一种光刻机搜索对位MARK的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光刻机搜索对位MARK的方法及系统，包括如下步骤：S1：将带有MARK标记点的基板放入定位平台上中，移动定位平台使MARK标记点在光刻机中的理论坐标位置，S2：在设定的搜索范围内，通过螺旋路径法计算定位平台的搜索路径，S3：固定CCD相机保持静止，驱动定位平台按照搜索路径进行移动以带动基板同步移动，S4：在带有基板的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，对位MARK标记点；带基板的平台通过搜索路径移动，CCD相机采集定位平台移动过程中基板图形并进行相应的图像拼接处理，通过图像处理算法准确对位MARK标记点，解决了传统光刻机曝光时由于MARK标记点未准确对位所造成的曝光质量差和产能上不去的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光刻机搜索对位MARK的方法及系统
本专利技术涉及光刻机曝光对位
，尤其涉及一种光刻机搜索对位MARK的方法及系统。
技术介绍
光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。这样的衬底可包括用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等的芯片。在现代微电子学中，集成电路的制造属于精密微细加工技术，包括光刻、离子注入、刻蚀、外延生长、氧化等一系列工艺。光刻工艺指是在表面匀胶硅片上，通过曝光显影等工艺将图形转移到光刻胶上的过程，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。一般的芯片制程中至少需要10次以上的光刻工序甚至更多。每层版图的光刻保证图形能够相对位置正确，而对位就是这一关键步骤,对位的快慢决定着产品的产能。由于人工放片、PIN与片子的非完全大小固定等差异，片子放进去的位置与理论位置会有一定的偏差。由于曝光产品精度要求，通常采用10X及以上的镜头来处理，对位时采用传统的螺旋式搜索方法寻找MARK标记点，可能单个MARK的范围占半个视场大小，可能会出现只有部分的MARK图形在视场中，给检测带来很多问题，最终导致曝光质量差；也可能会出现放片的位置与理论位置超过一定的距离，搜索时间过长，产能上不去；而以上曝光质量差和产能上不去的问题均是由于寻找并对位MARK标记点不准确导致的。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种光刻机快速搜索对位MARK的方法及系统，实现准确对位MARK标记点。本专利技术提出的一种光刻机搜索对位MARK的方法，包括如下步骤：S1：将带有MARK标记点的基板放入定位平台上中，移动定位平台使MARK标记点在光刻机中的理论坐标位置；S2：在设定的搜索范围内，通过螺旋路径法计算定位平台的搜索路径；S3：固定CCD相机静止，驱动定位平台按照搜索路径进行移动以带动基板同步移动；S4：在带有基板的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，采用图像处理算法对位MARK标记点。进一步地，所述步骤S4：在带有基板图像的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，对位MARK标记点，包括如下步骤：S41：所述基板位于搜索路径初始位置时，所述CCD相机采集基板图形在初始位置的图像并判断在该图像中是否检测到MARK标记点，若是，则执行步骤S42，若否，则执行步骤S43；S42：计算MARK标记点相对于CCD相机视场中心点的位置偏差值；S43：所述基板移动到所述搜索路径的下一位置时，所述CCD相机采集基板图形在下一位置的图像；S44：将所采集到的基板图形在初始位置的图像和基板在下一位置的图像进行图像编号和图像拼接，利用所述CCD相机对拼接后的图像进行MARK标记点检测，将拼接后的图像作为基板的初始位置的图像，然后执行步骤S41，直至检测到MARK标记点；S45：固定CCD相机静止不动，按位置偏差值移动定位平台，使得MARK标记点与CCD相机视场中心点重合，实现对位MARK标记点。进一步地，所述基板上带有多个MARK标记点时，还包括：重复执行所述步骤S2-S4，对位所述基板上的多个MARK标记点。进一步地，所述基板上带有多个MARK标记点，且存在位置相互对称的两个MARK标记点时，还包括：在对位置相互对称的两个MARK标记点中其中一个进行对位后，根据该两个MARK标记点的位置对称关系，实现对另一个MARK标记点的快速对位。进一步地，所述步骤S2：在设定的搜索范围内，通过图像处理算法计算定位平台的搜索路径，所述定位平台的移动步距为(xt，yt)，其中xt为X轴正方向移动步距，yt为Y轴正方向移动步距，X轴和Y轴为光刻机中的坐标系，所述(xt，yt)中xt＝xc×xp×xs，yt＝yc×yp×ys，其中CCD相机分辨率为xc×yc，像素物理尺寸x方向为xp，y方向为yp，镜头倍率x方向为xs，y方向为ys。进一步地，在所述步骤S44中若所述基板在所述搜索路径中每个位置的图像拼接结果中，CCD相机未检测到MARK标记点，则对位MARK标记点失败，判断所述基板为异常基板并进入基板异常处理流程。一种光刻机搜索对位MARK的系统，包括移动模块、计算模块、驱动模块和对位模块；所述移动模块，用于移动定位平台使MARK标记点在光刻机中的理论坐标位置；所述计算模块，用于在设定的搜索范围内，通过螺旋路径法计算定位平台的搜索路径；所述驱动模块，用于固定CCD相机静止，驱动定位平台按照搜索路径进行移动以带动基板同步移动；所述对位模块，用于在带有基板的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，对位MARK标记点。进一步地，所述对位模块包括判断模块、位置偏差模块、采集模块、图像处理模块和中心重合模块；所述判断模块，用于判断所述CCD相机采集基板图形在初始位置的图像并判断在该图像中是否检测到MARK标记点，若检测到MARK标记点，则进入位置偏差模块，若未检测到MARK标记点，则进入采集模块；所述位置偏差模块，用于计算MARK标记点相对于CCD相机视场中心点的位置偏差值；所述采集模块，用于所述基板移动到所述搜索路径的下一位置时，所述CCD相机采集基板图形在下一位置的图像；所述图像处理模块，用于将所采集到的基板图形在初始位置的图像和基板在下一位置的图像进行图像编号和图像拼接，以定位MARK标记点；所述中心重合模块，用于固定CCD相机静止不动，按位置偏差值移动定位平台，使得MARK标记点与CCD相机视场中心点重合，实现对位MARK标记点。进一步地，还包括位置对称模块，所述位置对称模块用于在对位置相互对称的两个MARK标记点中其中一个进行对位后，根据该两个MARK标记点的位置对称关系，理论计算出对应的坐标，从而实现对另一个MARK标记点的快速对位。进一步地，还包括异常处理模块，所述异常处理模块用于在对所采集到的所有基板在初始位置的图像拼接之后，CCD相机未检测到MARK标记点，则对位MARK标记点失败，判断所述基板为异常基板并进入基板异常处理流程。本专利技术提供的一种光刻机搜索对位MARK的方法及系统的优点在于：本专利技术结构中提供的一种光刻机搜索对位MARK的方法及系统，通过CCD相机对按搜索路径移动的基板进行采集并进行图像拼接，并对拼接后的图像进行检测是否有MARK标记点的方式，首先准确检测MARK标记点，然后按位置偏差值移动定位平台，使得MARK标记点与CCD相机视场中心点重合，实现对位MARK标记点，解决了在实际的曝光过程中MARK对位不准确、对位效率低下的问题，从而提高了光刻机曝光的产能，降低了生成成本；以上图像拼接和检测是否有MARK标记点是一个循环的过程，以此提高检测效率和检测准确性；而且通过检测有位置对称设置的MARK标记点中的其中一个，可以通过图形位置理论推导另一个的位置所在，节省了MARK标记点的检测时间；也可以通过对位MARK的方法对位位置对称设置的MARK标记点，比较其中一个位置对称设置的MARK标记点的理论对应位置与实际对应位置的对位偏差值，通过该对位偏差值可以判断基板的整体变形量，以整体变形量是否偏移设定值，来判断基板是否继续使用，对基板进行变形量的筛选，提高了对位MARK标记点的最终效率和质量。附图说明图1为本专利技术的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻机搜索对位MARK的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将带有MARK标记点的基板放入定位平台上中，移动定位平台使MARK标记点在光刻机中的理论坐标位置；S2：在设定的搜索范围内，通过螺旋路径法计算定位平台的搜索路径；S3：固定CCD相机静止，驱动定位平台按照搜索路径进行移动以带动基板同步移动；S4：在带有基板的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，采用图像处理算法对位MARK标记点。

【技术特征摘要】
1.一种光刻机搜索对位MARK的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将带有MARK标记点的基板放入定位平台上中，移动定位平台使MARK标记点在光刻机中的理论坐标位置；S2：在设定的搜索范围内，通过螺旋路径法计算定位平台的搜索路径；S3：固定CCD相机静止，驱动定位平台按照搜索路径进行移动以带动基板同步移动；S4：在带有基板的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，采用图像处理算法对位MARK标记点。2.根据权利要求1所述的光刻机搜索对位MARK的方法，其特征在于，所述步骤S4：在带有基板的定位平台移动过程中，CCD相机实时采集基板图形的图像，对位MARK标记点，包括如下步骤：S41：所述基板位于搜索路径初始位置时，所述CCD相机采集基板图形在初始位置的图像并判断在该图像中是否检测到MARK标记点，若是，则执行步骤S42，若否，则执行步骤S43；S42：计算MARK标记点相对于CCD相机视场中心点的位置偏差值；S43：所述基板移动到所述搜索路径的下一位置时，所述CCD相机采集基板图形在下一位置的图像；S44：将所采集到的基板图形在初始位置的图像和基板在下一位置的图像进行图像编号和图像拼接，利用所述CCD相机对拼接后的图像进行MARK标记点检测，将拼接后的图像作为基板的初始位置的图像，然后执行步骤S41，直至检测到MARK标记点；S45：固定CCD相机静止不动，按位置偏差值移动定位平台，使得MARK标记点与CCD相机视场中心点重合，实现对位MARK标记点。3.根据权利要求1所述的光刻机搜索对位MARK的方法，其特征在于，所述基板上带有多个MARK标记点时，还包括：重复执行所述步骤S2-S4，对位所述基板上的多个MARK标记点。4.根据权利要求1所述的光刻机搜索对位MARK的方法，其特征在于，所述基板上带有多个MARK标记点，且存在位置相互对称的两个MARK标记点时，还包括：在对位置相互对称的两个MARK标记点中其中一个进行对位后，根据该两个MARK标记点的位置对称关系，实现对另一个MARK标记点的对位。5.根据权利要求1所述的光刻机搜索对位MARK的方法，其特征在于，所述步骤S2：在设定的搜索范围内，通过螺旋路径法计算定位平台的搜索路径，所述定位平台的移动步距为(xt，yt)，其中xt为X轴正方向移动步距，yt为Y轴正方向移动步距，X轴和Y轴为光刻机中的坐标系，所述(xt，yt)中xt＝xc×xp×xs，yt＝yc×yp×ys，其中CCD相机分辨率为xc×yc，像素物理尺寸x方向为xp，y方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：董帅，高天，
申请(专利权)人：合肥芯碁微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34