晶圆寻边器主要实现两大功能：中心定位与角度补正。

中心定位的目的在于消除机械手从片盒取片时产生的初始位置偏差。机械手取片时，其手指中心与晶圆中心往往不同心，通过寻边器的校准机构进行校正后，可使晶圆中心与机械手预设点位重合，从而保证晶圆在后续传输至各工艺位时位置一致，避免因中心偏移影响加工效果。

角度补正则是为了在光刻、蚀刻、掺杂等工艺中精确定位晶圆的方向。晶圆上的平边（Flat）或缺口（Notch）作为对准参考点，寻边器在完成中心校准后，会将平边或缺口旋转至指定位置，实现晶圆的方向校准。对于小尺寸晶圆（2-6英寸），平边是常用对准方式；对于大尺寸晶圆（8英寸及以上），则多采用缺口进行对准。

晶圆寻边器的工作原理主要基于传感器检测与运动补偿，具体可分为光学寻边与机械寻边两种方式。

光学寻边系统通常包含光源、光学镜头和图像传感器。晶圆在旋转过程中，其边缘会反射或遮挡光线，传感器通过扫描全周边缘，采集边缘位置变化信号。系统根据这些信号计算出晶圆实际中心与旋转平台（CHUCK）中心的X、Y方向偏移量，并识别出平边或缺口的位置。随后，驱动X/Y轴对位平台移动，补偿中心偏差，并通过旋转控制将平边或缺口调整至目标角度。

机械寻边方式主要针对不宜采用真空吸附的晶圆。校准时，寻边器通过边缘夹持机构固定晶圆并进行往复旋转，由对称布置的传感器检测晶圆边缘弧线，计算出中心位置及缺口/平边信息，再通过夹持平台的X、Y移动与旋转实现定位与角度补正。

根据晶圆特性与工艺需求，寻边器衍生出多种类型。

矢量运算式真空吸附Aligner：该类型寻边器的CHUCK仅负责旋转，X、Y方向的中心补偿通过四个PIN沿单一方向移动实现，完成角度补正后再进行中心定位。

Frame辅助式真空吸附Aligner：为避免机械手手指与CHUCK干涉，采用可升降的Frame承接晶圆。Frame下降使晶圆落至CHUCK完成校准，升起后机械手再取走晶圆。

针对高翘曲度晶圆的Aligner：对于翘曲度较大的薄晶圆，有专用校准器实现其稳定可靠的定位与角度补正。

多传感器协同式Aligner：采用三个检测传感器共同计算晶圆实际中心，仅进行中心定位校准，不进行角度补正。

边缘夹持式Aligner：适用于不可真空吸附的晶圆，通过夹持旋转与传感器检测，同步完成中心定位与角度补正。

面板级方片Aligner：用于方形基板的校准，通过旋转与角部传感器检测，计算几何中心并实现定位与角度补正。

晶圆寻边器的性能主要体现在定位精度与速度上。市售产品的圆心定位精度最高可达±0.05mm，缺口定位精度最高可达±0.05°，单次寻边时间可控制在3秒左右。目前国产设备性能已与国外相当，能够满足半导体制造对精度与效率的严苛要求。

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