CN211017041U - 一种晶圆的定位寻边装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆的定位寻边装置，属于半导体技术领域，解决的技术问题为目前的定位寻边装置不能同时实现晶圆的圆心定位、寻边、缺口旋转至指定位置等多种功能的需求，定位寻边装置包括底座；检测单元，检测单元包括设置于底座上的第一驱动机构和可围绕底座的中心轴线旋转并沿底座的径向方向可伸缩的检测机构；定心单元，定心单元包括设置于第一驱动机构上且可进行转动的转动轴和间隔设置于转动轴的侧壁上的若干可进行伸缩的定位结构；真空吸盘装置，真空吸盘装置设置于转动轴上，且真空吸盘装置可转动并可沿底座的轴向进行移动。本实用新型的定位寻边装置能够同时实现晶圆的定位、寻边、缺口位置旋转至指定位置等多个功能的需求。

Description

一种晶圆的定位寻边装置

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种晶圆的定位寻边装置。

背景技术

晶圆(wafer)指制造半导体晶体管或集成电路的衬底(也叫基片)。由于是晶体材料，其形状为圆形，所以称为晶圆。目前，对于8英寸(200mm)、12英寸(300mm)、甚至更大尺寸的晶圆，半导体行业一般通过缺口(Notch)来确定晶圆的位置，从而实现晶圆的寻边。缺口又称“Notch槽”或“V型槽”，是指特意在晶圆上形成的一个V型缺角。

晶圆在制程工序中需要频繁地将晶圆在不同载盘与晶圆盒之间进行周转，由于机械手从晶圆盒的卡槽上取放晶圆时会存在晶圆的位置发生毫米级偏移，所以将晶圆移动到载台上会产生晶圆定位不精确、偏心和缺口的方向不固定等问题，还有晶圆经过抛光和清洗之后且在打包出货给客户之前需要按照不同客户的要求将晶圆盒中晶圆的缺口方向调整到固定位置。因此为了达到客户要求和保证每道工序的优良率，要不断的对晶圆进行找圆心、寻边和定位等工序。晶圆对准的过程即通过一定的方法，将圆心调整到指定位置，缺口转动到指定方向，即晶圆对准的过程包括晶圆圆心、缺口两个对准过程。

现有的定位寻边装置一般都是放在真空吸盘上，真空吸盘可以移动，通过旋转晶圆同时结合光学仪器进行晶圆的圆心定位和寻边两个工序，或者可以将晶圆的圆心定位和寻边两个工序分开进行，但是目前的定位寻边装置一般不能同时实现晶圆的圆心定位、寻边、缺口旋转至指定位置等多种功能的需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种晶圆的定位寻边装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种晶圆的定位寻边装置，包括：

底座；

检测单元，所述检测单元包括设置于所述底座上的第一驱动机构和可围绕所述底座的中心轴线旋转并沿所述底座的径向方向可伸缩的检测机构；

定心单元，所述定心单元包括设置于所述第一驱动机构上且可进行转动的转动轴和间隔设置于所述转动轴的侧壁上的若干可进行伸缩的定位结构；

真空吸盘装置，所述真空吸盘装置设置于所述转动轴上，且所述真空吸盘装置可转动并可沿所述底座的轴向进行移动。

在本实用新型的一个实施例中，所述检测机构包括：

具有中空结构的连接臂，所述连接臂的第一端连接所述第一驱动机构；

可在所述连接臂的中空结构中进行移动的第一连接件，所述第一连接件的第一端设置于所述连接臂的第二端的中空结构中；

垂直于所述第一连接件设置的支柱，所述支柱的第一端连接所述第一连接件的第二端；

垂直于所述支柱设置的检测模块，所述检测模块的第一端连接所述支柱的第二端。

在本实用新型的一个实施例中，所述检测模块包括：

垂直于所述支柱设置的安装座，所述安装座连接所述支柱的第二端；

寻边传感器，所述寻边传感器设置于所述安装座的下表面。

在本实用新型的一个实施例中，所述检测模块还包括读码器，所述读码器设置于所述安装座的下表面。

在本实用新型的一个实施例中，还包括固定轴和第二驱动机构，其中，

所述固定轴设置于所述第一驱动机构之上，所述第二驱动机构设置于所述固定轴之上且位于所述转动轴的下方，所述第二驱动机构驱动所述转动轴围绕所述转动轴的中心轴线旋转。

在本实用新型的一个实施例中，所述转动轴具有中空结构，且所述真空吸盘装置包括：

可在所述转动轴的中空结构中进行移动的升降结构，所述升降结构的第一端设置于所述转动轴的中空结构中；

载台，所述载台设置于所述升降结构之上；

若干气孔，所述气孔沿所述载台轴向贯穿所述载台；

若干垫圈，所述垫圈设置于所述气孔的上边沿。

在本实用新型的一个实施例中，所述定位结构包括：

具有中空结构的第二连接件，所述第二连接件的第一端连接所述转动轴的侧壁；

可在所述第二连接件的中空结构中进行移动的第三连接件，所述第三连接件的第一端设置于所述第二连接件的第二端的中空结构中；

垂直于所述第三连接件设置的指状件，所述指状件的第一端连接所述第三连接件的第二端。

在本实用新型的一个实施例中，所述指状件的第二端呈锥形。

在本实用新型的一个实施例中，所述指状件内侧壁设置有测距传感器。

在本实用新型的一个实施例中，还包括机械手，用于将所述晶圆抓取至所述真空吸盘装置上或者将所述晶圆从所述真空吸盘装置上抓取至设定位置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的定位寻边装置因为设置有能够检测缺口的检测单元、能够对晶圆圆心进行定位的定心单元和真空吸盘装置，因此能够同时实现晶圆的定位、寻边、缺口位置旋转至指定位置等多个功能的需求。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

以下将参照附图来描述本实用新型的示例性实施方式的特征、优点以及技术的和工业的意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1示意性地示出了本实用新型实施例的晶圆的定位寻边装置的结构立体图；

图2示意性地示出了本实用新型实施例的处于工作状态的晶圆的定位寻边装置的结构立体图；

图3示意性地示出了本实用新型实施例的处于工作状态的晶圆的定位寻边装置的结构侧视图；

图4示意性地示出了本实用新型实施例的检测模块的结构主视图；

图5示意性地示出了本实用新型实施例的定位结构的侧视图；

图6示意性地示出了本实用新型另一实施例的定位结构的侧视图。

附图标记说明：

底座-10；检测单元-11；定心单元-12；真空吸盘装置-13；晶圆-14；缺口-15；固定轴-16；第二驱动机构-17；机械手-18；第一驱动机构-111；检测机构-112；转动轴-121；定位结构-122；升降结构-131；载台-132；气孔-133；垫圈-134；连接臂-1121；第一连接件-1122；支柱-1123；检测模块-1124；第二连接件-1221；第三连接件-1222；指状件-1223；测距传感器-1224；安装座-11241；寻边传感器-11242；读码器-11243。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1、图2和图3，图1示意性地示出了本实用新型实施例的晶圆的定位寻边装置的结构立体图，图2示意性地示出了本实用新型实施例的处于工作状态的晶圆的定位寻边装置的结构立体图，图3示意性地示出了本实用新型实施例的处于工作状态的晶圆的定位寻边装置的结构侧视图。本实用新型实施例提供一种晶圆的定位寻边装置，该定位寻边装置包括底座10、检测单元11、定心单元12和真空吸盘装置13，其中，检测单元11包括设置于底座10上的第一驱动机构111和可围绕底座10的中心轴线旋转并沿底座10的径向方向可伸缩的检测机构112，检测机构112用于检测晶圆14边缘的缺口15位置，以实现对晶圆14的寻边，定心单元12包括设置于第一驱动机构111上且可进行转动的转动轴121和间隔设置于转动轴121的侧壁上的若干可进行伸缩的定位结构122，定位结构122用于对晶圆14的圆心进行定位，真空吸盘装置13设置于转动轴121上，且真空吸盘装置13可转动并可沿底座10的轴向进行移动，真空吸盘装置13用于对晶圆14进行吸附。

请同时参见图1、图2和图3，在本实施例中，在对晶圆14进行定位和寻边时，可以先将晶圆14放置在真空吸盘装置13上，在真空吸盘装置13还没对晶圆14进行吸附之前，可以先利用定心单元12对晶圆14进行圆心定位，因为晶圆14的尺寸是已知的，因此本实施例的定心单元12可以通过两种不同的方式寻找晶圆14的圆心位置，第一种是先根据晶圆14的直径调整所有定位结构122至所有定位结构122的内侧壁围绕成的区域的大小与晶圆14的直径相同，因真空吸盘装置13可沿底座10的轴向进行移动，因此可以通过使真空吸盘装置13下降带动放置在真空吸盘装置13上的晶圆14下降，当其下降至所有定位结构122的内侧壁围绕成的区域时，晶圆14可以沿定位结构122内侧壁的边缘滑入至定位结构122围成的与晶圆14的直径相同的区域中，因为真空吸盘装置13与定心单元12同轴心，因此这个过程便实现了对晶圆14圆心的定位，第二种是先将所有定位结构122的内侧壁围绕成的区域调整至大于晶圆14的直径，之后将真空吸盘装置13上的晶圆14下降至适合定位结构122进行圆心定位的位置，因为定位结构122还可以沿底座10的径向进行伸缩，因此此时可以使定位结构122向内收缩，直至定位结构122的内侧壁可以与晶圆14相接触，此时便可以完成对晶圆14圆心的定位，本实施例不对真空吸盘装置13和定位结构122的具体结构进行限定，本领域技术人员可以根据具体需求进行选择。

另外，在利用本实施例的定心单元12对晶圆14的圆心进行定位之后，还可以利用本实施例的检测单元11检测晶圆14边缘的缺口15位置，在检测晶圆14边缘的缺口15位置之前，需要先利用真空吸盘装置13将已经进行圆心定位的晶圆14吸附在真空吸盘装置13上，之后便可以利用检测单元11检测晶圆14边缘的缺口15位置，本实施例的检测单元11可以通过两种不同的方式检测晶圆14边缘的缺口15位置，第一种方式是首先根据晶圆14直径的大小，将检测机构112调整至合适的位置，之后便可以使真空吸盘装置13进行旋转，真空吸盘装置13可以通过转动轴121的旋转作用带动真空吸盘装置13进行旋转，在真空吸盘装置13旋转过程中可以带动真空吸盘装置13上的晶圆14进行旋转，此时可以利用检测单元11对晶圆14边缘的缺口15位置进行检测，当晶圆14边缘的缺口15位置恰好旋转至可以被检测单元11检测的位置时，便实现了晶圆14边缘的缺口15位置的检测，第二种方式是使得第一驱动机构111带动检测机构112进行旋转，而晶圆14固定不动，当检测机构112恰好旋转至晶圆14边缘的缺口15位置时，便可以实现晶圆14边缘的缺口15位置的检测，第二种方式因为不需要晶圆14进行旋转，因此可以减少在检测晶圆14边缘的缺口15位置的过程中因晶圆14振动而使得晶圆14损伤和引入纳米颗粒对晶圆14的二次污染的现象，这种方式可以最大限度的降低对晶圆14边缘和表面的损伤，保证每道工序的优良率，其中，第一驱动机构111可以为配置有伺服马达的回转驱动装置。

再另外，本实施例的定位寻边装置还可以将晶圆14的缺口15位置旋转至指定位置，在对晶圆14进行圆心定位并检测完成晶圆14的缺口15位置后，若需要将晶圆14的缺口15位置旋转至指定位置，可以通过控制转动轴121旋转，带动真空吸盘装置13上的晶圆14旋转，以控制晶圆14的缺口15位置旋转至指定位置。

在一个具体实施例中，请参见图1、图2和图3，检测机构112可以包括具有中空结构的连接臂1121、可在连接臂1121的中空结构中进行移动的第一连接件1122、垂直于第一连接件1122设置的支柱1123、垂直于支柱1123设置的检测模块1124，其中，连接臂1121的第一端连接第一驱动机构111，第一连接件1122的第一端设置于连接臂1121的第二端的中空结构中，支柱1123的第一端连接第一连接件1122的第二端，检测模块1124的第一端连接支柱1123的第二端，检测模块1124用于检测晶圆14边缘的缺口15位置，以实现对晶圆14的寻边。

在本实施例中，连接臂1121的第一端连接第一驱动机构111，因此第一驱动机构111可以驱动连接臂1121围绕底座10的中心轴线进行旋转，连接臂1121旋转时可以带动第一连接件1122、支柱1123和检测模块1124进行旋转，此时，便可以在晶圆14不动的情况下，通过第一驱动机构111驱动连接臂1121、第一连接件1122、支柱1123和检测模块1124进行旋转，以使检测模块1124在旋转过程中实现对晶圆14边缘的缺口15位置进行检测，另外，连接臂1121的第二端设置有中空结构，且第一连接件1122可在连接臂1121的中空结构中进行移动，通过第一连接件1122在连接臂1121的中空结构中的移动实现支柱1123和检测模块1124的伸缩运动，以调整检测模块1124的位置，第一连接件1122可以采用气压或者液压等方式在连接臂1121的中空结构中做往复运动，例如可以在连接臂1121的中空结构中安装一气缸，通过气缸连接第一连接件1122，以带动第一连接件1122在连接臂1121的中空结构中做往复运动，从而带动支柱1123和检测模块1124做往复运动。

进一步地，请参见图4，检测模块1124包括垂直于支柱1123设置的安装座11241和寻边传感器11242，其中，安装座11241连接支柱1123的第二端，寻边传感器11242设置于安装座11241的下表面，寻边传感器11242用于对晶圆14进行寻边以检测晶圆14边缘的缺口15位置。本实施例中使用的寻边传感器11242可使用市售的多种寻边传感器，例如型号为RA120-C01的寻边传感器。

进一步地，请参见图4，检测模块1124还可以包括读码器11243，读码器11243设置于安装座11241的下表面，读码器11243用于读取位于缺口15附近不同部位的晶圆14的产品ID(Identity document，身份标识号)信息，读码器11243可以为U型读码器，该U型读码器可设置在寻边传感器11242的***，由此本实施例的定位寻边装置既可以检测晶圆14边缘的缺口15位置，还可以读取晶圆14的ID信息。

在一个具体实施例中，请参见图1、图2和图3，本实施例的定位寻边装置还可以包括固定轴16和第二驱动机构17，其中，固定轴16设置于第一驱动机构111之上，固定轴16是固定不动的，第二驱动机构17设置于固定轴16之上且位于转动轴121的下方，第二驱动机构17驱动转动轴121围绕转动轴121的中心轴线旋转，也就是说，本实施例可以通过第二驱动机构17驱动转动轴121进行旋转，第二驱动机构17例如可以为伺服电机。

在一个具体实施例中，请参见图1、图2和图3，可以在转动轴121上设置一中空结构，且真空吸盘装置13包括可在转动轴121的中空结构中进行移动的升降结构131、载台132、若干气孔133、若干垫圈134，其中，升降结构131的第一端设置于转动轴121的中空结构中，载台132设置于升降结构131的第二端之上，气孔133沿载台132轴向贯穿载台132，优选地，所有气孔133环绕载台132的中心轴线间隔设置，每个垫圈134对应设置于一气孔133的上边沿。

在本实施例中，载台132安装于升降结构131上，使载台132的下表面和升降结构131的第二端的端面固定连接，且升降结构131设置于转动轴121的中空结构中，升降结构131可在转动轴121的中空结构中进行移动，通过升降结构131在转动轴121的中空结构中的移动，实现载台132、气孔133、垫圈134沿转动轴121轴向的移动，从而实现载台132、气孔133和垫圈134的升降运动，升降结构131可以采用气压或者液压等方式在转动轴121的中空结构中做往复运动，例如可以在转动轴121的中空结构中安装一气缸，通过气缸连接升降结构131，以带动升降结构131在转动轴121的中空结构中做往复运动，从而带动载台132、气孔133、垫圈134做往复运动，载台132的往复运动可以避免机械手在抓取晶圆14时触碰到定位结构122。气孔133和垫圈134的数量是一一对应的，例如气孔133的数量为4个，则垫圈134的数量也为4个，每个气孔133的下端可以与抽真空装置(未画出)连接，用于将晶圆14的背面吸附在载台132上，每个气孔133的上边沿还设置有一垫圈134，且该垫圈134的高度略高于载台132上表面，该垫圈134可以选用软质的橡胶等材质，垫圈134用于在吸附晶圆14时起到缓冲作用，防止损害晶圆14。另外，因为本实施例在将晶圆14吸附在载台132之后，晶圆14上表面距离寻边传感器11242有一定距离，这样便于晶圆14的寻边和ID信息的读取，以避免污染和损伤晶圆14。

在一个具体实施例中，请参见图1、图2和图3，每个定位结构122可以包括具有中空结构的第二连接件1221、可在第二连接件1221的中空结构中进行移动的第三连接件1222和垂直于第三连接件1222设置的指状件1223，其中，第二连接件1221的第一端连接转动轴121的侧壁，第三连接件1222的第一端设置于第二连接件1221的第二端的中空结构中，指状件1223的第一端连接第三连接件1222的第二端。

在本实施例中，第二连接件1221设置有中空结构，且第三连接件1222可以在第二连接件1221的中空结构中进行移动，通过第三连接件1222在第二连接件1221的中空结构中的移动实现指状件1223沿底座10径向的伸缩运动，且每次做完伸缩运动后要求所有的指状件1223距离底座10的中心轴线的距离相等，以使定位结构122能够适用于不同尺寸的晶圆14。本实施例的定位结构122均匀分布在转动轴121的***，可根据晶圆14的尺寸调整伸缩长度，能够实现对晶圆14的圆心进行快速、准确的定位。在将晶圆14的边缘与指状件1223的内侧壁点接触之前，可以先将载台132升高(例如升至最高)，载台132的下表面应高于指状件1223的顶端，使抓取晶圆14的机构(例如机械手)不与指状件1223的顶端发生触碰，且指状件1223的外侧壁应与支柱1123的内侧壁间隔一定距离，以避免发生接触。

进一步地，若干可进行伸缩的定位结构122的数量为大于等于3个，由此当晶圆14落入第三连接件1222围绕成的区域时，才可以对晶圆14的圆心进行准确的定位，根据三点定位原则，优选地，定位结构122的数量为3个。

进一步地，请参见图5，指状件1223的第二端可以呈锥形，这样便于晶圆14沿指状件1223的第二端滑入至所有指状件1223围绕的区域中，以与每个指状件1223的内侧壁点接触，完成对晶圆14圆心的定位，优选地，指状件1223的第二端可以采用质软的橡胶等材质制作，这样可以减少对晶圆14的损伤。

进一步地，请参见图6，指状件1223的内侧壁还可以安装一测距传感器1224，测距传感器1224用于监测晶圆14边缘与指状件1223内侧壁的距离，以在需要测量晶圆14的边缘与指状件1223的内侧壁的距离时进行使用，且安装完后应使测距传感器1224的外侧壁与指状件1223的内侧壁相平齐，以确保测距传感器1224准确测量晶圆14的边缘与指状件1223的内侧壁的距离，例如，在需要对晶圆14进行圆心定位时，可以首先通过测距传感器1224测量晶圆14的边缘与指状件1223的内侧壁的距离，然后再将指状件1223移动该距离，以使指状件1223的内侧壁与晶圆14的边缘点接触，从而完成对晶圆14圆心的定位。

本实施例的定位寻边装置还可以包括一控制器(未画出)，该控制器分别与第一驱动机构111、第二驱动机构17、控制第一连接件1122在连接臂1121的中空结构中进行移动的机构、控制升降结构131在转动轴121的中空结构中进行移动的机构、控制第三连接件1222在第二连接件1221的中空结构中进行移动的机构、寻边传感器11242、读码器11243、抽真空装置连接，控制器用于控制第一驱动机构111的开启、停止、旋转速度、旋转方向等，控制器还用于控制第二驱动机构17的开启、停止、旋转速度、旋转方向等，控制器还用于控制第一连接件1122、升降结构131和第三连接件1222移动的距离和速度等，控制器还用于控制寻边传感器11242、读码器11243的开启和停止等，控制器还用于控制抽真空装置的开启、停止和抽真空速度等，在对晶圆14进行圆心定位和检测完成晶圆14的缺口15位置后，若需要将晶圆14的缺口15位置旋转至指定位置，则可以通过控制器控制第二驱动机构17驱动转动轴121旋转，以带动真空吸盘装置13上的晶圆14旋转，使晶圆14的缺口15位置旋转至指定位置，因此，通过控制器的控制便于实现对晶圆14的圆心定位、寻边、缺口15位置旋转至指定位置等多种功能需求。

在一个实施例中，为了实现晶圆14的转移，请参见图3，本实施例的定位寻边装置还可以包括机械手18，该机械手18用于将晶圆14抓取至真空吸盘装置13上或者将晶圆14从真空吸盘装置13上抓取至指定位置，即机械手18用于取放晶圆14，并将其从一个位置移动到另一个位置，例如，机械手18抓取清洗后的晶圆14并将其放置于真空吸盘装置13的载台132上，或者抓取定位寻边完成后的晶圆14放置于承载装置(Carrier)中。

本实用新型所提供的设置有检测单元11、定心单元12和真空吸盘装置13的定位寻边装置能够同时实现晶圆14的定位、寻边、缺口15位置旋转至指定位置等多个功能的需求，且该定位寻边装置结构简单，能够减少对晶圆14的损伤和因振动引起晶圆14的二次污染的现象，且能够提高检测效率，以解决现有晶圆14圆心定位寻边装置存在的问题，达到客户要求和保证晶圆14的优良率。

本实用新型所提供的可伸缩的定心单元12和可转动和伸缩的检测单元11可满足不同规格晶圆14的圆心定位和寻边需求，定心单元12利用三点定位的指状件1223实现晶圆14的迅速对中，提高了晶圆14圆心定位的效率，且指状件1223的抓力可控，可避免晶圆14因抓力过大而发生破损的现象，检测单元11不用移动载台132，且可快速的对晶圆14进行寻边，检测单元11不仅设有寻边传感器11242，还设有读码器11243，不仅能够对晶圆14进行寻边，还能够读取晶圆14的ID信息，以方便追溯晶圆14的信息。

本实用新型的检测单元11和转动轴121都可单独在驱动机构的驱动下旋转，能够实现在晶圆14不转动的情况下，对晶圆14进行定位和寻边，满足不同类别的需求，最大限度的降低因晶圆14转动引起的振动所带来的危害。

请同时参见图1至图6，本实施例在上述实施例的基础上提供一种晶圆的定位寻边方法，该晶圆的定位寻边方法包括：

步骤1、将晶圆14放置在真空吸盘装置13上。

具体地，首先，可以根据待定位寻边的晶圆14尺寸(如直径为300mm)，调整定位结构122的指状件1223和检测机构112的检测模块1124至合适的位置，同时利用升降结构131调整真空吸盘装置13至合适的位置，以不触碰指状件1223和检测模块1124为准，之后可以利用机械手18从晶圆盒承载装置中取出晶圆14并放置在真空吸盘装置13的载台132上。

步骤2、按照第一圆心定位方式或者第二圆心定位方式，利用定心单元12的定位结构122对晶圆14的圆心进行定位，其中，第一圆心定位方式为在对晶圆14的圆心进行定位之前，首先调整所有定位结构122使所有定位结构122围绕成的区域的尺寸与晶圆14的尺寸相等，然后降低真空吸盘装置13使晶圆14滑入所有定位结构122围绕成的区域，以完成对晶圆14的圆心的定位，第二圆心定位方式为在对晶圆14的圆心进行定位之前，首先调整所有定位结构122使所有定位结构122围绕成的区域的尺寸大于晶圆14的尺寸，然后降低真空吸盘装置13使晶圆14至预设位置，之后收缩所有定位结构122使所有定位结构122围绕成的区域的尺寸与晶圆14的尺寸相等，以完成对晶圆14的圆心的定位。

具体地，若是以第一圆心定位方式对晶圆14的圆心进行定位，则需要首先调整所有定位结构122的指状件1223以使所有指状件1223围绕成的区域的尺寸与晶圆14的尺寸相等，即所有指状件1223的内壁围绕成的圆形区域的直径与晶圆14的直径相等，此时真空吸盘装置13的载台132的位置应高于指状件1223的位置，然后通过使升降结构131下降带动载台132下降，在下降的过程中，晶圆14的侧壁会沿着第二端呈锥形的指状件1223滑入至所有指状件1223围绕成的区域中，因所有指状件1223的内壁围绕成的圆形区域的直径与晶圆14的直径相等，在指状件1223个数为三个及三个以上时，便可以实现对晶圆14圆心的定位；若是以第二圆心定位方式对晶圆14的圆心进行定位，则需要首先调整所有定位结构122的指状件1223以使所有指状件1223围绕成的区域的尺寸大于晶圆14的尺寸，即所有指状件1223的内壁围绕成的圆形区域的直径大于晶圆14的直径，然后通过使升降结构131下降带动载台132下降，使载台132上的晶圆14落入所有指状件1223的内壁围绕成的圆形区域的范围内，之后可以收缩所有指状件1223以使所有指状件1223的内壁围绕成的圆形区域的直径与晶圆14的直径相等，为了更好的控制指状件1223收缩的距离，可以利用指状件1223的内侧壁安装的测距传感器1224测量指状件1223的内侧壁与晶圆14侧壁之间的距离，再通过控制器控制指状件1223收缩该距离便可以实现对晶圆14圆心的定位。

步骤3、启动真空吸盘装置13使晶圆14吸附在真空吸盘装置13上。

具体地，利用控制器控制抽真空装置将晶圆14的背面吸附在载台132上。

步骤4、按照第一寻边方式或者第二寻边方式，利用检测单元11的检测机构112检测晶圆14边缘的缺口15位置，第一寻边方式为利用第一驱动机构111驱动检测机构112旋转以使检测机构112检测晶圆14边缘的缺口15位置，第二寻边方式为利用转动轴121带动真空吸盘装置13旋转以使检测机构112检测晶圆14边缘的缺口15位置。

具体地，若是以第一寻边方式检测晶圆14边缘的缺口15位置，则可以使载台132上的晶圆14静止，利用第一驱动机构111驱动检测机构112旋转，以使检测模块1124的寻边传感器11242在晶圆14上方旋转过程中检测晶圆14边缘的缺口15位置，以实现对晶圆14的寻边，这种方式因为晶圆14不需要转动，因此可以减少在寻边过程中因晶圆14振动而对晶圆14造成的损伤和减少因引入纳米颗粒而对晶圆14造成的二次污染的现象，这种方式可以最大限度的降低对晶圆14边缘和表面的损伤，保证每道工序的优良率；若是以第二寻边方式检测晶圆14边缘的缺口15位置，则可以使寻边传感器11242静止，利用第二驱动机构17驱动转动轴121旋转，转动轴121便会带动载台132上的晶圆14旋转，而在晶圆14的旋转过程中寻边传感器11242便可以检测晶圆14边缘的缺口15位置，以实现对晶圆14的寻边。

另外，需要说明的是，在利用寻边传感器11242对晶圆14的缺口15位置进行检测时，本领域技术人员可以根据需要开启读码器11243，以对晶圆14的ID信息进行读取，控制器便可以将寻边结果和晶圆14的ID信息传送到电脑。

而对于需要将晶圆14的缺口15位置旋转至指定位置，则可以执行步骤5，其中：

步骤5、控制器根据寻边传感器11242的检测结果控制转动轴121连同载台132一起旋转以带动晶圆14的缺口15至指定位置。

步骤6、通过控制器调整指状件1223径向位置并上升载台132至一定高度，关闭抽真空装置，再利用机械手将晶圆14取走，并放回晶圆盒承载装置中。

按照上述的步骤1-6执行即可完成对晶圆14的圆心定位、寻边和缺口15旋转至指定位置等多样化的功能需求，这个过程提高了效率，便于达到客户要求和保证每道工序的优良率，提升晶圆14的品质。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆的定位寻边装置，其特征在于，包括：

底座；

检测单元，所述检测单元包括设置于所述底座上的第一驱动机构和可围绕所述底座的中心轴线旋转并沿所述底座的径向方向可伸缩的检测机构；

定心单元，所述定心单元包括设置于所述第一驱动机构上且可进行转动的转动轴和间隔设置于所述转动轴的侧壁上的若干可进行伸缩的定位结构；

真空吸盘装置，所述真空吸盘装置设置于所述转动轴上，且所述真空吸盘装置可转动并可沿所述底座的轴向进行移动。

2.根据权利要求1所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述检测机构包括：

具有中空结构的连接臂，所述连接臂的第一端连接所述第一驱动机构；

可在所述连接臂的中空结构中进行移动的第一连接件，所述第一连接件的第一端设置于所述连接臂的第二端的中空结构中；

垂直于所述第一连接件设置的支柱，所述支柱的第一端连接所述第一连接件的第二端；

垂直于所述支柱设置的检测模块，所述检测模块的第一端连接所述支柱的第二端。

3.根据权利要求2所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述检测模块包括：

垂直于所述支柱设置的安装座，所述安装座连接所述支柱的第二端；

寻边传感器，所述寻边传感器设置于所述安装座的下表面。

4.根据权利要求3所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述检测模块还包括读码器，所述读码器设置于所述安装座的下表面。

5.根据权利要求1所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，还包括固定轴和第二驱动机构，其中，

所述固定轴设置于所述第一驱动机构之上，所述第二驱动机构设置于所述固定轴之上且位于所述转动轴的下方，所述第二驱动机构驱动所述转动轴围绕所述转动轴的中心轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述转动轴具有中空结构，且所述真空吸盘装置包括：

可在所述转动轴的中空结构中进行移动的升降结构，所述升降结构的第一端设置于所述转动轴的中空结构中；

载台，所述载台设置于所述升降结构之上；

若干气孔，所述气孔沿所述载台轴向贯穿所述载台；

若干垫圈，所述垫圈设置于所述气孔的上边沿。

7.根据权利要求1所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述定位结构包括：

具有中空结构的第二连接件，所述第二连接件的第一端连接所述转动轴的侧壁；

可在所述第二连接件的中空结构中进行移动的第三连接件，所述第三连接件的第一端设置于所述第二连接件的第二端的中空结构中；

垂直于所述第三连接件设置的指状件，所述指状件的第一端连接所述第三连接件的第二端。

8.根据权利要求7所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述指状件的第二端呈锥形。

9.根据权利要求7所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，所述指状件内侧壁设置有测距传感器。

10.根据权利要求1所述的晶圆的定位寻边装置，其特征在于，还包括机械手，用于将所述晶圆抓取至所述真空吸盘装置上或者将所述晶圆从所述真空吸盘装置上抓取至设定位置。

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