CN101179044A - 一种新型晶圆定位偏移纠正方法 - Google Patents

Abstract

一种晶圆定位偏移纠正方法，含有以下几个步骤：在地图上找到三个特殊图形作为识别图案；以其中一个特殊图形为原点在地图上建立坐标系；记录地图上该坐标系的上述三个特殊的坐标；将晶圆放置在机台上后，用光学显微镜寻找到原点，以该原点建立坐标系，用光学显微镜寻找到A1、A2的对应特殊图形记录下A1点在该坐标系下的坐标和A2点在该坐标系下的坐标；通过两个坐标下A1点的两个坐标，和两个坐标系下A2点的两个坐标来确保取点正确，并计算实际晶圆相对于地图的偏转角度；对所要标记点的位置作调整来得到实际晶圆上的位置。

Description

一种新型晶圆定位偏移纠正方法

技术领域

关于一种使用在集成电路生产中的晶圆定位偏移的纠正方法。

背景技术

在集成电路生产中，晶圆的定位是必不可少的。因为，不管是检测缺陷，还是对晶圆的图案进行观察，还是对晶圆进行实验等等，都需要在晶圆上某个特殊的结构上进行，这就要求光学显微镜镜头、探针以及其他的操作工具能够精确定位在相应的结构上，而这些定位的前提是，机台已经对待操作的晶圆进行了一个精确的定位，即能够确定待测试或者待实验的结构在晶圆上的精确位置。

现有的定位方式，通常是机台中记录有一个晶圆的地图，用该地图中的一个特殊图形作为原点，在用机械臂将晶圆送入机台内后，找到晶圆的中心，并检查缺口方向，通过中心与缺口连成的直线。根据调整此直线，以使缺口朝下，从而实现调整晶圆角度。再通过显微镜寻找该实际晶圆上的该特殊图形，从而使机台中记录的晶圆地图与实际晶圆结构相符合。并根据地图中的其他特殊图形与原点的相对位置而找到的实际晶圆上的图形与地图中该些图形是否一致来验证定位的正确。

但是，在实际定位过程中，由于用于寻找观察晶圆结构的光学显微镜的距离和角度存在一定的偏差，使得寻找到的晶圆的中心存在偏差，这样在找到晶圆上的一个特殊图形作为原点定位后，实际的晶圆还是会存在一定位置和角度的偏差，使实际的晶圆无法与机台中存储的地图相对应。

这样，往往需要将晶圆退出，重新装载。浪费时间，降低了机台的有效使用率。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一套可以解决晶圆定位偏差问题的方法。

本发明的含有如下步骤：

在地图(map)上找到三个特殊图形作为识别图案；

以其中一个特殊图形为原点在地图上建立坐标系，另外，因为实际的机台内记录的刻度(mm)，与晶圆的实际刻度是匹配的，所以坐标系的刻度单位采用机台的实际刻度无需调整；

记录地图上该坐标系的上述三个特殊的坐标A0(0、0)、A1(x1、y1)、A2(x2、y2)，以及上诉坐标系中待标记图案的坐标(x、y)；

将晶圆放置在机台上后，用光学显微镜寻找到原点，以该原点建立坐标系，用光学显微镜寻找到A1、A2的对应特殊图形记录下A1点在该坐标系下的坐标(x1’、y1’)和A2点在该坐标系下的坐标(x2’、y2’)；

然后根据A1点在两个坐标系下各自的坐标计算出晶圆的偏转角度a；

根据A2点在两个坐标系下各自的坐标计算出偏转角度β来验证所取点是否正确：

当a等于β时，所取点正确，晶圆的实际偏转角度为a，将晶圆地图上所需的标记点的坐标偏转a；

当a不等于β时，所取点不正确，需要重新寻找A0、A1、A2，计算a和β，直至a等于β。

使用本发明的定位方法，通过验证a等于β，使得A0、A1、A2三点不容易找错。这样在保证坐标得原点都处于A0时，使晶圆的A0点的实际晶圆的位置和晶圆地图上的A0点的位置相同。因而，在原点的两个坐标系的相同的。这样，实际地图坐标相对于晶圆地图坐标能发生的偏差就只有围绕原点的角度偏差。再通过将晶圆地图上所需的标记点的坐标偏转a即可得到晶圆上的实际对应点的坐标。

附图说明

图1是晶圆地图的示意图；

图2是有角度偏移的实际晶圆的示意图；

图3是有角度偏移的实际晶圆相对于晶圆地图的示意图；

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步解释。

本实施例含有如下步骤：

在地图(map)上找到三个特殊图形作为识别图案，参见图1。

以其中一个特殊图形为原点(0、0)在地图上建立坐标系；坐标系的刻度单位采用机台的实际刻度无需调整。

记录地图上该坐标系的上述三个特形的坐标A0(0、0)、A1(x1、y1)、A2(x2、y2)，以及上诉坐标系中待标记图案的坐标(x、y)。

将晶圆放置在机台上后，用光学显微镜寻找到原点(x0、y0)，以该原点建立坐标系，用光学显微镜寻找到A1、A2的对应特殊图形记录下A1点在该坐标系下的坐标(x1’、y1’)和A2点在该坐标系下的坐标(x2’、y2’)，参见图2。

然后根据A1点在两个坐标系下的坐标(x1、y1)和(x1’、y1’)计算出晶圆的偏转角度a，参见图3。

a＝arctan((y1’-y0)/(x1’-x0))-arctan(y1/x1)；

根据A2点在两个坐标系下的坐标(x2、y2)和(x2’、y2’)计算出偏转角度β来验证所取点是否正确，参见图3。

β＝arctan((y2’-y0)/x2’)-arctan(y2/x2)；

当a不等于β时，所取点不正确，需要重新寻找A0、A1、A2，计算a和β，直至a等于β。

当a等于β时，所取点正确，晶圆的实际偏转角度为a，将晶圆地图上所需的标记点的坐标(x、y)正方向偏转a，即为实际晶圆上该标记点的坐标。

其算法为：

实际机台观察到的地图上的原点(0，0)点即A0点的坐标为(x0，y0)，以A0点为原点，

实际观察到的待测点为A(x’，y’)，则

A点对应的地图上点应该为(x，y)，其中：

X＝Cos(arctan(y’-y0)/(x’-x0)+a)*Sqr((x’-x0)^2+(y’-y0)^2)；

Y＝Sin(arctan(y’-y0)/(x’-x0)+a)*Sqr((x’-x0)^2+(y’-y0)^2)。

这样就可以快速地使实际观察到图形和地图上的图形相互对应，解决晶圆定位偏移的问题。

使用本实施例的定位方法，通过验证a等于β，使得A0、A1、A2三点不容易找错。这样在保证坐标得原点都处于A0时，使晶圆的A0点的实际晶圆上的位置和晶圆地图上的A0点的位置相同。因而，两个坐标系的的原点相同的。这样，实际地图坐标相对于晶圆地图坐标能发生的偏差就只有围绕原点的角度偏差。再通过将晶圆地图上所需的标记点的坐标偏转a即可得到晶圆上的实际对应点的坐标。

这样，通过一个简单的程序就可以避免因为晶圆偏转而产生的定位不正确的而需要退出，重新定位的问题，达到了发明目的。

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变，但这些相应的改变都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种晶圆定位偏移纠正方法，含有以下几个步骤：  在地图上找到三个特殊图形A0(0、0)、A1(x1、y1)、A2(x2、y2)作为识别图案；

以其中一个特殊图形为原点在地图上建立坐标系；

记录地图上该坐标系的上述三个特殊的坐标；

将晶圆放置在机台上后，用光学显微镜寻找到原点的实际坐标(x0，y0)，以该原点建立坐标系，用光学显微镜寻找到A1、A2的对应特殊图形记录下A1点在该坐标系下的坐标(x1’、y1’)和A2点在该坐标系下的坐标(x2’、y2’)；

通过两个坐标下A1点的两个坐标，和两个坐标系下A2点的两个坐标来确保取点正确，并计算实际晶圆相对于地图的偏转角度；

对所要标记点的位置作调整来得到实际晶圆上的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于验证取点是否正确的方法如下：

通过根据A1点在两个坐标系下各自的坐标，计算出晶圆的偏转角度a；根据A2点在两个坐标系下的各自的坐标来计算出偏转角度β；

当a等于β时，所取点正确，晶圆的实际偏转角度为a，将晶圆地图上所需的标记点的坐标偏转a；

当a不等于β时，所取点不正确。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于确保取点正确的方法是当当a不等于β时，需要再一次寻找上述三点A0、A1、A2，计算a和β，直至a等于β。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于对所要标记点的位置的调整是通过将该点坐标旋转一定的角度来得到。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于a＝arctan((y1’-y0)/(x1’-x0))-arctan(y1/x1)，β＝arctan((y2’-y0)/x2’)-arctan(y2/x2)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于验证取点正确的方法如下：

通过根据A1点在两个坐标系下各自的坐标，计算出晶圆的偏转角度a；根据A2点在两个坐标系下的各自的坐标来计算出偏转角度β；

当a等于β时，所取点正确，晶圆的实际偏转角度为a，将晶圆地图上所需的标记点的坐标偏转a；

当a不等于β时，所取点不正确。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于确保取点正确的方法是当当a不等于β时，需要重新寻找A0、A1、A2，计算a和β，直至a等于β。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于对所要标记点的位置的调整是通过将该点坐标顺时针旋转一定的角度来得到，其算法如下：

实际机台观察到的地图上的原点(0，0)点即A0点的坐标为(x0，y0)，以A0点为原点，

实际观察到的待测点为A(x’，y’)，则

A点对应的地图上点应该为(x，y)，其中：

X＝Cos(arctan(y’-y0)/(x’-x0)+a)*Sqr((x’-x0)^2+(y’-y0)^2)；

Y＝Sin(arctan(y’-y0)/(x’-x0)+a)*Sqr((x’-x0)^2+(y’-y0)^2)。

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