芯有道5月前
一、核心功能与技术需求 在半导体制造中,校准器需完成以下任务: 1.晶圆中心定位:确保晶圆圆心与设备坐标原点重合,消除传输误差。 2.定向特征对准:识别缺口(Notch)或平边(Flat),确定晶体取向,确保工艺与晶格方向一致。 3.多尺寸兼容性:支持200mm/300mm晶圆,适应混线生产,快速切换规格。 ⸻ 二、机械结构与运动控制 校准器机械系统需兼顾精度、速度与稳定性: 1.晶圆夹持机构  ◦ 真空吸附式:负压吸附,适用于平整晶圆,适应性一般。  ◦ 边缘卡爪式:接触晶圆边缘,污染风险低,适用于透明/翘曲晶圆。 2.运动控制系统  ◦ 多轴系统:X/Y轴平移+θ轴旋转,电机驱动实现高精度移动。  ◦ PID控制:优化动态响应,抑制振动,提升定位稳定性。 ⸻ 三、光学检测与图像处理 光学系统决定校准精度,主要包括: 1.光学传感器  ◦ 同轴成像:环形LED垂直照射,CCD/CMOS采集边缘图像。  ◦ 透射检测:用于透明晶圆,增强边缘对比。 2.图像处理算法  ◦ 边缘检测:利用Sobel等算子提取边界特征。  ◦ 圆心拟合:基于最小二乘法计算圆心坐标。  ◦ 缺口识别:模板匹配+角度扫描,实现±0.1°以内识别精度。 ⸻ 四、动态对准与误差补偿 为适应形变与机械误差,现代校准器引入智能补偿技术: 1.闭环反馈:光栅尺/编码器实时监控位置,中心误差控制在±0.05mm。 2.热漂移抑制:使用低热膨胀材料(如陶瓷、碳化硅)+温控修正结构偏移。 3.形变自适应:多点高度检测重建曲率,动态调整夹持力,降低应力影响。 ⸻ 五、技术发展趋势 为满足先进工艺需求,校准器技术持续演进: 1.亚微米定位:结合紫外光源与亚像素算法,实现0.1μm级精度。 2.多物理协同:引入电磁悬浮,降低摩擦与振动,实现无接触稳定支撑。 3.智能优化:集成AI模型预测部件寿命,自动调整参数,提升整体效率(OEE)。#半导体 #半导体设备#半导体校准器 #Aligner
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