CN106773542A - 一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法及光刻机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法及光刻机，该方法包括将晶圆保护模块放置于基台的表面上；根据所述基台的表面上预设的基准标记检测并计算所述晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量；判断所述偏移量是否大于预设阈值；若大于所述预设阈值，则根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置，以使调整后所述偏移量小于或等于所述预设阈值。通过上述方式，本发明能够提高晶圆保护模块位置的准确性。

Description

一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法及光刻机
技术领域
本发明涉及半导体光刻领域，特别是涉及一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法及光刻机。
背景技术
光刻机是半导体制造领域关键设备，其一般会用到晶圆模块。现有晶圆保护模块都是通过一个金属保护环治具实现，通过机械定位安装于光刻机的曝光平台上，由于机械定位稳定性较差，且出现偏移后无法及时发现，会导致大批量的产品返工甚至报废，造成严重的经济质量损失。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法及光刻机，能够提高晶圆保护模块位置的准确性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法，所述方法包括：将晶圆保护模块放置于基台的表面上；根据所述基台的表面上预设的基准标记检测并计算所述晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量；判断所述偏移量是否大于预设阈值；若大于所述预设阈值，则根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置，以使调整后所述偏移量小于或等于所述预设阈值。
其中，所述根据所述基台的表面上预设的基准标记检测并计算所述晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量的步骤包括：对所述晶圆保护模块和所述基台进行图像采集；通过对采集的图像进行处理得到所述晶圆保护模块上的至少一个位置点与所述基准标记的实际相对位置，并将所述实际相对位置与所述位置点与所述基准标记的理论相对位置进行比较，进而获得所述偏移量。
其中，所述方法进一步包括：根据所述基准标记的位置和所述理论位置计算所述晶圆保护模块处于所述理论位置时，所述位置点与所述基准标记之间的所述理论相对位置。
其中，所述晶圆保护模块为保护环，所述位置点包括位于所述保护环的内边缘或外边缘或有特征图形表面上的第一位置点和第二位置点，且所述第一位置点和所述第二位置点与所述保护环中心的连线之间的夹角大于或等于90度。
其中，所述根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置的步骤包括：将所述晶圆保护模块从所述基台上取下；相对于所述晶圆保护模块对所述基台进行位置调整。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种光刻机，所述光刻机包括：基台，用于放置晶圆保护模块且设置有基准标记；检测设备，用于根据所述基准标记检测并计算所述晶圆保护模块在所述基台上的实际位置与理论位置的偏移量，并判断所述偏移量是否大于预设阈值；调整设备，用于在所述偏移量大于所述预设阈值时根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置，以使调整后所述偏移量小于或等于所述预设阈值。
其中，所述检测设备包括：图像采集设备，用于对所述晶圆保护模块和所述基台进行图像采集；图像处理设备，用于通过对采集的图像进行处理得到所述晶圆保护模块上的至少一个位置点与所述基准标记的实际相对位置，并将所述实际相对位置与所述位置点与所述基准标记的理论相对位置进行比较，进而获得所述偏移量。
其中，所述图像处理设备进一步根据所述基准标记的位置和所述理论位置计算所述晶圆保护模块处于所述理论位置时，所述位置点与所述基准标记之间的所述理论相对位置。
其中，所述晶圆保护模块为保护环，所述位置点包括位于所述保护环的内边缘或外边缘或有特征图形表面上的第一位置点和第二位置点，且所述第一位置点和所述第二位置点与所述保护环中心的连线之间的夹角大于或等于90度。
其中，所述调整设备包括：机械手，用于将所述晶圆保护模块从所述基台上取下；传动机构，用于相对于所述晶圆保护模块对所述基台进行位置调整。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明利用光刻机固有的硬件设备，根据基台表面上预设的基准标记检测并计算晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量，当偏移量大于预设阈值时，则根据偏移量调整基台与晶圆保护模块的相对位置，以使调整后偏移量小于或等于所述预设阈值。通过上述方式可以利用光刻机固有的硬件设备，精确检测晶圆保护模块的位置偏移量，并且自动校正，提高晶圆保护模块位置的准确性。
附图说明
图1是本发明光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法一实施方式的流程示意图；
图2是图1中步骤S102的详细过程的流程示意图；
图3是基台上的晶圆保护模块的内边缘理论位置与实际位置俯视图；
图4是基台移动前后对比示意图；
图5是基台上的晶圆保护模块的内边缘理论位置与实际位置另一俯视图；
图6是本发明光刻机一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法一实施方式的流程示意图，该方法包括以下步骤：
S101：将晶圆保护模块放置于基台的表面上；
具体地，在实际应用过程中，晶圆保护模块通常需要外加固定装置或者通过真空、磁性吸附等，将晶圆保护模块固定在相对基台的某一位置处。
S102：根据基台的表面上预设的基准标记检测并计算晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量；
具体地，基台表面上的基准标记可以是人为后期加的，也可以是基台表面出厂时具有的定位孔或特征图形等，本发明对此不做限定；下面将详细说明步骤S102具体计算偏移量的方法，请结合图2，图2为图1中步骤S102的详细过程的流程示意图，包括：
S201：对晶圆保护模块和基台进行图像采集；
S202：通过对采集的图像进行处理得到晶圆保护模块上的至少一个位置点与基准标记的实际相对位置；
S203：根据基准标记的位置和理论位置计算晶圆保护模块处于理论位置时，位置点与基准标记之间的理论相对位置；
S204：将实际相对位置和理论相对位置进行比较，进而获得偏移量。
S103：判断偏移量是否大于预设阈值；
S104：若大于预设阈值，则根据偏移量调整基台与晶圆保护模块的相对位置，以使调整后偏移量小于或等于预设阈值。
下面将结合实际对上述光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法作详细说明。
在一个应用场景中，晶圆保护模块为保护环，其内径与晶圆的外径匹配，以锁止晶圆的位置，如晶圆外径为10寸时，保护环的内径为10寸或者稍大于10寸。
第一步，将保护环放置在基台表面上后，对保护环和基台图像进行采集，以获得保护环在基台上相对基准标记的实际位置；
第二步，在保护环的内边缘或外边缘或有特征图形表面上选取位置点，分别为第一位置点和第二位置点，且第一位置点和第二位置点与保护环中心的连线之间的夹角大于或等于90度；请结合图3，图3为基台上的晶圆保护装置的内边缘理论位置与实际位置俯视图，为示意清楚，图3中晶圆保护装置为一圆形保护环，且省略了保护环外边缘，且其中图3中实线代表保护环内边缘的实际位置34，虚线代表保护环内边缘的理论位置34′，基板30上包括一个基准标记32，在本实施例中，位置点在保护环的内边缘上，在其他实施例中位置点也可选在其他位置，本发明对此不做限定；在实际位置34上选取两位置点A、B，其中A点和B点与保护环中心的连线之间的夹角等于90度；经计算得到A点和B点与基准标记32的实际相对位置，例如以基准标记32处坐标为(0,0)建立平面坐标系，保护环位于坐标系的第三象限内，则A点坐标为(-8.5，-1.5)，B点坐标为(-3.5，-7)；根据基准标记32的位置，计算得出保护环的理论位置34′，在理论位置34′上选择与A点和B点对应的理论位置点A′和B′，在本实施例中，选取A′和B′的方式为A′点为距离A点最近的具有相同横坐标的位置点，B′点为距离B点最近的具有相同纵坐标的位置点，则A′点坐标为(-8.5，-2.0)，B′点坐标为(-2.0，-7)；将上述实际位置A点、B点和理论位置A′点、B′点对比，获得保护环34的偏移量︱Δx︱为︱-1.5︱，︱Δy︱为︱+0.5︱；在其他实施例中选取理论位置点的方式还可为其他，本发明对此不做限定，例如，在其他实施例中还可根据A点和B点的坐标，保护环34的内径，推算出保护环34的圆心坐标，并将其与理论圆心坐标对比，进而获得圆心的偏移量值。
第四步，假设此时设定的预设阈值︱Δx︱≤0.5，︱Δy︱≤0.5，在其他实施例中可根据实际情况自行设定；经判断，上述实施例中保护环x方向的偏移量超过预设阈值，因此，需要根据上述偏移量来调整基台与保护环的相对位置；请参阅图4，图4为基台移动前后对比示意图；具体地，首先将晶圆保护模块即保护环44从基台40上取下，相对于保护环44对基台40进行位置调整；将基台40向左移动1.5，即补偿Δx方向的偏移量，再将基台40向上移动0.5，即补偿Δy方向的偏移量，基台40由图4中实线位置移动至虚线位置处，基台40上的基准标记42也随之移动，移动后的保护环44的理论位置为44′；接着重新装载保护环44，保护环44相对移动后的基台40的位置发生变化，此时仍需要检测保护环44的偏移量，若偏移量仍大于阈值范围，则需要重复以上步骤，直至调整至偏移量在阈值范围内。
在另一个应用场景中，请结合图5，图5为基台上晶圆保护装置的内边缘理论位置与实际位置另一俯视图，晶圆保护装置可为方形环，其边长与晶圆外径相等或稍大于，使得晶圆与方形环内切，进而固定晶圆的位置。具体地，为示意清楚，图5中省略了方形环54外边缘，且图5中实线代表方形环内边缘的实际位置54，虚线代表保护环内边缘的理论位置54′，基板50上包括一个基准标记52，在本实施例中选择方形环54的对角线两端的顶点作为位置点，如图5中的C点和D点；可以基准标记52处坐标为(0,0)建立平面坐标系，方形环54位于坐标系的第三象限内，则实际位置C点坐标为(-10.5，-2.5)，D点坐标为(-2，-9)，理论位置C′坐标为(-11.5，-2)，D′坐标为(-3.5，-9.5)，则C点和D点中心坐标为(-6.25，-5.75)，C′点和D′点中心坐标为(-7.5，-5.75)，方形环54总的︱Δx︱偏移量为+1.25,︱Δy︱偏移量为0；若此时阈值范围为︱Δx︱≤0.5，︱Δy︱≤0.5，经判断，上述实施例中方形环54x方向的偏移量超过预设阈值，因此，需要根据上述偏移量来调整基台与保护环的相对位置，调整过程与上述实施例中类似，在此不再赘述。调整之后，需要进一步判断此时方形环54的实际位置与理论位置的偏移量。
请参阅图6，图6为本发明光刻机一实施方式的结构示意图，该光刻机包括：
基台60，用于放置晶圆保护模块61且设置有基准标记62，在本实施例中基台60为光刻机的曝光台，基准标记62为曝光台上出厂自带的定位孔等，在其他实施例中，可以为其他。
检测设备63，用于根据基准标记62检测并计算晶圆保护模块61在基台60上的实际位置与理论位置的偏移量，并判断偏移量是否大于预设阈值；具体地，检测设备63包括图像采集设备630和图像处理设备631；图像采集设备630用于对晶圆保护模块61和基台60进行图像采集，在本实施例中，图像采集设备630可以是光刻机原有的CCD扫描相机等，在其他实施例中，还可为其他如摄像头类等图像采集设备；图像处理设备631与图像采集设备630耦合，用于通过对采集的图像进行处理得到晶圆保护模块61上的至少一个位置点与基准标记62的实际相对位置，并将实际相对位置与位置点与基准标记的理论相对位置进行比较，进而获得偏移量，其中上述获得偏移量的方法与上述实施例中的相同，在此不再赘述。
调整设备54，用于在偏移量大于预设阈值时根据偏移量调整基台50与晶圆保护模块51的相对位置，以使调整后偏移量小于或等于预设阈值；具体地，调整设备54包括：机械手540和传动机构541，机械手540用于将晶圆保护模块51从基台50上取下；传动机构541用于相对于晶圆保护模块51对基台50进行位置调整，本实施例中机械手540和传动机构541为同一个设备，在其他实施例中可以为独立的设备，本发明对此不做限定。
综上所述，区别于现有技术的情况，本发明利用光刻机固有的硬件设备，根据基台表面上预设的基准标记检测并计算晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量，当偏移量大于预设阈值时，则根据偏移量调整基台与晶圆保护模块的相对位置，以使调整后偏移量小于或等于预设阈值。通过上述方式可以利用光刻机固有的硬件设备，精确检测晶圆保护模块的位置偏移量，并且自动校正，提高晶圆保护模块位置的准确性。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光刻机的晶圆保护模块的位置调整方法，其特征在于，所述方法包括：
将晶圆保护模块放置于基台的表面上；
根据所述基台的表面上预设的基准标记检测并计算所述晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量；
判断所述偏移量是否大于预设阈值；
若大于所述预设阈值，则根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置，以使调整后所述偏移量小于或等于所述预设阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基台的表面上预设的基准标记检测并计算所述晶圆保护模块的实际位置与理论位置的偏移量的步骤包括：
对所述晶圆保护模块和所述基台进行图像采集；
通过对采集的图像进行处理得到所述晶圆保护模块上的至少一个位置点与所述基准标记的实际相对位置，并将所述实际相对位置与所述位置点与所述基准标记的理论相对位置进行比较，进而获得所述偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
根据所述基准标记的位置和所述理论位置计算所述晶圆保护模块处于所述理论位置时，所述位置点与所述基准标记之间的所述理论相对位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述晶圆保护模块为保护环，所述位置点包括位于所述保护环的内边缘或外边缘或有特征图形表面上的第一位置点和第二位置点，且所述第一位置点和所述第二位置点与所述保护环中心的连线之间的夹角大于或等于90度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置的步骤包括：
将所述晶圆保护模块从所述基台上取下；
相对于所述晶圆保护模块对所述基台进行位置调整。
6.一种光刻机，其特征在于，所述光刻机包括：
基台，用于放置晶圆保护模块且设置有基准标记；
检测设备，用于根据所述基准标记检测并计算所述晶圆保护模块在所述基台上的实际位置与理论位置的偏移量，并判断所述偏移量是否大于预设阈值；
调整设备，用于在所述偏移量大于所述预设阈值时根据所述偏移量调整所述基台与所述晶圆保护模块的相对位置，以使调整后所述偏移量小于或等于所述预设阈值。
7.根据权利要求6所述的光刻机，其特征在于，所述检测设备包括：
图像采集设备，用于对所述晶圆保护模块和所述基台进行图像采集；
图像处理设备，用于通过对采集的图像进行处理得到所述晶圆保护模块上的至少一个位置点与所述基准标记的实际相对位置，并将所述实际相对位置与所述位置点与所述基准标记的理论相对位置进行比较，进而获得所述偏移量。
8.根据权利要求7所述的光刻机，其特征在于，所述图像处理设备进一步根据所述基准标记的位置和所述理论位置计算所述晶圆保护模块处于所述理论位置时，所述位置点与所述基准标记之间的所述理论相对位置。
9.根据权利要求7所述的光刻机，其特征在于，所述晶圆保护模块为保护环，所述位置点包括位于所述保护环的内边缘或外边缘或有特征图形表面上的第一位置点和第二位置点，且所述第一位置点和所述第二位置点与所述保护环中心的连线之间的夹角大于或等于90度。
10.根据权利要求6所述的光刻机，其特征在于，所述调整设备包括：
机械手，用于将所述晶圆保护模块从所述基台上取下；
传动机构，用于相对于所述晶圆保护模块对所述基台进行位置调整。
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