[發明專利]一種預對準機的透明晶圓邊緣提取方法

有效

• 申請號: 202010903002.7
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111952230B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 戴金方
• 申請（專利權）人: 無錫卓海科技有限公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;G03F9/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明公開了一種預對準機的透明晶圓邊緣提取方法，涉及半導體技術領域，該方法包括：不放置晶圓時采集線陣型CCD傳感器的第一受光數據作為光源基準波形；放置待測透明晶圓并控制移動平臺移動至晶圓邊緣位于線陣型CCD傳感器的檢測范圍內；旋轉待測透明晶圓并采集線陣型CCD傳感器的第二受光數據，從中提取出邊緣數據；將邊緣數據和光源基準波形進行差分處理，通過處理獲取線陣型CCD傳感器的遮光位置；對該遮光位置進行邊緣補償修正得到補償后傳感器的遮光位置；通過數模信號轉換后輸出給預對準機得到待測透明晶圓的邊緣位置。邊緣補償修正提高了晶圓邊緣提取的精度，該提取方法使現有的預對準機也能支持透明晶圓的邊緣提取。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其是一種預對準機的透明晶圓邊緣提取方法。

背景技術

晶圓是具有單晶結構的晶圓片，不同的晶圓晶體方向具有不同的化學、電學和物理特性，因此晶圓均要求具有特定的晶體方向，離子注入、光刻圖案等工藝均以晶體方向作為參考，因此半導體設備對晶圓進行刻蝕和測量前，均需要對晶圓方向進行定位。晶圓具有缺口或切邊作為晶體方向的可見參考，半導體設備通過識別晶圓的缺口或切邊，將晶圓以特定角度傳輸到精密移動平臺進行加工和測量。隨著半導體工藝進入納米級別，其對半導體設備的精確度要求越來越高，為實現高速自動化生產和測量，在對晶圓進行加工和測量前，普遍采用晶圓預對準機對晶圓進行預對準，減小傳輸誤差，如光刻機、套刻測量儀、應力測量儀、電子束掃描電鏡等，預對準機的性能直接影響半導體設備的加工測量精度和生產效率。

預對準機的晶圓預對準主要包括晶圓方向定位和晶圓圓心定位，通過旋轉晶圓，連續檢測感光量，獲取晶圓邊緣位置信息，然后設計相應圓心和方向定位算法，計算出最終結果。由此，無論何種預對準計算方法，都是基于晶圓邊緣數據，邊緣數據采集的準確性，直接影響計算結果和定位精度。

然而不同的化合物材料具有不同的透光度，在對化合物晶圓進行檢測時，由于材料本身透光，預對準機采集的受光量為晶圓未遮擋部分透光量與晶圓透光量之和，其中未遮擋部分透光量由光源決定，該部分與硅晶圓情況相同，但晶圓的透光量由晶圓本身材質、晶圓圖案、覆膜等多種因素有關，不同角度和位置，透光量不同，難以進行準確計算，因此僅通過受光量無法反應透明晶圓的邊緣位置。

因此，針對上述問題，有必要提出針對透明晶圓的邊緣提取方法，以實現透明晶圓預對準定位。

發明內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種預對準機的透明晶圓邊緣提取方法，能夠在保證識別精度和時間要求下，提取出透明晶圓的邊緣位置數據，為預對準計算提供數據基礎，本發明的技術方案如下：

一種預對準機的透明晶圓邊緣提取方法，該方法包括：

在預對準機中不放置晶圓，打開配套光源，處理單元采集線陣型CCD傳感器每個像素點的第一受光數據作為光源基準波形并進行保存；

在旋轉平臺上放置待測透明晶圓，控制移動平臺承載待測透明晶圓移動，直至待測透明晶圓邊緣位于線陣型CCD傳感器的檢測范圍內；

控制旋轉平臺承載待測透明晶圓轉動，處理單元采集有待測透明晶圓遮擋影響下的線陣型CCD傳感器每個像素點的第二受光數據，從第二受光數據中提取出邊緣數據；

將邊緣數據和光源基準波形進行差分處理，再通過閾值法或極值法獲取線陣型CCD傳感器的遮光位置；

對線陣型CCD傳感器的遮光位置進行邊緣補償修正得到補償后傳感器的遮光位置；

將補償后傳感器的遮光位置進行數模信號轉換，并輸出給預對準機的控制單元得到待測透明晶圓的邊緣位置。

其進一步的技術方案為，從第二受光數據中提取出邊緣數據，包括：