一種基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在IC搬運過程中需要預(yù)對準(zhǔn)機prealigner,其作用是將機械手搬運過來的晶圓進行notch 口對準(zhǔn)，并計算出硅片的中心位置，從而控制機械手補償偏移，取走晶圓。
[0003]已有同類技術(shù)中，預(yù)對準(zhǔn)機作為一個單獨的模塊，具有運動控制模塊、傳感器模塊、控制模塊。傳統(tǒng)預(yù)對準(zhǔn)機工作流程，如圖1所示:FIG3A:機械手托起晶圓；FIG3B:機械手將晶圓放置在預(yù)對準(zhǔn)機上；FIG3C:預(yù)對準(zhǔn)機將晶圓旋轉(zhuǎn)一周；FIG3D:預(yù)對準(zhǔn)機將晶圓對準(zhǔn)，并將偏心位置通知機械手；FIG3E:機械手到晶圓圓心取晶圓；FIG3F:機械手將晶圓取走。
[0004]在上述過程中，至少需要5S的時間完成這一系列動作；機械手必須等待預(yù)對準(zhǔn)裝置完成后，才能進行后續(xù)工作?？梢婎A(yù)對準(zhǔn)機的速度對整個晶圓搬運的速度起到重要的影響。
[0005]預(yù)對準(zhǔn)機進行上升、旋轉(zhuǎn)、下降等一系列動作，需要具有運動模塊；為此至少需要一套電機及驅(qū)動裝置，多則需要三套。這也造成了預(yù)對準(zhǔn)機的成本增加。
[0006]綜上，現(xiàn)有的預(yù)對準(zhǔn)裝置具有以下缺點:對準(zhǔn)時間長、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)裝置，節(jié)省預(yù)對準(zhǔn)過程的時間。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)裝置，用于預(yù)對準(zhǔn)晶圓，包括第一激光傳感器、第二激光傳感器、預(yù)對準(zhǔn)機控制器；所述第一、第二激光傳感器設(shè)置在所述晶圓周邊，用于檢測晶圓的位置；所述預(yù)對準(zhǔn)控制器接收所述第一、第二激光傳感器獲取的位置信息，并進行通信和處理計算。
[0009]優(yōu)選地，所述預(yù)對準(zhǔn)機控制器包括處理器模塊DSP、中斷接口、CAN通信模塊、外擴EEPROM模塊、串行通信模塊、電源模塊、ADl采集模塊、AD2采集模塊；所述處理器模塊DSP與中斷接口、CAN通信模塊、外擴EEPROM模塊、串行通信模塊、電源模塊、ADl采集模塊、AD2采集模塊連接；其中，所述中斷接口和CAN通信模塊與機器人控制器連接；所述串行通信模塊與上位機連接；所述ADl采集模塊和AD2采集模塊分別與所述第一、第二激光傳感器激光傳感器連接；所述處理器模塊DSP用于總調(diào)度及處理運算。
[0010]本發(fā)明的另一技術(shù)方案包括一種基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，用于預(yù)對準(zhǔn)晶圓，包括第一激光傳感器、第二激光傳感器、預(yù)對準(zhǔn)機控制器、機器人控制器、上位機；所述第一、第二激光傳感器設(shè)置在所述晶圓周邊，用于檢測晶圓的位置；所述預(yù)對準(zhǔn)控制器接收所述第一、第二激光傳感器獲取的位置信息，并進行通信和處理計算；所述預(yù)對準(zhǔn)控制器與所述機器人控制器、上位機進行通信。
[0011]優(yōu)選地，所述預(yù)對準(zhǔn)機控制器包括處理器模塊DSP、中斷接口、CAN通信模塊、外擴EEPROM模塊、SCI模塊、電源模塊、ADl采集模塊、AD2采集模塊；
[0012]所述處理器模塊DSP與中斷接口、CAN通信模塊、外擴EEPROM模塊、SCI模塊、電源模塊、ADl采集模塊、AD2采集模塊連接；
[0013]其中，所述中斷接口和CAN通信模塊與所述機器人控制器連接；所述SCI模塊與上位機連接；所述ADl采集模塊和AD2采集模塊分別與所述第一、第二激光傳感器連接；所述處理器模塊DSP用于總調(diào)度及處理運算。
[0014]優(yōu)選地，所述預(yù)對準(zhǔn)控制器與所述上位機通過SCI模塊進行通信，接收所述上位機命令、執(zhí)行動作并返回結(jié)果信息到所述上位機。
[0015]優(yōu)選地，所述預(yù)對準(zhǔn)控制器與所述機器人控制器通過所述中斷接口和CAN通信模塊通信。
[0016]優(yōu)選地，所述預(yù)對準(zhǔn)控制器采用位置值和經(jīng)所述第一、第二激光傳感器檢測得到值計算晶圓的偏心和缺口。
[0017]優(yōu)選地，所述偏心采用最小二乘法計算，所述缺口擬合采用數(shù)據(jù)突變法。
[0018]本發(fā)明的有益效果:預(yù)對準(zhǔn)裝置使用機械手作為驅(qū)動晶圓運動裝置，節(jié)省了預(yù)對準(zhǔn)裝置的電機及驅(qū)動器的成本開支，使得預(yù)對準(zhǔn)機成本得以下降；預(yù)對準(zhǔn)裝置與機械手之間無需進行晶圓的交換，晶圓在整個預(yù)對準(zhǔn)過程中無需離開機械手，節(jié)省預(yù)對準(zhǔn)過程的時間。
【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有預(yù)對準(zhǔn)機原理示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實施例提供的預(yù)對準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖3是本發(fā)明實施例提供的預(yù)對準(zhǔn)裝置控制框圖。
[0022]圖4是本發(fā)明實施例提供的預(yù)對準(zhǔn)裝置軟件結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0024]如圖2和3所示，本發(fā)明提供一種基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)裝置，用于預(yù)對準(zhǔn)晶圓，包括第一激光傳感器12、第二激光傳感器13、預(yù)對準(zhǔn)機控制器11 ;第一、第二激光傳感器12、13設(shè)置在晶圓周邊，用于檢測晶圓的位置；預(yù)對準(zhǔn)控制器11接收第一、第二激光傳感器12、13獲取的位置信息，并進行通信和處理計算。
[0025]第一、第二激光傳感器12、13采用基于激光的位移傳感器。該位移傳感器工作原理:位移傳感器發(fā)射的光經(jīng)過被測物體漫反射后，在CMOS傳感器成像；當(dāng)被測物體距離傳感器位置發(fā)生變化時，在CMOS上的成像位置也發(fā)生變化，根據(jù)成像位置，求出物體距離傳感器的距離。
[0026]本發(fā)明實施例的第一、第二激光傳感器12、13將得到的位置信息通過模擬量信號傳送給預(yù)對準(zhǔn)控制器11。
[0027]預(yù)對準(zhǔn)機控制器11包括處理器模塊DSP1、中斷接口 2、CAN通信模塊3、外擴EEPROM模塊4、串行通信模塊5、電源模塊6、ADl采集模塊7、AD2采集模塊8。
[0028]處理器模塊DSPl與中斷接口 2、CAN通信模塊3、外擴EEPROM模塊4、串行通信(SCI)模塊5、電源模塊6、ADl采集模塊7、AD2采集模塊8連接。
[0029]其中，中斷接口 2和CAN通信模塊3與機器人控制器16連接；串行通信模塊5與上位機10連接；AD1采集模塊7和AD2采集模塊8分別與第一、第二激光傳感器12、13連接；處理器模塊DSPl用于總調(diào)度及處理運算。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)中具有電機、傳感器、控制器升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的機構(gòu)縮減。
[0031]本發(fā)明的有益效果:預(yù)對準(zhǔn)裝置使用機械手作為驅(qū)動晶圓運動裝置，節(jié)省了預(yù)對準(zhǔn)裝置的電機及驅(qū)動器的成本開支，使得預(yù)對準(zhǔn)機成本得以下降；預(yù)對準(zhǔn)裝置與機械手之間無需進行晶圓的交換，晶圓在整個預(yù)對準(zhǔn)過程中無需離開機械手，節(jié)省預(yù)對準(zhǔn)過程的時間。
[0032]本發(fā)明另一實施例還提供一基于激光位移傳感器的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括第一激光傳感器12、第二激光傳感器13、預(yù)對準(zhǔn)機控制器11、機器人控制器16、上位機10。
[0033]第一、第二激光傳感器12、13設(shè)置在晶圓14周邊，用于檢測晶圓的位置；
[0034]預(yù)對準(zhǔn)控制器通過模擬量接口接收第一、第二激光傳感器12、13獲取的位置信息，并進行通信和處理計算；預(yù)對準(zhǔn)控制器11與機器人控制器16、上位機進行通信。
[0035]優(yōu)選地，預(yù)對準(zhǔn)機控制器16包括處理器模塊DSP1、中斷接口 2、CAN通信模塊3、外擴EEPROM模塊4、SCI模塊5、電源模塊6、ADl采集模塊7、AD2采集模塊8 ；
[0036]處理器模塊DSPl與中斷接口 2、CAN通信模塊3、外擴EEPROM模塊4、SCI模塊5、電源模塊6、ADl采集模塊7、AD2采集模塊8連接；<