[發(fā)明專(zhuān)利]用于量測(cè)機(jī)臺(tái)的自動(dòng)調(diào)校方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610938604.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107978540B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮炯明;張冬平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/67
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/67;H01L21/66;G01B11/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉;卜璐璐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)中的量測(cè)機(jī)臺(tái)，具體而言涉及一種用于量測(cè)機(jī)臺(tái)的自動(dòng)調(diào)校方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)應(yīng)用到多種量測(cè)機(jī)臺(tái)來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)線(xiàn)的工藝穩(wěn)定性，有利用光學(xué)方式測(cè)量的機(jī)臺(tái)，也有采用接觸式的方式量測(cè)的機(jī)臺(tái)。盡管量測(cè)機(jī)臺(tái)種類(lèi)多種多樣，但在實(shí)際量測(cè)應(yīng)用過(guò)程中，量測(cè)的穩(wěn)定性是衡量影響半導(dǎo)體量測(cè)機(jī)臺(tái)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

不管是采用光學(xué)非接觸式的還是接觸式的量測(cè)方式，都是通過(guò)對(duì)待測(cè)晶圓不同位置進(jìn)行膜厚/線(xiàn)寬/深度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣來(lái)反映制程主機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性，但要做到準(zhǔn)確的量測(cè)，需要確保放置待測(cè)晶圓的工作平臺(tái)(Stage)的位置精度。

由于目前主流量測(cè)機(jī)臺(tái)都是采用先做兩個(gè)或兩個(gè)以上的位置對(duì)準(zhǔn)，再進(jìn)行程式采樣點(diǎn)的量測(cè)，所以工作平臺(tái)的位置精度越高，其位置對(duì)準(zhǔn)精度就越高，量測(cè)程式的穩(wěn)定性也就越好，而一旦工作平臺(tái)位置偏移，就容易導(dǎo)致程式難以正確量測(cè)，或者不能量測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于量測(cè)機(jī)臺(tái)的自動(dòng)調(diào)校方法，所述自動(dòng)調(diào)校方法包括：檢測(cè)量測(cè)機(jī)臺(tái)的工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移；如果所述工作平臺(tái)的位置發(fā)生偏移，則計(jì)算所述工作平臺(tái)的位置偏移量；以及基于所述位置偏移量修正所述量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)程式并調(diào)校所述工作平臺(tái)的位置。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)量測(cè)機(jī)臺(tái)的工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移的步驟進(jìn)一步包括：當(dāng)量測(cè)機(jī)臺(tái)的工作平臺(tái)將晶圓運(yùn)載到初始固定位置時(shí)，控制在所述量測(cè)機(jī)臺(tái)上方所加裝的若干個(gè)鏡頭發(fā)射光源；基于所述鏡頭所接收的所述工作平臺(tái)對(duì)所述光源的反射，計(jì)算所述工作平臺(tái)對(duì)每個(gè)鏡頭的反射區(qū)域、并基于所述反射區(qū)域計(jì)算所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置；以及將所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置與其初始中心位置進(jìn)行比較，以確定所述工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述基于所述反射區(qū)域計(jì)算所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置的步驟進(jìn)一步包括：對(duì)每個(gè)反射區(qū)域的邊界點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣；基于所述邊界點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)反射區(qū)域所對(duì)應(yīng)的圓心位置；以及對(duì)各反射區(qū)域所對(duì)應(yīng)的圓心位置求平均值，以獲得所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算所述工作平臺(tái)的位置偏移量的步驟包括：基于所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置與其初始中心位置計(jì)算所述工作平臺(tái)的位置偏移量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述在所述量測(cè)機(jī)臺(tái)上方所加裝的若干個(gè)鏡頭包括以120度夾角安裝的三個(gè)鏡頭。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)量測(cè)機(jī)臺(tái)的工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移的步驟進(jìn)一步包括：基于測(cè)距儀所測(cè)量的調(diào)校板距測(cè)距儀的距離是否等于它們之間的初始距離來(lái)確定所述工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移，其中所述調(diào)校板安裝在所述工作平臺(tái)的下方，所述測(cè)距儀安裝在所述工作平臺(tái)旁。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)校板的數(shù)目為兩個(gè)，其分別與組成所述工作機(jī)臺(tái)的平面的兩個(gè)方向平行，并且所述測(cè)距儀的數(shù)目為兩個(gè)，其分別與所述兩個(gè)調(diào)校板平行。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算所述工作平臺(tái)的位置偏移量的步驟包括：基于所述測(cè)距儀所測(cè)量的調(diào)校板距測(cè)距儀的距離與它們之間的初始距離，計(jì)算所述工作平臺(tái)的位置偏移量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)距儀為紅外線(xiàn)鏡頭。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述自動(dòng)調(diào)校方法還包括：確定所述位置偏移量是否超過(guò)預(yù)設(shè)的最大偏移量；以及如果所述位置偏移量超過(guò)所述預(yù)設(shè)的最大偏移量，則發(fā)出警報(bào)提示設(shè)備工程師進(jìn)行人工調(diào)校。

另一方面，本發(fā)明還提供一種用于量測(cè)機(jī)臺(tái)的自動(dòng)調(diào)校系統(tǒng)，所述自動(dòng)調(diào)校系統(tǒng)包括：檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)量測(cè)機(jī)臺(tái)的工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移；計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述工作平臺(tái)的位置偏移量；以及修正模塊，用于基于所述位置偏移量修正所述量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)程式并調(diào)校所述工作平臺(tái)的位置。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括：控制單元，用于在量測(cè)機(jī)臺(tái)的工作平臺(tái)將晶圓運(yùn)載到初始固定位置時(shí)控制在所述量測(cè)機(jī)臺(tái)上方所加裝的若干個(gè)鏡頭發(fā)射光源；計(jì)算單元，用于基于所述鏡頭所接收的所述工作平臺(tái)對(duì)所述光源的反射，計(jì)算所述工作平臺(tái)對(duì)每個(gè)鏡頭的反射區(qū)域、并基于所述反射區(qū)域計(jì)算所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置；以及比較單元，用于將所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置與其初始中心位置進(jìn)行比較，以確定所述工作平臺(tái)的位置是否發(fā)生偏移。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算單元進(jìn)一步用于：對(duì)每個(gè)反射區(qū)域的邊界點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣；基于所述邊界點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)反射區(qū)域所對(duì)應(yīng)的圓心位置；以及對(duì)各反射區(qū)域所對(duì)應(yīng)的圓心位置求平均值，以獲得所述工作平臺(tái)的實(shí)際中心位置。