一种晶圆上片系统的校准和监控方法及晶圆上片系统技术方案

本申请公开了一种晶圆上片系统的校准和监控方法及晶圆上片系统。校准方法包括：获取校准晶圆重复上片的上片参数的统计数据；通过设定校准达标条件对统计数据进行验证，并根据验证结果判断晶圆上片系统是否正常；获取并保存晶圆上片系统的第一工作参数和第二工作参数。监控方法包括：获取设备工作中每片晶圆的当前上片参数；根据当前上片参数及第二工作参数，获取当前上片参数的监控数值；根据监控数值，确定晶圆上片系统是否需要进行再次校准。通过优化晶圆上片系统的校准方法，获得第一和第二工作参数，以便系统能依赖这些工作参数进行正常工作。同时基于这些工作参数监控系统的工作状态，及时判断系统是否异常而需实施再校准，优化了校准时机。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆上片系统的校准和监控方法及晶圆上片系统
本专利技术实施例涉及大规模集成电路制造和工艺检测设备，尤其涉及这些设备中晶圆上片系统的工作状态维护的校准和监控方法，及适用于半导体设备的晶圆上片系统。
技术介绍
半导体大规模集成电路生产和检测设备，简称半导体设备，其各部件的正常工作依赖于准确的工作参数，而这些参数主要由这些部件的校准获得。通常半导体设备工作包括两个步骤。其一，用户事先离线制定工作菜单(Recipe)，工作菜单包括设备的主要任务的步骤；其二，正常工作时，对同一类晶圆，设备高速和在线(in-line)自动重复执行工作菜单以进行生产。半导体设备组装后其部件需经校准才能正常工作，随着使用次数和时间增加，部分部件的工作参数还会发生漂移，有时部件也会损耗，因此需要对其状态进行监控并及时校准，以便让这些部件能基于准确的工作参数工作。半导体设备中与晶圆上片相关的部件统称为晶圆上片系统。上片过程中的一系列机械运动步骤，使得上片后晶圆的圆心在承载晶圆的机械运动平台上的位置，以及晶圆的取向(关联到位置的确定)均会有一定的不确定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆上片系统的校准方法，其特征在于，包括：/n获取校准晶圆重复上片的上片参数的统计数据；其中，所述上片参数包括晶圆圆心参数和晶圆取向参数，所述统计数据包括所述上片参数的均值和方差；/n通过设定校准达标条件对所述统计数据进行验证，并根据验证结果判断晶圆上片系统是否正常；/n获取并保存晶圆上片系统的第一工作参数和第二工作参数；所述第一工作参数包括满足所述校准达标条件的上片参数的均值和方差；/n其中，获取并保存晶圆上片系统的第二工作参数，包括：/n设定第一参数调节因子以及第二参数调节因子，并结合所述第一工作参数，获取第一边界阈值、第二边界阈值，将所述第一参数调节因子、第二参数调节因子、第一边...

【技术特征摘要】
1.一种晶圆上片系统的校准方法，其特征在于，包括：
获取校准晶圆重复上片的上片参数的统计数据；其中，所述上片参数包括晶圆圆心参数和晶圆取向参数，所述统计数据包括所述上片参数的均值和方差；
通过设定校准达标条件对所述统计数据进行验证，并根据验证结果判断晶圆上片系统是否正常；
获取并保存晶圆上片系统的第一工作参数和第二工作参数；所述第一工作参数包括满足所述校准达标条件的上片参数的均值和方差；
其中，获取并保存晶圆上片系统的第二工作参数，包括：
设定第一参数调节因子以及第二参数调节因子，并结合所述第一工作参数，获取第一边界阈值、第二边界阈值，将所述第一参数调节因子、第二参数调节因子、第一边界阈值、第二边界阈值作为所述第二工作参数并保存，其中，所述第二参数调节因子小于所述第一参数调节因子。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一边界阈值、第二边界阈值通过如下公式确定：



其中，i表示各上片参数，_Ti1、Ti1为所述第一边界阈值，_Ti2、Ti2为所述第二边界阈值，μi为所述满足所述校准达标条件的上片参数的均值，σi为所述满足所述校准达标条件的上片参数的方差，fi1为所述第一参数调节因子；fi2为所述第二参数调节因子。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计数据还包括所述晶圆圆心参数与所述晶圆取向参数之间的协方差；所述协方差根据如下公式确定：
cov(R,θ)＝E[(R-ER)(θ-Eθ)；



其中，cov(R,θ)为所述协方差；R表示所述晶圆圆心位置，θ为所述晶圆取向参数，E为期望符号；(X,Y)为所述晶圆圆心位置的坐标。


4.一种晶圆上片系统的状态监控方法，其特征在于，先基于权利要求1-3中任一项所述的晶圆上片系统的校准方法，对所述晶圆上片系统进行校准，还包括：
获取设备工作中每片晶圆的当前上片参数；其中，所述当前上片参数包括晶圆圆心参数和晶圆取向参数；
根据所述当前上片参数及所述第二工作参数，获取所述当前上片参数的监控数值；其中，所述监控数值包括当前上片参数的第一出界次数和第二出界次数，所述第一出界次数为各个当前上片参数超出所述第二工作参数中的第一边界阈值范围的次数的之和，所述第二出界次数为各个当前上片参数超出所述第二工作参数中的第二边界阈值范围但在所述第二工作参数中的第一边界阈值范围之内的次数之和；
根据所述监控数值，确定所述晶圆上片系统是否需要进行再次校准。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述监控数值，确定所述晶圆上片系统是否需要进行再次校准，包括：
若所述第一出界次数大于第一出界阈值，则生成所述晶圆上片系统的校准请求，对上片系统进行再次校准；
基于所述再次校准，更新所述第一工作参数并保存；
基于所述更新后的第一工作参数以及当前保存的所述第一参数调节因子和所述第二参数调节因子，更新所述第一边界阈值范围和所述第二边界阈值范围，以更新所述第二工作参数并保存。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述晶圆上片系统的状态监控中生成所述校准请求的总次数，以及所述再次校准过程中换修硬部件的累计次数。


7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述监控数值，确定所述晶圆上片系统是否需要进行再校准，包括：
若所述第二出界次数大于第二出界阈值，则生成所述晶圆上片系统的校准裁决请求；
响应于所述校准裁决请求，通过设定验证条件对所述晶圆上片系统上片历史的上片参数的统计数据进行验证，并基于验证结果裁决是否对所述晶圆上片系统进行再校准，所述统计数据包括所述系统历史上片的各上片参数的均值和方差以及所述上片参数间的协方差；
所述验证条件包括以下不等式组合：
|μi’-μi|<Umax％；
σi’≤Ti-max；
|Cov(i1′,i2′)|≤Cm；
其中，i表示各上片参数，μi’为各历史上片参数的均值，μi为所述晶圆上片系统中保存的第一工作参数中的各上片参数的均值，Umax％为预设的漂移度阈值；σi’为各历史上片参数的方差，Ti-max为各历史上片参数变化方差上界；Cov(i1′,i2′)为上片参数间的协方差，Cm为协方差阈值。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述晶圆上片系统上片历史的上片参数的统计数据进行验证，并基于验证结果裁决是否对所述晶圆上片系统进行再次校准，包括：
若所述历史上片参数的统计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骊松，
申请(专利权)人：上海精测半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31