專利名稱：一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位方法及定位機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位方法和定位機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種用于半導(dǎo)體 制造工藝中的硅片定位方法及定位機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
集成電路、半導(dǎo)體制造行業(yè)是一項(xiàng)具有前景的制造行業(yè)，它的出現(xiàn)直 接推動(dòng)了設(shè)備的自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，所以集成電路制造業(yè)是一個(gè)集技術(shù)密集 型、資源密集型于一身的行業(yè)，在制造業(yè)里面素來(lái)有制造業(yè)航母的稱號(hào)。 而集成電路的自動(dòng)化要求人類對(duì)集成電路制造的每一項(xiàng)制造過(guò)程均實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)控制。
在芯片制造業(yè)里面，硅片一般是經(jīng)過(guò)一定的工序進(jìn)行生產(chǎn)，并達(dá)到后
續(xù)加工的能力，而在硅片的邊緣有一 V型槽(notch),其存在主要目的 是表達(dá)晶格的排列方向，另外還可以借助該V型槽實(shí)現(xiàn)晶片的定位。故 在芯片制造的工藝工程中，為了實(shí)現(xiàn)制造的一致性，就要求這個(gè)小V型 槽每次都必須位于同一個(gè)位置，或者一批硅片在加工、制造的過(guò)程中， 該V型槽始終朝向一個(gè)方向。
目前現(xiàn)有的V型槽定位方式， 一般是通過(guò)硅片在校準(zhǔn)過(guò)程中的旋轉(zhuǎn) 以確定其位置，但是由于其每次的校準(zhǔn)程序的未知性，可能導(dǎo)致V型槽 不能每次都均位于同一個(gè)準(zhǔn)確的位置，所以這就需要實(shí)時(shí)檢測(cè)每次的V 型槽是否均位于所需要的位置，以保證每一批次晶片(wafer)加工的一 致性。
在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然V型槽定位是在硅片校準(zhǔn)中心的過(guò)程中完成的， 但恰恰在硅片校準(zhǔn)中心的操作過(guò)程中，還需要對(duì)硅片的wafer ID的信息 進(jìn)行讀取，但一般V型槽的位置和wafer ID信息所在位置是不同的位置， 此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生讓硅片(wafer)每次旋轉(zhuǎn)到wafer ID信息的位置還是旋轉(zhuǎn)到v型槽位置的矛盾，同時(shí)，這也使得硅片的定位過(guò)程變得繁瑣，并且
增加了每次硅片位置校準(zhǔn)程序的未知性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一 種簡(jiǎn)單、易行、方便、實(shí)用的用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案
本發(fā)明的一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位方法，包括在硅片 制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中，通過(guò)控制系 統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正的步驟，所述定位方法還包括如下 步驟
a、 在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中設(shè)置至少一 組定位傳感器，并通過(guò)所述定位傳感器對(duì)硅片上的V型槽進(jìn)行定位；
b、 當(dāng)硅片數(shù)量多于一片時(shí)，在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或 負(fù)載鎖閉室中還設(shè)置至少一組預(yù)測(cè)檢測(cè)硅片存在與否的預(yù)測(cè)傳感器；
c、 所述預(yù)測(cè)傳感器將檢測(cè)硅片存在與否的信號(hào)發(fā)送至所述控制系 統(tǒng)，控制系統(tǒng)向定位傳感器發(fā)出指令對(duì)硅片上的V型槽進(jìn)行定位；
d、 定位傳感器檢測(cè)V型槽的信號(hào)并反饋至控制系統(tǒng)，并通過(guò)控制系 統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行重新旋轉(zhuǎn)校正。
優(yōu)選地，所述預(yù)測(cè)傳感器和/或定位傳感器相對(duì)于硅片的平面垂直設(shè) 置。并且，所述的定位傳感器還可設(shè)置在半導(dǎo)體制造工藝中的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu) 上。
優(yōu)選地，所述定位傳感器的解析度為1^m。并且，所述控制系統(tǒng)為集 群設(shè)備控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另 一 目的是提供一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位機(jī) 構(gòu)，包括設(shè)置在硅片制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖 閉室和/或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的定位傳感器以及與該定位傳感器相連的控制系 統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還與硅片校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)相連。
優(yōu)選地，所述硅片定位機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在硅片制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)、或傳輸腔、或負(fù)載鎖閉室、或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的檢測(cè)硅片存在與否的 預(yù)測(cè)傳感器。
進(jìn)一步，所述預(yù)測(cè)傳感器和/或定位傳感器相對(duì)于硅片平面垂直設(shè) 置。并且，所述定位傳感器的解析度為lp。所述的控制系統(tǒng)為集群設(shè)備 控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明主要用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的矛盾問題， 針對(duì)硅片旋轉(zhuǎn)定心的問題，可以仍舊采用目前行業(yè)流行的硅片旋轉(zhuǎn)定心 的方法，而wafer ID信息的讀取還是在硅片校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)中心時(shí)同時(shí)完 成，當(dāng)需要配合二者的位置時(shí)，便可在V型槽檢測(cè)腔室等腔室中加設(shè)定 位傳感器和/或預(yù)測(cè)傳感器來(lái)檢測(cè)V型槽位置是否在位并進(jìn)行定位、校準(zhǔn)， 這就給后續(xù)工藝實(shí)現(xiàn)了可調(diào)節(jié)性。并且可以在其它的簡(jiǎn)易裝置中實(shí)現(xiàn)的 硅片的定位，而無(wú)需在高精度復(fù)雜的精密室內(nèi)增加任何裝置以避免不良 后果發(fā)生。本發(fā)明簡(jiǎn)單、直觀、通用性強(qiáng)，無(wú)需采用復(fù)雜、特殊的結(jié)構(gòu) 便可實(shí)現(xiàn)V型槽定位，而且維護(hù)及裝配均簡(jiǎn)單可靠，是一種解決V型槽 定位的簡(jiǎn)單、有效的方法，同時(shí)還可以應(yīng)用到各種需要V型槽定位的場(chǎng) 合。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的示意圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施例的示意圖3為本發(fā)明檢測(cè)定位V形槽的檢測(cè)曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖l和圖2,其中示出了本發(fā)明一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅 片定位方法的優(yōu)選實(shí)施例，包括在硅片制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳 輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中，通過(guò)控制系統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校 正的步驟，所述定位方法還包括如下步驟a、在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/ 或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中設(shè)置至少一組定位傳感器1,在本實(shí)施例中 只設(shè)置了一組定位傳感器1 (如圖2所示)，當(dāng)然，本發(fā)明的一組定位傳感器中可以為 一個(gè)構(gòu)成部分的傳感器，也可以為由兩個(gè)或兩個(gè)以上組件 構(gòu)成的傳感器，并且可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要設(shè)置兩組或更多組的傳感
器；通過(guò)所述定位傳感器1對(duì)硅片上的V型槽2進(jìn)行定位，優(yōu)選地，所 述定位傳感器1相對(duì)于硅片3的平面垂直設(shè)置，并且該定位傳感器1的 位置可以設(shè)置在垂直于硅片3的邊緣位置(如圖2所示)；b、當(dāng)硅片數(shù) 量多于一片時(shí)，在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中還 設(shè)置至少一組預(yù)測(cè)檢測(cè)硅片存在與否的預(yù)測(cè)傳感器4 (如圖l所示)，該 預(yù)測(cè)傳感器4優(yōu)選地也相對(duì)于硅片3的平面垂直設(shè)置，在本發(fā)明中預(yù)測(cè) 傳感器4的主要作用在于，當(dāng)硅片3的數(shù)量大于一片時(shí)，先由該預(yù)測(cè)傳 感器4預(yù)測(cè)是否有新進(jìn)入的和/或未定位的硅片存在，并由該預(yù)測(cè)傳感器 4向控制系統(tǒng)(在圖中未示出)反饋信號(hào)；c、所述預(yù)測(cè)傳感器4將檢測(cè) 硅片存在與否的信號(hào)發(fā)送至所述控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)向定位傳感器1 發(fā)出指令并對(duì)硅片上的V型槽2進(jìn)行定位；d、定位傳感器1將檢測(cè)V型 槽2的信號(hào)并反饋至控制系統(tǒng)，并通過(guò)控制系統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(在圖中 未示出)對(duì)硅片進(jìn)行重新旋轉(zhuǎn)校正，其中，所述控制系統(tǒng)可為現(xiàn)有技術(shù) 中的集群設(shè)備控制系統(tǒng)，所述的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)也可以為現(xiàn)有技術(shù)中的校準(zhǔn)裝 置，并且，校準(zhǔn)的過(guò)程為當(dāng)定位傳感器1檢測(cè)到當(dāng)前硅片3的V型槽2 的位置不正確的時(shí)候，該定位傳感器1向控制系統(tǒng)反饋信號(hào)，然后由控 制系統(tǒng)發(fā)出指令，將硅片3從上述的腔室中取出，并由控制系統(tǒng)控制校 準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片重新進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正，直到硅片3的V型槽位置正確。
此外，優(yōu)選地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述定位傳感器1的解 析度為l|om。并且，所述定位傳感器l還可設(shè)置在半導(dǎo)體制造工藝中的校 準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上。這也可以使得定位和校準(zhǔn)步驟協(xié)同進(jìn)行。對(duì)于定位傳感器的 安裝方式和安裝位置，可以采用相應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行操作，在本發(fā)明中 不再贅述。
參見圖1和圖2,其示意性地表示出本發(fā)明另一目的所提供的一種用 于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在硅片制造工藝的大氣 傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室和/或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的定位傳感器 以及與該定位傳感器相連的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還與硅片校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)相連。優(yōu)選地，所述硅片定位機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在硅片制造工藝的大氣傳 輸系統(tǒng)、或傳輸腔、或負(fù)載鎖閉室、或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的檢測(cè)硅片存在與否 的預(yù)測(cè)傳感器。所述控制系統(tǒng)優(yōu)選為集群設(shè)備控制系統(tǒng)，通過(guò)該控制系 統(tǒng)收集所述定位傳感器以及預(yù)測(cè)傳感器的信息，并向它們發(fā)出相應(yīng)的指
令，使得硅片的v型槽定位更加準(zhǔn)確、方便、易行，不受其他因素影響，
從而可以提高半導(dǎo)體制造工藝的生產(chǎn)效率，并且效益明顯。優(yōu)選地，如
圖l和圖2所示，所述預(yù)測(cè)傳感器和/或定位傳感器相對(duì)于硅片平面垂直 設(shè)置。且所述定位傳感器的解析度為1薩。
本發(fā)明采用的定位傳感器(比如，位移傳感器)以及預(yù)測(cè)傳感器(比 如，對(duì)射傳感器)可以設(shè)置在硅片的行進(jìn)路線的某一腔室中(比如裝載 室、大氣傳輸系統(tǒng)、傳輸腔室或負(fù)載鎖閉室，但不局限于這些腔室)，從 而檢測(cè)V型槽2的位置是否達(dá)到所要求的位置，這樣就可以在這個(gè)部件 里面實(shí)現(xiàn)V型槽2的定位。因?yàn)楣杵看芜M(jìn)入裝載室的位置是一致的， 所以可以在不同的高度上加預(yù)測(cè)傳感器4以檢測(cè)此層硅片的有無(wú)，并可 以通過(guò)與控制系統(tǒng)的中心計(jì)算機(jī)連接的信號(hào)觸發(fā)來(lái)得知晶片存在與否； 在硅片(wafer)的垂直面上加設(shè)定位傳感器1來(lái)檢測(cè)硅片的V型槽2角 度的位置，因?yàn)閂型槽2的存在是有一定位移(距離)的，所以在與此 V型槽2相一致的位置上加一垂直方向的定位傳感器1,并通過(guò)信號(hào)的變 化得知晶片V型槽2是否在此位置。所述定位傳感器1能夠感知并檢測(cè) 到這種微小位移的變化，圖3所示便示出定位傳感器的檢測(cè)曲線。如果 硅片進(jìn)入腔室內(nèi)這樣僅僅通過(guò)一組傳感器(不局限于一組)，如果只有一 片wafer的裝載室內(nèi)就可以采用 一組垂直的定位傳感器(精度最小測(cè)量 范圍lmm)來(lái)^r測(cè)、定位晶片的V型槽的位置；如果是多片wafer的裝 載室，便可以增加預(yù)測(cè)傳感器或更改傳感器的檢測(cè)方式(例如可以用移 動(dòng)式對(duì)射傳感器來(lái)檢測(cè)硅片的有無(wú))，這樣，就可以對(duì)硅片的V型槽進(jìn)行 定位準(zhǔn)確。
顯而易見，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以用本發(fā)明的一種一種用于 半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位方法及定位機(jī)構(gòu)，構(gòu)成各種類型的定位方 法和定4立4幾構(gòu)。上述實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān) 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以作出 各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇，本 發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1、一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位方法，包括在硅片制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中，通過(guò)控制系統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正的步驟，其特征在于所述定位方法還包括如下步驟a、在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中設(shè)置至少一組定位傳感器，并通過(guò)所述定位傳感器對(duì)硅片上的V型槽進(jìn)行定位；b、當(dāng)硅片數(shù)量多于一片時(shí)，在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中還設(shè)置至少一組預(yù)測(cè)檢測(cè)硅片存在與否的預(yù)測(cè)傳感器；c、所述預(yù)測(cè)傳感器將檢測(cè)硅片存在與否的信號(hào)發(fā)送至所述控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)向定位傳感器發(fā)出指令對(duì)硅片上的V型槽進(jìn)行定位；d、定位傳感器檢測(cè)V型槽的信號(hào)并反饋至控制系統(tǒng)，并通過(guò)控制系統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行重新旋轉(zhuǎn)校正。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片定位方法，其特征在于所述預(yù)測(cè)傳感器和/或定位傳感器相對(duì)于硅片的平面垂直設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片定位方法，其特征在于所述定位傳感器的解析度為l|im。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片定位方法，其特征在于所述定位傳感器還可設(shè)置在半導(dǎo)體制造工藝中的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片定位方法，其特征在于所述控制系統(tǒng)為集群設(shè)備控制系統(tǒng)。
6、 一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位機(jī)構(gòu)，其特征在于包括設(shè)置在硅片制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室和/或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的定位傳感器以及與該定位傳感器相連的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還與硅片校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片定位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述硅片定位機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在硅片制造工藝的大氣傳輸系統(tǒng)、或傳輸腔、或負(fù)載鎖閉室、或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的檢測(cè)硅片存在與否的預(yù)測(cè)傳感器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅片定位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述預(yù)測(cè)傳感器和/或定位傳感器相對(duì)于硅片平面垂直設(shè)置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的硅片定位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位傳感器的解析度為lnm。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片定位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述控制系統(tǒng)為集群設(shè)備控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的硅片定位方法及定位機(jī)構(gòu)，其中定位方法包括在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中設(shè)置至少一組定位傳感器，并通過(guò)所述定位傳感器對(duì)硅片上的V型槽進(jìn)行定位；當(dāng)硅片數(shù)量多于一片時(shí)，在所述大氣傳輸系統(tǒng)和/或傳輸腔和/或負(fù)載鎖閉室中還設(shè)置至少一組預(yù)測(cè)檢測(cè)硅片存在與否的預(yù)測(cè)傳感器；所述預(yù)測(cè)傳感器將檢測(cè)硅片存在與否的信號(hào)發(fā)送至所述控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)向定位傳感器發(fā)出指令對(duì)硅片上的V型槽進(jìn)行定位；定位傳感器檢測(cè)V型槽的信號(hào)并反饋至控制系統(tǒng)，并通過(guò)控制系統(tǒng)控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行重新旋轉(zhuǎn)校正。本發(fā)明簡(jiǎn)單、直觀、通用性強(qiáng)，是一種解決V型槽定位的簡(jiǎn)單、有效的方法。
文檔編號(hào)H01L21/68GK101540293SQ20081010233
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者朱常青 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司