基于可视的晶片凹口的位置测量制造技术

本发明专利技术涉及基于可视的晶片凹口的位置测量。一种晶片对准系统包括捕获定位在基座上的晶片的图像的图像捕获设备。图像分析模块分析所述图像以检测晶片的边缘与形成在晶片的边缘的凹口并且基于所述凹口的位置计算对应于晶片的边缘的第一边缘位置和第二边缘位置。偏移计算模块基于第一边缘位置和第二边缘位置计算晶片的角度偏移。系统控制模块基于该角度偏移控制晶片从基座到处理单元的传送。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请与于2015年7月30日提交的、律师案卷号为3645-1US的美国专利申请No.14/813,895相关。上述所引用的申请的整个公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及衬底处理系统，更具体地，涉及在衬底处理系统中定位半导体晶片的系统和方法。
技术介绍
本文提供的背景描述的目的是总体上呈现本公开的背景。本专利技术署名的专利技术人的工作，就其在该技术背景部分以及说明书的一些方面中所描述的、可能不符合作为提交时的现有技术的工作而言，既不明确也不暗示地承认其作为本公开的现有技术。衬底处理系统可被用于执行衬底(例如半导体晶片)的蚀刻和/或其它处理。可以在衬底执行的示例性的处理包括，但不限于，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、化学增强等离子体气相沉积(CEPVD)工艺、物理溅射气相沉积(PVD)工艺、离子注入工艺、和/或其它蚀刻(例如化学蚀刻、等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻等)、沉积和清洁工艺。衬底可以被布置在晶片处理基座上，如在衬底处理系统的处理室中的基座上。仅举例而言，在蚀刻期间，包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且激励等离子体以蚀刻基底。加载锁(例如，入站加载锁或出站加载锁)或其他传送工具可被用于将半导体晶片从大气环境传送到真空环境(即，从处理室外到处理室内)，反之亦然。加载锁本身可以包括含有基座的真空室。晶片被布置在基座上(以及往来于基座传送)。例如，可以将晶片从基座传送到在衬底处理系统中的处理室的镀覆处理单元或其他处理单元以进行沉积、蚀刻等。基座抬升晶片到机械手(例如，机械手的末端执行器)上并离开机械手，机械手用于在加载锁和处理单元之间传送晶片。
技术实现思路
一种晶片对准系统包括捕获定位在基座上的晶片的图像的图像捕获设备。图像分析模块分析所述图像以检测晶片的边缘与形成在晶片的边缘的凹口并且基于所述凹口的位置计算对应于晶片的边缘的第一边缘位置和第二边缘位置。偏移计算模块基于第一边缘位置和第二边缘位置计算晶片的角度偏移。系统控制模块基于该角度偏移控制晶片从基座到处理单元的传送。一种晶片对准方法包括：捕获定位在基座上的晶片的图像；分析所述图像，以检测所述晶片的边缘和形成在所述晶片的所述边缘的凹口；基于所述凹口的位置计算与所述晶片的所述边缘对应的第一和第二边缘位置；基于所述第一位置和所述第二边缘位置计算所述晶片的角度偏移；以及基于所述角度偏移控制所述晶片从所述基座到处理单元的传送。具体而言，本专利技术的一些方面可以阐述如下：1.一种晶片对准系统，其包括：图像捕获设备，其捕获定位在基座上的晶片的图像；图像分析模块，其分析所述图像以检测所述晶片的边缘和形成在所述晶片的所述边缘的凹口，并且基于所述凹口的位置计算与所述晶片的所述边缘对应的第一边缘位置和第二边缘位置；偏移计算模块，其基于所述第一边缘位置和所述第二边缘位置计算所述晶片的角度偏移；以及系统控制模块，其基于所述角度偏移控制所述晶片从所述基座到处理单元的传送。2.根据条款1所述的晶片对准系统，其中所述第一边缘位置和第二边缘位置离所述凹口的位置相距预定的距离。3.根据条款1所述的晶片对准系统，其中，为了计算所述角度偏移，所述偏移计算模块比较所述第一边缘位置和所述第二边缘位置与第三边缘位置和第四边缘位置。4.根据条款3所述的晶片对准系统，其中所述角度偏移对应于所述第一边缘位置和所述第三边缘位置之间的差以及所述第二边缘位置和所述第四边缘位置之间的差。5.根据条款3所述的晶片对准系统，其中所述第三边缘位置和所述第四边缘位置对应于测试晶片的边缘。6.根据条款5所述的晶片对准系统，其中所述图像分析模块使用在所述测试晶片被布置在所述基座上的基准位置时拍摄的图像计算所述第三边缘位置和所述第四边缘位置。7.根据条款5所述的晶片对准系统，其中，所述第一边缘位置、所述第二边缘位置、所述第三边缘位置和所述第四边缘位置各自对应于所述图像捕获设备的视场内的坐标。8.根据条款5所述的晶片对准系统，其还包括布置在所述晶片的与所述图像捕获设备相对的一侧上的光源，其中，所述光源被布置为投射穿过所述晶片朝向所述图像捕获设备的光。9.根据条款8所述的晶片对准系统，其中所述光源被布置为照射所述图像捕获设备的视场。10.根据条款1所述的晶片对准系统，其中所述系统控制模块基于在所述晶片传送到所述处理单元之前的所述角度偏移调整所述处理单元的加载位置。11.一种晶片对准方法，其包括：捕获定位在基座上的晶片的图像；分析所述图像，以检测所述晶片的边缘和形成在所述晶片的所述边缘的凹口；基于所述凹口的位置计算与所述晶片的所述边缘对应的第一边缘位置和第二边缘位置；基于所述第一边缘位置和所述第二边缘位置计算所述晶片的角度偏移；以及基于所述角度偏移控制所述晶片从所述基座到处理单元的传送。12.根据条款11所述的晶片对准方法，其中所述第一边缘位置和所述第二边缘位置离所述凹口的位置相距预定的距离。13.根据条款11所述的晶片对准方法，其中，计算所述角度偏移包括比较所述第一边缘位置和所述第二边缘位置与第三边缘位置和第四边缘位置。14.根据条款13所述的晶片对准方法，其中所述角度偏移对应于所述第一边缘位置和所述第三边缘位置之间的差以及所述第二边缘位置和所述第四边缘位置之间的差。15.根据条款13所述的晶片对准方法，其中所述第三边缘位置和所述第四边缘位置对应于测试晶片的边缘。16.根据条款15所述的晶片对准方法，其还包括使用在所述测试晶片被布置在所述基座上的基准位置时拍摄的图像计算所述第三边缘位置和所述第四边缘位置。17.根据条款15所述的晶片对准方法，其中，所述第一边缘位置、所述第二边缘位置、所述第三边缘位置和所述第四边缘位置各自对应于所述图像捕获设备的视场内的坐标。18.根据条款15所述的晶片对准方法，其还包括使用布置在所述晶片的与所述图像捕获设备相对的一侧上的光源，投射穿过所述晶片朝向所述图像捕获设备的光。19.根据条款18所述的晶片对准方法，其中所述光源被布置为照射所述图像捕获设备的视场。20.根据条款11所述的晶片对准方法，其还包括基于在所述晶片传送到所述处理单元之前的所述角度偏移调整所述处理单元的加载位置。根据详细描述、权利要求书和附图，本专利技术的适用性的进一步范围将变得显而易见。详细描述和具体实施例仅用于说明的目的，并非意在限制本专利技术的范围。附图说明根据详细描述和附图将更充分地理解本专利技术，其中：图1是根据本专利技术的原理的示例性衬底处理系统的功能框图；图2A是根据本专利技术的原理的衬底处理工具的一示例的功能框图；图2B是一示例性的加载锁；图3A是根据本专利技术的原理的示例性的加载锁和相机；图3B是根据本专利技术的原理的示例性的加载锁和相机的另一视图；图3C是根据本专利技术的原理捕获的晶片的一示例性图像；图4根据本专利技术的原理示出了一示例性晶片对准方法的步骤；图5是根据本专利技术的原理的示例性晶片对准系统的功能框图；图6A是根据本专利技术的原理的测试晶片的一示例性校准图像；图6B是根据本专利技术的原理的未对准的晶片的一示例性图像；以及图6C是根据本专利技术的原理的未对准的晶片的图像与校准图像的示例性比较；在这些附图中，可以重复使用附图标记来标记相似和/或相同的元件。具体实施方式一种半导体晶片(例如，300mm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片对准系统，其包括：图像捕获设备，其捕获定位在基座上的晶片的图像；图像分析模块，其分析所述图像以检测所述晶片的边缘和形成在所述晶片的所述边缘的凹口，并且基于所述凹口的位置计算与所述晶片的所述边缘对应的第一边缘位置和第二边缘位置；偏移计算模块，其基于所述第一边缘位置和所述第二边缘位置计算所述晶片的角度偏移；以及系统控制模块，其基于所述角度偏移控制所述晶片从所述基座到处理单元的传送。

【技术特征摘要】
2015.07.30 US 14/813,9481.一种晶片对准系统，其包括：图像捕获设备，其捕获定位在基座上的晶片的图像；图像分析模块，其分析所述图像以检测所述晶片的边缘和形成在所述晶片的所述边缘的凹口，并且基于所述凹口的位置计算与所述晶片的所述边缘对应的第一边缘位置和第二边缘位置；偏移计算模块，其基于所述第一边缘位置和所述第二边缘位置计算所述晶片的角度偏移；以及系统控制模块，其基于所述角度偏移控制所述晶片从所述基座到处理单元的传送。2.根据权利要求1所述的晶片对准系统，其中所述第一边缘位置和第二边缘位置离所述凹口的位置相距预定的距离。3.根据权利要求1所述的晶片对准系统，其中，为了计算所述角度偏移，所述偏移计算模块比较所述第一边缘位置和所述第二边缘位置与第三边缘位置和第四边缘位置。4.根据权利要求3所述的晶片对准系统，其中所述角度偏移对应于所述第一边缘位置和所述第三边缘位置之间的差以及所述第二边缘位置和所述第四边缘位置之间的差。5.根据权利要求3所述的晶片对准系统，其中所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：古斯塔沃·G·弗兰肯，布兰登·森，彼得·陶拉德，陈卓智，理查德·K·莱昂斯，克里斯汀·迪皮特罗，克里斯多夫·M·巴特利特，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US