用于测量晶片的设备制造技术

本公开涉及用于测量晶片的设备。该设备包括：运动平台，用于调节晶片的位置；第一预对准模块和第一图像识别模块，用于在测量第一晶片前，在运动平台上的第一位置处对准第一晶片；第二预对准模块和第二图像识别模块，用于在测量第二晶片前，在运动平台上的第二位置处对准第二晶片；以及测量模块，用于对处于运动平台上的第三位置处的第一晶片和第二晶片进行测量；其中第一位置、第二位置和第三位置彼此不同。本公开的实施例可以提高设备的测量效率。

Equipment for measuring wafers

【技术实现步骤摘要】
用于测量晶片的设备
本公开涉及半导体晶片测量领域，并且具体涉及一种用于测量晶片的设备。
技术介绍
半导体晶片可以被制造为具有用于形成集成电路的图案。在大规模集成电路的生产工艺中，例如各种膜层的厚度是重要的工艺参数之一。随着半导体电路的集成度越来越高，对膜层厚度的精确度要求也越来越高。厚度的任何微小变化，对将来集成电路的性能都会产生直接影响。在精确度提高的同时，测量效率的提升也成为评价测量设备性能的一个关键因素。
技术实现思路
目前市面所知设备的最快测量效率为200片/小时，这有待于进一步提高。为了至少部分地解决上述以及其他潜在的问题，本公开的实施例提供了用于测量晶片的设备和方法。在本公开的一个方面，提供了一种用于测量晶片的设备，该设备包括：运动平台，用于调节晶片的位置；第一预对准模块和第一图像识别模块，用于在测量第一晶片前，在运动平台上的第一位置处对准第一晶片；第二预对准模块和第二图像识别模块，用于在测量第二晶片前，在运动平台上的第二位置处对准第二晶片；以及测量模块，用于对处于运动平台上的第三位置处的第一晶片和第二晶片进行测量；其中第一位置、第二位置和第三位置彼此不同。在一个实施例中，运动平台包括：第一工件台，用于在第一位置和第三位置之间输送第一晶片；以及第二工件台，用于在第二位置和第三位置之间输送第二晶片。在一个实施例中，设备还包括：第三图像识别模块，用于在测量第一晶片和第二晶片期间，在第三位置处对准第一晶片和第二晶片。在一个实施例中，设备还包括：机械手，用于将从晶片盒取出的第一晶片和第二晶片分别放至第一位置和第二位置，并且将测量完的第一晶片和第二晶片分别从第一位置和第二位置放回晶片盒。在一个实施例中，机械手能够在第一位置和第二位置之间移动。在一个实施例中，运动平台是四维运动平台。在一个实施例中，第一预对准模块和第二预对准模块均包括：激光发生器和激光传感器，激光发生器和激光传感器利用第一晶片和第二晶片上的缺口来实现第一晶片和第二晶片的对准。在一个实施例中，第一图像识别模块和第二图像识别模块通过识别第一晶片和第二晶片上的图案来实现第一晶片和第二晶片的对准。在一个实施例中，设备还包括：环境控制模块，用于控制测量环境的温度、湿度和震动。在一个实施例中，测量模块包括光学系统。在一个实施例中，设备用于测量第一晶片和第二晶片的膜厚和线宽。通过下文描述将会理解，本公开的实施例的优势在于：通过分别具有两个预对准模块和两个图像识别模块来用于测量前的准备工作，可以在测量第一晶片的同时，进行针对第二晶片的例如对准的准备工作，这种并行处理节约了测量时间，从而提高了测量效率。提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了用于测量晶片的设备的框图；图2示出了使用图1所示的设备的测量方法的流程图；图3示出了经改进的用于测量晶片的设备的框图；以及图4示出了使用图3所示的设备的测量方法的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。图1示出了用于测量晶片的设备100的框图。如图1所示，设备100包括设备前端模块110和运动平台120。设备前端模块110包括预对准模块(未示出)，其处于设备前端模块110上的预对准位置118处。预对准模块可以包括激光发生器和激光传感器，以利用晶片上的缺口来实现晶片的预对准/预定位。设备前端模块110还包括机械手116。机械手116可以具有一个或多个臂(未示出)，以将晶片从晶片盒中取出并放至预对准位置118处。晶片盒可以处于设备前端模块110的端口处。仅通过示例的方式，图1示出了三个端口：端口A111、端口B112和端口C113。运动平台120用于承载晶片，并且使晶片按规划路线移动。在预对准位置118处预对准晶片之后，机械手116的臂将晶片从预对准模块转移至运动平台120。具体地，晶片首先被放至处于运动平台120上的过渡位置124处的工件台122上。然后，承载着晶片的工件台122从过渡位置124移动至测量位置126。在运动平台120上的测量位置126处，利用测量模块(未示出)，待测晶片将被测量。在测量之前，通常在测量位置126处，设备100的图像识别模块(未示出)可以通过识别晶片上的图案，来使晶片进一步对准，以例如使光良好地聚焦在晶片上。另一方面，图像识别模块的对准功能比预对准模块的对准功能更加精确。测量模块可以包括光学系统。在一个实施例中，测量模块可以用于测量膜厚或线宽等。此外，图1所示的设备100还可以包括环境控制模块，以用于保持设备100始终处于恒温恒湿且隔离外界震动的条件下。图2示出了使用图1所示的设备100的测量方法200的流程图。在201，例如处于设备前端模块110的端口A111处的晶片盒开门。例如机械手116的第一臂从晶片盒取出第一晶片，并将所取的第一晶片放至预对准位置118处。预对准模块对预对准位置118处的第一晶片做预对准。在202，例如机械手116的第一臂从预对准模块上取已预对准的第一晶片并将所取的第一晶片放至工件台122上。此时，工件台122处于运动平台120上的过渡位置124处。然后，承载着待测晶片的工件台122从过渡位置124移动至测量位置126。在203，图像识别模块对测量位置126处的第一晶片做对准，以便于测量模块(例如光学系统)聚焦于晶片上。测量模块对测量位置126处的第一晶片进行测量(例如测量晶片的膜厚)。然后，在测量结束后，承载着晶片的工件台122可以从测量位置126移动回过渡位置124。在204，例如机械手116的第二臂从晶片盒取第二晶片，并将所取的第二晶片放至预对准位置118处。预对准模块对预对准位置118处的第二晶片做预对准。在205，第一臂从预对准位置118处取下已预对准的第二晶片。在206，例如机械手116的第二臂从晶片盒取第三晶片，并且将第三晶片放到预对准位置118处的预对准模块上，以预对准第三晶片。在207，第二臂取下测量端(运动平台120上的过渡位置124处)的已测量的第一晶片，并将第一晶片放回晶片盒，并且第一臂将已预对准的第二晶片放至过渡位置124处的工件台122上。然后，承载着第二晶片的工件台122从过渡位置124移动至测量位置126。在208，图像识别模块对测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量晶片的设备，其特征在于，包括：运动平台，用于调节晶片的位置；第一预对准模块和第一图像识别模块，用于在测量第一晶片前，在所述运动平台上的第一位置处对准所述第一晶片；第二预对准模块和第二图像识别模块，用于在测量第二晶片前，在所述运动平台上的第二位置处对准所述第二晶片；以及测量模块，用于对处于所述运动平台上的第三位置处的所述第一晶片和所述第二晶片进行测量；其中所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置彼此不同。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量晶片的设备，其特征在于，包括：运动平台，用于调节晶片的位置；第一预对准模块和第一图像识别模块，用于在测量第一晶片前，在所述运动平台上的第一位置处对准所述第一晶片；第二预对准模块和第二图像识别模块，用于在测量第二晶片前，在所述运动平台上的第二位置处对准所述第二晶片；以及测量模块，用于对处于所述运动平台上的第三位置处的所述第一晶片和所述第二晶片进行测量；其中所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置彼此不同。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述运动平台包括：第一工件台，用于在所述第一位置和所述第三位置之间输送所述第一晶片；以及第二工件台，用于在所述第二位置和所述第三位置之间输送所述第二晶片。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：第三图像识别模块，用于在测量所述第一晶片和所述第二晶片期间，在所述第三位置处对准所述第一晶片和所述第二晶片。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：机械手，用于将从晶片盒取出的所述第一晶片和所述第二晶片分别放至所述第一位置和所述第二位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宾，高海军，
申请(专利权)人：睿励科学仪器上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31