雷射掃描晶圓定位系統

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姓名

陳建佑(Jian-You Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

雷射掃描晶圓定位系統
(Wafer Positioning by Laser Scanning Method)

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摘要(中)

本論文提出一雷射掃描晶圓定位系統用來量測集束型設備中晶圓的
圓心位置。此定位系統是由雷射掃描系統與散射光偵測系統組成。利用振鏡
掃描器將雷射光線反射至感測區域形成一道掃描光線。當機械手臂輸送晶圓
通過掃描光線時，散射光偵測系統將接收到一光強度隨時間變化之散射光時
序訊號。根據散射光時序訊號與已知的速度及位置參數，晶圓位置演算法便
可計算出機械手臂運動速度與晶圓圓心位置。
為驗證系統之定位能力，使用四吋晶圓進行實驗。在以實驗速度為速度
參數之實驗中，定位精確度小於1.5mm；在以理論速度為速度參數之實驗中
，定位精確度則皆小於0.1mm。本系統亦可用於速度量測，速度量測之絕對
誤差小於1mm/s，量測精確度則低於0.7mm/s。

摘要(英)

A laser scanning method for wafer positioning is proposeed to determine the center position of the wafer in the cluster tool. This positioning system incorporates a laser scanning system and a scattering light receiving system. The scanner is used to reflect a laser beam into a scanning line on the sensing area. As the wafer passes by the scanning line, a scattering light receiving system detects the time-sequence signal of the scattered lights. The velocity of a robot plate and the position of wafer ia determined by signal processing of the time-sequence signal.
4-inch wafer positioning experiment results demonstrate that the positioning system can be used to detectc the positioning of a wafer. The velocity measurement precision is under 0.7 mm/s, and the absolut error is about 1 mm/s.
The wafer positioning precision is 0.1 mm.

關鍵字(中)

★ 晶圓定位
★ 雷射掃描
★ 散射光時序訊號

關鍵字(英)

★ Scattering Light Signal
★ Wafer Positioning
★ Laser Scanning Method

論文目次

中文摘要　　　　　　　　　　　　　　　　i
ABSTRACT　　　　　　　　　　　　　　　ii
目錄　　　　　　　　　　　　　　　　　　iii
表目錄　　　　　　　　　　　　　　　　　v
圖目錄　　　　　　　　　　　　　　　　　vi
符號說明　　　　　　　　　　　　　　　　viii
第一章　緒論　　　　　　　　　　　　　　1
　1-1　研究背景　　　　　　　　　　　　1
　1-2　文獻回顧　　　　　　　　　　　　2
　　1-2-1　晶圓定位技術　　　　　　　　2
　　1-2-2　雷射掃描技術　　　　　　　　6
　1-3　研究目的與方法　　　　　　　　　7
　1-4　論文架構　　　　　　　　　　　　8
第二章　系統架構　　　　　　　　　　　　9
　2-1　元件與儀器介紹　　　　　　　　　9
　2-2　雷射掃描晶圓定位系統　　　　　　10
　　2-2-1　雷射掃描系統　　　　　　　　11
　　2-2-2　散射光偵測系統　　　　　　　12
　2-3　小結　　　　　　　　　　　　　　14
第三章　晶圓位置演算法　　　　　　　　　15
　3-1　定義定位系統座標系　　　　　　　15
　3-2　時間與角度資訊擷取　　　　　　　16
　3-3　機械手臂運動速度計算　　　　　　17
　3-4　晶圓邊緣位置計算　　　　　　　　18
　3-5　曲線擬合求晶圓圓心位置　　　　　19
　3-6　小結　　　　　　　　　　　　　　20
第四章　實驗結果與討論　　　　　　　　　21
　4-1　實驗數據　　　　　　　　　　　　21
　　4-1-1　參考角度量測　　　　　　　　21
　　4-1-2　機械手臂運動速度量測　　　　25
　　4-1-3　晶圓定位實驗　　　　　　　　26
　4-2　實驗討論　　　　　　　　　　　　33
　　4-2-1　量測準確度　　　　　　　　　33
　　4-2-2　量測精確度　　　　　　　　　34
　　4-2-3　速度量測對晶圓定位之影響　　36
　4-3　小結　　　　　　　　　　　　　　37
第五章　誤差分析　　　　　　　　　　　　38
　5-1　系統誤差　　　　　　　　　　　　38
　　5-1-1　斜率誤差　　　　　　　　　　39
　　5-1-2　高度誤差　　　　　　　　　　39
　　5-1-3　參考角度誤差　　　　　　　　40
　　5-1-4　速度誤差　　　　　　　　　　41
　5-2　隨機誤差　　　　　　　　　　　　42
　5-3　小結　　　　　　　　　　　　　　43
第六章　結論與未來展望　　　　　　　　　44
參考資料　　　　　　　　　　　　　　　　45

參考文獻

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指導教授

李朱育(Ju-Yi Lee)

審核日期

2011-11-14

推文