Logosol/Isel,LPA系列预对准器(Pre-aligner)工作原理
一、定义：它是什么
Logosol/Isel,LPA系列预对准器(Pre-aligner)本质上是晶圆搬运系统中的前端定位设备，位于晶圆盒/机器人 → 预对准器 → 光刻机/处理腔体的中。它的核心任务是：
– 找圆心（Centering）——确定晶圆的几何中心
– 定方向（Orientation）——识别 notch（缺口）或 flat（平边）确定晶圆角度
– 输出补偿值——把”随意放置的晶圆”变成”标准坐标姿态”，交给下游设备使用
二、核心原理：光学扫描 + 旋转 + 精密运动控制
Logosol/Isel预对准器的本质是非接触光学检测。设备内部集成了 LED 光源、CCD / 光电传感器阵列等集成扫描电子器件。其工作流程如下：
1. 放片：机械手将晶圆放到旋转吸盘（Chuck）上，通过真空吸附固定（只接触背面，保证洁净度）；
2. 旋转扫描：晶圆高速旋转，光学传感器沿晶圆边缘进行圆周扫描，连续采集边缘轮廓数据点；
3. 圆心计算：通过几何圆拟合（circle fitting）算法，由大量边缘采样点反算出晶圆几何中心，并对比机械中心得到偏心量 ΔX / ΔY；
4. 方向识别：传感器捕捉边缘上的 Notch（缺口） 或 Flat（平边） 特征，计算出晶圆的旋转角度 θ 和晶向参考方向；
5. 校正输出：系统输出 X/Y 偏移补偿值和旋转角度补偿值，机械手根据补偿值精确取片，完成对准闭环。
完整的对准循环通常不到 4 秒，速度是其抢占市场的重要优势
三、三类典型结构的原理差异
Logosol/Isel的产品线覆盖 45mm 到 480mm 的基板，支持从完全不透明到全透明的各种透明度。根据结构形式不同，工作原理略有区别：
| 类型 | 轴数 | 工作原理特点 |
| Standalone（独立式） | 3 轴 | 自带完整运动系统，独立完成全部对准，直接输出 X/Y 平移 + θ 旋转校正，精度最高，是产线主力 |
| Embedded（嵌入式） | 1 轴（仅旋转） | 集成进搬运机器人作为附加轴，先由传感器算出圆心/方向校正值，第二步由机器人调整工位坐标来修正偏心，成本更低|
| Edge Handling（边缘接触式） | 自主设备 | 采用 Passive Edge Contact（被动边缘接触）专利技术，零夹持力、无晶圆应力，是传统边缘夹持（edge-gripping）技术的替代方案，适合 75–300mm 的敏感材料 |
其中 Edge Handling是最具 Logosol/Isel特色的一项——它不通过真空或夹爪施力，而是用被动接触结构让晶圆自然定位，既保证洁净度又避免对晶圆造成应力损伤。
四、技术
– 一体化设计（All-in-One）：电机、控制器、传感器、运动控制软件集成于一体，消除了外部控制器和连接电缆，即插即用；
– 垂直整合：从硅片设计、机械设计到运动控制和软件全部自研，拥有 30 余年经验；
– 无刷电机驱动：低惯量无刷电机实现平滑、即时响应，保证扫描精度。
五、总结
Logosol/Isel预对准器 = 旋转吸盘承载晶圆 + 光学传感器沿边缘扫描 + 圆拟合算法求圆心 + 识别 notch/flat 定方向，最终输出 X/Y/θ 补偿坐标给机器人使用。全程非接触检测，真空只接触晶圆背面，洁净度和精度双高。
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