基准部过滤自动晶片居中工艺和相关系统技术方案

传感器阵列中的每一传感器检测晶片的边缘何时通过机械手的晶片搬运部件上的传感器并发出信号。确定若干(N)个被检测的晶片边缘位置。每一被检测的晶片边缘位置是晶片搬运部件的坐标系统中的一组坐标(x，y)。针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基准部过滤自动晶片居中工艺和相关系统


[0001]本公开内容涉及半导体设备制造。

技术介绍

[0002]在例如集成电路、存储器单元等半导体设备的制造中，执行一系列制造操作以限定半导体晶片(以下称为“晶片”)上的特征。晶片包括在硅衬底上限定的呈多层结构形式的集成电路设备。在衬底层，形成具有扩散区域的晶体管设备。在随后的层中，图案化互连金属化线并将其电连接至晶体管设备，以限定所期望的集成电路设备。图案化的导电层还通过介电材料与其他导电层绝缘。
[0003]许多各式各样的晶片制造操作需要在目标工作站内(例如在处理室内)的晶片支撑结构上处理和放置晶片。使用机械手装置以在远程完成在晶片支撑结构上的此类晶片放置。将晶片放置在晶片支撑结构上、相对于晶片支撑结构的已知位置中通常是重要的。例如，可指定晶片应在晶片支撑结构的晶片承接区域内居中。然而，当通过机械手装置来处理/载送晶片时，可能需要确定晶片相对于机械手装置的位置，以便能够将晶片正确放置于目标站。正是在该背景下出现本公开内容。

技术实现思路

[0004]在一示例性实施方案中，公开了一种用于自动晶片居中的方法。该方法包含：将晶片定位在机械手的晶片搬运部件上。该方法包含：操作所述机械手以移动所述晶片搬运部件，使得所述晶片移动经过传感器阵列。所述传感器阵列内的每一个传感器被配置为检测所述晶片的边缘何时通过所述传感器并且发出信号。所述方法包含：确定若干(N)个被检测的晶片边缘位置。每一被检测的晶片边缘位置由所述晶片搬运部件的坐标系统中的一组坐标(x，y)限定，当所述晶片移动经过所述传感器阵列时，所述传感器阵列中的任一个传感器在所述一组坐标处检测所述晶片边缘。所述方法包含：针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置，确定基本上使性能指数值最小化的估计晶片偏移量。所述估计晶片偏移量被定义为从所述晶片搬运部件的所述坐标系统的中心延伸至所述晶片的估计中心位置的向量。所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置具有对应的估计晶片偏移量和对应的性能指数值。所述方法还包含：将最终晶片偏移量识别为对应于具有最小的对应性能指数值的所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的所述唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的所述估计晶片偏移量。并且，所述方法包含：使用所述最终晶片偏移量以使所述晶片在目标站居中。
[0005]在一示例性实施方案中，公开了一种用于自动晶片居中的系统。该系统包含传感器阵列。所述传感器阵列内的每一个传感器被配置为检测晶片的边缘何时通过所述传感器。所述系统还包含控制器，其被配置为当机械手的晶片搬运部件带着保持在所述晶片搬运部件上的晶片移动时，接收指示所述晶片搬运部件的位置的数据。所述控制器被配置为
当所述晶片移动经过所述传感器阵列时从所述传感器阵列接收信号，所述信号指示所述晶片边缘何时通过所述传感器阵列的特定传感器。所述控制器还被配置成确定若干(N)个被检测的晶片边缘位置，每一被检测的晶片边缘位置由所述晶片搬运部件的坐标系统中的一组坐标(x，y)限定，所述传感器阵列中的任一个传感器在所述一组坐标处检测所述晶片边缘。所述控制器还被配置成针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置，确定基本上使性能指数值最小化的估计晶片偏移量。所述估计晶片偏移量被定义为从所述晶片搬运部件的所述坐标系统的中心延伸至所述晶片的估计中心位置的向量。所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置具有对应的估计晶片偏移量和对应的性能指数值。所述控制器还被配置成将最终晶片偏移量识别为对应于具有最小的对应性能指数值的所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的所述唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的所述估计晶片偏移量。所述控制器被配置成使用所述最终晶片偏移量来引导所述机械手，以使所述晶片在目标站居中。
[0006]在一示例性实施方案中，公开了一种用于自动晶片居中的方法。该方法包含：获取若干(N)个被检测的晶片边缘位置。每一被检测的晶片边缘位置由晶片搬运部件的坐标系统中的一组坐标(x，y)限定。所述方法还包含：针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置，确定最小化的性能指数值。所述最小化的性能指数值具有相关的估计晶片偏移量，所述相关的估计晶片偏移量对应于被最佳配合至所述晶片搬运部件的所述坐标系统内的若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的对应唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的圆的中心。所述方法还包含：针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置确定最小的最小化性能指数值。所述方法还包含：使用所述最小的最小化性能指数值及其相关的晶片偏移量，以使所述晶片在目标站居中。
附图说明
[0007]图1A显示了根据一些实施方案的晶片相对于传感器的俯视图。
[0008]图1B显示了根据一些实施方案的晶片相对于传感器的侧视图，其中传感器包括两传感器部件。
[0009]图1C显示了根据一些实施方案的晶片，此时，晶片的外围前缘抵达并阻挡传感器的光束。
[0010]图1D显示了根据一些实施方案的晶片继续移动经过传感器，其中通过晶片阻挡光束。
[0011]图1E显示了根据一些实施方案的晶片，此时晶片的外围后缘通过传感器使得传感器的光束不被阻挡。
[0012]图1F显示了根据一些实施方案的叶片(blade)坐标系统中的被检测的晶片边缘位置的向量图。
[0013]图2显示了根据一些实施方案的晶片相对于三个传感器的俯视图。
[0014]图3显示了根据一些实施方案的向量图，所述向量图针对给定的被检测的晶片边缘位置(i)，描绘晶片偏移量O、向量Ba
i
、和估计的晶片半径E
i
之间的关系。
[0015]图4显示了根据一些实施方案的用于自动晶片居中的方法的流程图。
[0016]图5显示了根据一些实施方案的用于自动晶片居中的方法的流程图。
[0017]图6显示了根据一些实施方案的用于自动晶片居中的系统。
[0018]图7显示了根据一些实施方案的控制器607的示例性图。
具体实施方式
[0019]在以下描述中，阐述许多特定细节，以便提供对本公开内容的实施方案的理解。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践本公开内容的实施方案。在其他情况下，未详细地描述公知的工艺操作，以免不必要地使本公开内容不清楚。
[0020]自动晶片居中(AWC)是一种工艺，其中机械手将半导体晶片(此后称为“晶片”)移动经过一组传感器，以试图精确确定晶片定位于机械手的叶片(即，末端执行器或晶片处理部件)上的何处。该组传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自动晶片居中的方法，其包含：将晶片定位在机械手的晶片搬运部件上；操作所述机械手以移动所述晶片搬运部件，使得所述晶片移动经过传感器阵列，所述传感器阵列内的每一个传感器配置为检测所述晶片的边缘何时通过所述传感器并且发出信号；确定若干(N)个被检测的晶片边缘位置，每一被检测的晶片边缘位置由所述晶片搬运部件的坐标系统中的一组坐标(x，y)限定，当所述晶片移动经过所述传感器阵列时，所述传感器阵列中的任一个传感器在所述一组坐标处检测所述晶片边缘；针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置，确定基本上使性能指数值最小化的估计晶片偏移量，所述估计晶片偏移量被定义为从所述晶片搬运部件的所述坐标系统的中心延伸至所述晶片的估计中心位置的向量，所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置具有对应的估计晶片偏移量和对应的性能指数值；将最终晶片偏移量识别为对应于具有最小的对应性能指数值的所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的所述唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的所述估计晶片偏移量；以及使用所述最终晶片偏移量以使所述晶片在目标站居中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器阵列包括至少三个传感器。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器阵列包括至少一个传感器，该至少一个传感器定位成当所述晶片移动经过所述传感器阵列时相对于所述晶片的中心的行进方向通过所述晶片的第一半部，且其中所述传感器阵列包括至少一个传感器，该至少一个传感器定位成当所述晶片移动经过所述传感器阵列时相对于所述晶片的中心的所述行进方向通过所述晶片的第二半部。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器阵列中的每一传感器是光束传感器。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述光束传感器被配置为当所述光束传感器的光束被所述晶片打断时传输指示检测到所述晶片边缘的信号，且其中所述光束传感器被配置为当所述光束传感器的被打断光束重新形成时传输指示检测到所述晶片边缘的信号。6.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的给定唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的所述估计晶片偏移量对应于被最佳配合至所述晶片搬运部件的所述坐标系统内的所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的给定唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的圆的中心。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述性能指数值被限定为针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的给定唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的在所述晶片的第i个被检测的晶片边缘位置的所述晶片的估计晶片半径(|E
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|)与已知额定晶片半径之间的差的平方的和，其中最小化的性能指数值和相关联的估计晶片中心对应于被最佳配合至所述晶片搬运部件的所述坐标系统内的所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的给定唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置的所述圆。8.根据权利要求1所述的方法，其中具有所述最小的对应性能指数值的所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的所述唯一组(N
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1)个检测到的晶片边位置不包括：所述若干(N)
个被检测的晶片边缘位置中的在所述晶片的基准部处的一个被检测的晶片边缘位置。9.一种用于自动晶片居中的系统，其包含：传感器阵列，所述传感器阵列内的每一个传感器被配置为检测晶片的边缘何时通过所述传感器；以及控制器，其被配置为当机械手的晶片搬运部件带着保持在所述晶片搬运部件上的晶片移动时，接收指示所述晶片搬运部件的位置的数据，所述控制器被配置为当所述晶片移动经过所述传感器阵列时从所述传感器阵列接收信号，所述信号指示所述晶片边缘何时通过所述传感器阵列的特定传感器，所述控制器被配置成确定若干(N)个被检测的晶片边缘位置，每一被检测的晶片边缘位置由所述晶片搬运部件的坐标系统中的一组坐标(x，y)限定，所述传感器阵列中的任一个传感器在所述一组坐标处检测所述晶片边缘，所述控制器被配置成针对所述若干(N)个被检测的晶片边缘位置中的每一唯一组(N
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1)个被检测的晶片边缘位置，确定基本上使性能指数值最小化的估计晶片偏移量，所述估计晶片偏移量被定义为从所述晶片搬运部...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：