尺寸和光电检测装置的位置是否与基底尺寸相对应；若是，则执行步骤3；若否，则报错检测配置是否正确，预对准结束；

步骤3，判断基底是否处于光电检测装置的焦面位置；若是，则执行步骤4；若否，则调整吸盘的高度，然后重复步骤3；

步骤4，卡盘夹紧基底以对基底进行定心；

步骤5，卡盘缩回，并将基底固定在吸盘上；

步骤6，吸盘带动基底旋转一圈，旋转的同时，光电检测装置采集基底边缘数据及缺口位置或平边的数量和位置；

步骤7，使卡盘避开缺口或平边的位置，并使卡盘再次夹紧基底以对基底进行定心；

步骤8，光电检测装置对基底进行定向。

可选的，步骤6之后步骤7之前还包括步骤：计算基底中心和吸盘中心的偏差，若偏差在允许范围之内，则执行步骤7；若偏差超过误差范围，则重新调整卡盘位置，然后重复步骤3。

可选的，步骤7具体包括：

步骤7.1，判断基底是否具有缺口或平边以及平边的数量；

若基底具有缺口或单一平边，则使卡盘避开缺口或平边的位置，并使卡盘夹紧基底以对基底进行定心，然后执行步骤8；

若基底具有双平边，则执行步骤7.2；