一种晶圆预对准方法技术

技术编号:8594931 阅读:184 留言:0更新日期:2013-04-18 08:27
本发明专利技术提供了一种晶圆预对准方法,包括利用高精度激光透过式传感器,根据晶圆边缘一周数据,通过构造晶圆形心检测的数学模型,计算出晶圆的形心位置坐标径向位移最大偏心量emax、以及径向位移最大偏心处与水平Y向的夹角带动晶圆旋转角度使径向位移最大偏心量emax与水平Y向处于一条直线上,完成晶圆的形心定位;并根据形心算法精确定位晶圆缺口。本发明专利技术用光透式传感器来检测晶圆的边缘,用形心算法确定晶圆形心和缺口位置,有效地提高了定位方法的精度,减小了预对准装置占用的时间空间,降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造,具体涉及。
技术介绍
随着光刻技术的发展,对晶圆对准和曝光系统的精度提出更高要求。为缩短精确对准的随机搜索标记位置的时间和提高晶圆利用率,必须在精确对准之前的晶圆传输阶段增加预对准工序,才能保证在较短的时间内将晶圆精确对准。目前晶圆的预对准已从最初的机械预对准发展到光学预对准,精度也从200微米提高到I微米甚至亚微米,并且要求有很高的生产率。因此对预对准装置的检测、制造和安装精度提出了很高要求。光刻机中晶圆预对准装置的主要作用是,在调平、光刻工序前,对晶圆进行预对准(精对准在调平及预调焦分系统中),尽量缩小晶圆从晶圆盒中由机械手取出再放到精对准工位的位置重复性误差。晶圆预对准需要调整的偏差主要有两个一是水平面内形心的偏移(可定义为X、Y两个方向上的自由度),二是晶圆凹槽(缺口)的角度误差(可定义为)Θ旋转方向自由度)。目前的晶圆预对准方法一般采用光学预对准,或光学和机械两者结合的方式。传统的光学预对准装置采用线性电荷耦合器件(CCD )传感器检测晶圆边缘。其预对准方法之一是通过线性CXD信号实际波形与标准波形的比较来找对准信息。如美国专利US7042568本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆预对准方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:令外部的晶圆传输机械手将晶圆交接给晶圆预对准装置,利用视觉检测单元(5)通过检测接收光强的变化率,判断晶圆是否已放置到真空吸附单元(4)上,当检测到晶圆已放置时,触发运动控制单元(7),使真空吸附单元(4)固定晶圆;通过θ?Y二自由度运动单元(2)带动真空吸附单元(4)使晶圆旋转一周,视觉检测单元(5)中的激光透过式传感器检测出晶圆的边缘位置,通过数据采集单元(6)同步采集激光透过式传感器获得的晶圆边缘一周数据;步骤2:令运动控制单元(7)利用从数据采集单元(6)获取的晶圆边缘一周数据,计算出晶圆的形心位置坐标径向位移最大偏心量emax、以...

【技术特征摘要】
1.一种晶圆预对准方法,其特征在于,包括如下步骤步骤1:令外部的晶圆传输机械手将晶圆交接给晶圆预对准装置,利用视觉检测单元(5)通过检测接收光强的变化率,判断晶圆是否已放置到真空吸附单元(4)上,当检测到晶圆已放置时,触发运动控制单元(7),使真空吸附单元(4)固定晶圆;通过Θ-Υ 二自由度运动单元(2)带动真空吸附单元(4)使晶圆旋转一周,视觉检测单元(5)中的激光透过式传感器检测出晶圆的边缘位置,通过数据采集单元(6 )同步采集激光透过式传感器获得的晶圆边缘一周数据;步骤2 :令运动控制单元(7)利用从数据采集单元(6)获取的晶圆边缘一周数据,计算出晶圆的形心位置坐标 ,J )、径向位移最大偏心量emax、以及径向位移最大偏心量处与水平Y向的夹角歹;步骤3 :通过运动控制单元(7)发出指令使Θ-Y 二自由度运动单元(2)中的Θ向旋转平台带动晶圆旋转歹角度使径向位移最大偏心量emax与水平Y向处于一条直线上,将径向位移最大偏心量emax调整到Y轴上,通过垂直过渡单元(3)上升使晶圆脱离Θ -Y 二自由度运动单元(2),Θ-Y 二自由度运动单元(2)中的Y向直线运动平台移动,Θ向旋转平台的中心与晶圆的形心晶圆重合,完成晶圆的形心定位;步骤4:令垂直过渡单元(3)下降并使真空吸附单元(4)固定晶圆,Θ-Y 二自由度运动单元(2)再次带动真空吸附单元(4)使晶圆旋转一周,视觉检测单元(5)检测出晶圆的边缘位置,数据采集单元(6)同步采集晶圆边缘一周数据,运动控制单元(7)分析晶圆边缘一周数据完成缺口数据段的定位,并发出指令使Θ-Y 二自由度运动单元(2)将缺口数据段旋转到激光透过式传感器附近对其进行小范围细采样,数据采集单元(6)同步采集数据;运动控制单元(7)利用从数据采集单元(6)获取的数据,计算出晶圆实际的缺口形心位置,得到晶圆的缺口位置与Y向的夹角炉;步骤5 :运动控制单元(7)发出指令使Θ-Y 二自由度运动单元(2)中的Θ向旋转平台带动晶圆旋转到指定角度,完成晶圆缺口定位。2.根据权利要求1所述的晶圆预对准方法,其特征在于,在所述步骤2中,运动控制单元(7)采用形心定位算法计算出晶圆的形心位置坐标 径向位移最大偏心量emax、以及径向位移最大偏心量处与水平Y向的夹角泛,其中,所述的形心定位算法具体为通过激光透...

【专利技术属性】
技术研发人员:张波刘品宽朱晓博张帆梁家欣
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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