采用晶圓傳送機器人的晶圓預對準方法

劉勁松，王 森，褚大偉

(1．上海理工大學 機械工程學院，上海 200093；2．上海微松工業自動化有限公司，上海 201114)

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采用晶圓傳送機器人的晶圓預對準方法

劉勁松1，2，王 森1，褚大偉1

(1．上海理工大學 機械工程學院，上海 200093；2．上海微松工業自動化有限公司，上海 201114)

針對傳統的晶圓預對準控制系統成本高和體積大的不足，設計了基于晶圓傳送機器人的晶圓預對準裝置，并提出了高效、高精度的晶圓圓心和缺口定位算法。采用交換吸附的方式通過預對準裝置一維旋轉和晶圓傳送機器人空間平移實現晶圓預對準。誤差分析及預對準實驗研究結果表明，晶圓圓心的定位精度<50 ，預對準時間為10 s，滿足設計要求。

晶圓預對準；晶圓傳送機器人；定位算法；交換吸附

集成電路 (IC)[1]是制造技術(工藝)的更新和更高性能IC制造裝備的研制，是半導體產業發展的兩個重要因素，而制造裝備又是實現工藝技術的載體[2]。

光刻機是微電子器件制造業中不可或缺的工具[3]。而這一過程中，晶圓預對準裝置是不可或缺的工具，其是以機械方式或光學方式對晶圓進行預對準。晶圓預對準裝置對定位精度要求高。本文在保證精度的前提下從降低成本角度設計了一種晶圓預對準方法，在晶圓傳送機器人輔助下完成晶圓定位。

1 預對準裝置設計原理

晶圓植球機是高端IC封裝的核心設備，其晶圓級封裝以Ball Grid Array技術為基礎，將百微米級的焊錫球放置到刻好電路的晶圓上[4]，采用凸點技術 (Bumping) 作為其I/O 電極，晶圓上形成凸點有3種方式：電鍍方式、印刷錫膏方式和植球方式[5]。……