CN110927549B - 晶圆重定位方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种晶圆重定位方法，包括获取校准晶圆的第一标记晶粒的坐标和图像校准数据；根据所述校准数据，获取测试晶圆的第一近心焊盘的第一坐标信息；基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系；根据所述校准数据、第一坐标信息和重定位晶圆的第二圆心的坐标，获取重定位晶圆的第二近心焊盘的第二坐标信息；基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系。本发明通过坐标和图像的双重对准，快速准确地识别标记晶粒、近心焊盘等目标点，进而保证了晶圆实物和MAP坐标系之间的精准对应关系，该精准对应关系进一步提高了晶圆重定位时对准的精确度，从而实现了一种效率高、可靠性好的全自动重新定位对准的晶圆重定位方法及其系统。

Description

晶圆重定位方法及其系统

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，特别是涉及一种晶圆重定位方法及其系统。

背景技术

随着中国半导体行业的不断发展，半导体工艺水平和半导体设备制造水平都在持续进步。其中探针台是芯片制程中的重要一环，特别是全自动探针台设备的发展使中测过程变得更加高效而快速。然而探针台在测试过程中由于停电、设备异常或人为原因等都会导致测试中断甚至设备停机。当设备复机后，需要先对被中断测试的晶圆进行重新定位对准，再根据停机前保存的中测文件继续对晶圆进行未完成的测试，这一过程被成为接片操作。另外在半导体领域也经常需要多台探针台协同作业，比如A探针台用于芯片测试，B探针台用于根据A探针台的测试结果对不良品打墨点，此时需要将A探针台内测试完成的晶圆片转移至B探针台，并在B探针台上重新定位对准后，才能继续进行打墨点操作，这里也涉及到重定位问题。

不论是手动探针台还是自动探针台，晶圆的重新定位对准都需要人为操作，即操作人员先获取中测文件中的晶圆颗粒的位置信息以及bin数据信息，再人为将文件中的晶圆颗粒的位置坐标信息与实物晶圆片上的晶圆颗粒位置进行定位对准，使文件信息与实物位置一一对应。

因此在传统的半导体设备使用时，需要不定时的人为重新定位对准操作。但是人为操作一方面工作效率极低，另一方面精度不足，如果对准时偏差一格或多格，将导致前后两次测试的结果整体偏差一格或多格，从而引发更多的风险和隐患。为了解决现有的半导体设备重新定位对准时效率和精度不足的问题，亟需提供一种效率高、可靠性好的全自动重新定位对准的晶圆重定位方法及其系统。

发明内容

基于此，有必要针对有的半导体设备重新定位对准时效率和精度不足的问题，提供一种效率高、可靠性好的全自动重新定位对准的晶圆重定位方法及其系统。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶圆重定位方法，包括：

获取校准晶圆中的第一标记晶粒的校准数据，所述校准数据包括所述第一标记晶粒的第一特征焊盘的坐标和图像以及第一特征点的坐标和图像；

根据所述校准数据，获取测试晶圆的第一近心焊盘的第一坐标信息；

基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系；

根据所述校准数据、第一坐标信息和重定位晶圆的第二圆心的坐标，获取重定位晶圆的第二近心焊盘的第二坐标信息；

基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系；

其中，每颗晶粒都具有唯一的特征点和特征焊盘，相同型号晶粒的特征焊盘在晶粒内的位置和焊盘形状均相同。

在其中一个实施例中，所述根据所述校准数据，获取测试晶圆的第一近心焊盘的第一坐标信息的步骤，包括：

获取所述测试晶圆的第一圆心的坐标；

根据所述校准数据，获取第二标记晶粒的第二特征焊盘的坐标；

根据所述第二特征焊盘的坐标，获取所述第一近心焊盘的坐标；

获取所述第一近心焊盘相对所述第一圆心的相对坐标。

在其中一个实施例中，所述获取所述测试晶圆的第一圆心的坐标的步骤，包括：

获取所述测试晶圆的三个边界点的坐标；

根据所述三个边界点的坐标，获取所述第一圆心的坐标。

在其中一个实施例中，所述获取所述测试晶圆的第一圆心的坐标的步骤后，还包括：

根据所述第一圆心的坐标和三个边界点的坐标，获取所述测试晶圆的半径；

计算所述测试晶圆的半径与设定值之间的差值；

若所述差值大于设定的误差阈值，输出错误指令。

在其中一个实施例中，所述根据所述校准数据，获取第二标记晶粒的第二特征焊盘的坐标的步骤，包括：

计算所述第一特征焊盘和第一特征点之间的校准坐标差；

根据所述第一特征点的图像，识别所述第二标记晶粒，并获取所述第二特征点的坐标；

根据所述第二特征点的坐标和所述校准坐标差，获取所述第二特征焊盘的坐标。

在其中一个实施例中，所述根据所述第二特征焊盘的坐标，获取所述第一近心焊盘的坐标的步骤，包括：

设置所述第二特征焊盘为起始焊盘，计算起始焊盘圆心距；

以所述起始焊盘的坐标为起点，计算沿设定的方向以设定的步长进行一次移动后的终止焊盘的坐标，计算终止焊盘圆心距；

若所述起始焊盘圆心距小于所述终止焊盘圆心距，设置所述起始焊盘的坐标为所述第一近心焊盘的坐标；否则设置当前终止焊盘为新的起始焊盘，并重复以上移动和计算的步骤，直到所述起始焊盘圆心距小于所述终止焊盘圆心距。

在其中一个实施例中，所述计算沿设定的方向以设定的步长进行一次移动后的终止焊盘的坐标的步骤，其中，

所述一次移动为沿X方向上的设定方向以X方向最小步距和/或沿Y方向上的设定方向以Y方向最小步距进行移动；

定义晶圆的定位凹槽与中心的连线方向为Y方向，与所述Y方向垂直的方向为X方向；

所述设定的方向为所述起始焊盘指向所述晶圆圆心的方向在X方向和Y方向上的投影，X方向上的设定方向为X正方向或X负方向，Y方向上的设定方向为Y正方向或Y负方向；

所述X方向最小步距为X方向上相邻晶粒的晶粒中心之间的距离，所述Y方向最小步距为Y方向上相邻晶粒的晶粒中心之间的距离。

在其中一个实施例中，所述基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系的步骤，包括：

以所述第一近心焊盘所在晶粒为中心，建立第一网格平面；

在所述第一网格平面内选取测试有效网格区；

为所述测试有效网格区内的晶粒生成测试MAP图坐标系的坐标；

其中，所述第一网格平面的每个网格与所述测试晶圆的晶粒位置一一对应。

在其中一个实施例中，所述根据所述校准数据、第一坐标信息和重定位晶圆的第二圆心的坐标，获取重定位晶圆的第二近心焊盘的第二坐标信息的步骤，包括：

获取所述第二圆心的坐标；

根据所述第一坐标信息和第二圆心的坐标，获取所述第二近心焊盘的理论坐标；

根据所述第一特征焊盘的图像和第二近心焊盘的理论坐标，获取第二近心焊盘的实测坐标。

在其中一个实施例中，所述获取所述第二圆心的坐标的步骤，包括：

获取所述重定位晶圆的三个边界点的坐标；

根据所述三个边界点的坐标，获取所述第二圆心的坐标。

在其中一个实施例中，所述根据所述第一特征焊盘的图像和第二近心焊盘的理论坐标，获取第二近心焊盘的实测坐标的步骤，包括：

移动所述重定位晶圆至第二近心焊盘的理论坐标；

获取晶圆的实时图像，移动晶圆至实时图像与所述第一特征焊盘的图像完全重合；

获取当前位置的坐标，设置为第二近心焊盘的实测坐标。

在其中一个实施例中，所述基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系的步骤，包括：

以所述第二近心焊盘所在晶粒为中心，建立第二网格平面；

在所述第二网格平面内选取重定位有效网格区；

为所述重定位有效网格区内的晶粒生成重定位MAP图坐标系的坐标；

其中，所述第二网格平面的每个网格与所述重定位晶圆的晶粒位置一一对应。

本发明的技术方案还提供了一种晶圆重定位系统，包括：

成像模块，用于获取晶圆的图像；

晶圆载台，用于放置和四轴移动晶圆，并发送晶圆坐标至数据分析模块；

图像存储模块，用于保存所述成像模块输出的晶圆图像；

数据分析模块，用于分析所述晶圆坐标和晶圆图像。

在其中一个实施例中，所述成像模块包括：

低倍成像光路，用于同时获取晶圆片内的多个晶粒的图像；

高倍成像光路，用于获取晶圆内的单个晶粒的局部图像。

上述晶圆重定位方法，包括获取校准晶圆的第一标记晶粒的坐标和图像校准数据；根据所述校准数据，获取测试晶圆的第一近心焊盘的第一坐标信息；基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系；根据所述校准数据、第一坐标信息和重定位晶圆的第二圆心的坐标，获取重定位晶圆的第二近心焊盘的第二坐标信息；基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系。本发明通过坐标和图像的双重对准，快速准确地识别标记晶粒、近心焊盘等目标点，进而保证了晶圆实物和MAP坐标系之间的精准对应关系，该精准对应关系进一步提高了晶圆重定位时对准的精确度，从而实现了一种效率高、可靠性好的全自动重新定位对准的晶圆重定位方法及其系统。

附图说明

图1为一实施例中的晶圆重定位方法的流程图；

图2为一实施例中的校准晶圆的示意图；

图3为一实施例中的晶圆内部分晶粒的图像的示意图；

图4为一实施例中的第一标记晶粒的示意图；

图5为一另实施例中的第一标记晶粒的示意图；

图6为一实施例中的第一特征焊盘的图像的示意图；

图7为一实施例中的测试晶圆的边界点的示意图；

图8为一实施例中的测试晶圆的示意图；

图9为一实施例中的第一近心焊盘的示意图；

图10为一实施例中的第一网格平面的示意图；

图11为一实施例中的测试有效网格区的示意图；

图12为一实施例中的重定位晶圆的示意图；

图13为一实施例中的第二近心焊盘的图像的示意图；

图14为一实施例中的重定位有效网格区的示意图；

图15为一实施例中的晶圆重定位系统的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1是一实施例中的晶圆重定位方法的流程图，如图1所示，所述晶圆重定位方法包括以下步骤：

S100：获取校准晶圆100中的第一标记晶粒110的校准数据；

S200：根据所述校准数据，获取测试晶圆200的第一近心焊盘202的第一坐标信息；

S300：基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系；

S400：根据所述校准数据、第一坐标信息和重定位晶圆300的第二圆心301的坐标，获取重定位晶圆300的第二近心焊盘302的第二坐标信息；

S500：基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系。

在本实施中，所述测试晶圆200与所述重定位晶圆300为被中断测试或继续进行测试的同一片晶圆，所述校准晶圆100与所述测试晶圆200可以为同一片晶圆，也可以为不同片晶圆。所述校准晶圆100与所述测试晶圆200需要满足以下条件：晶圆尺寸相同，制备的晶粒型号相同，且晶粒制备时的划分方式、光罩和工艺参数也相同。在一示例中，所述校准晶圆100和测试晶圆200为同一批次中的不同晶圆。

当以上参数均相同时，虽然不同片晶圆表面形成的晶粒与晶圆之间的相对位置存在一定的整体偏移，但是不同片晶圆上设计位置相应的晶粒的特征点图像相同。图2是本实施中的校准晶圆100的示意图，如图2所示，校准晶圆100被切割道整齐划分为多个晶粒区域，每个晶粒区域内的晶粒型号相同，每颗晶粒都具有唯一的特征焊盘，且特征焊盘在晶粒内的位置和焊盘形状均相同。因此，通过所述校准晶圆100获得的特征点和特征焊盘的图像及坐标信息可以用于测试晶圆200和重定位晶圆300的识别和定位。

需要说明的是，本实施例中的校准晶圆、测试晶圆和重定位晶圆放置时，均按照以下规则：晶圆放置在晶圆载台上，晶圆的定位凹槽指向晶圆载台移动轴的Y轴正方向，调整晶圆位置使晶圆的切割道分别平行于晶圆载台移动轴的X轴或Y轴。

图3是晶圆内部分晶粒的图像的示意图，如图3所示，图像中具有多个特征点，选择其中边界清晰、最易于辨别的一个特征点作为第一特征点111，相应的晶粒设置为第一标记晶粒110，所述第一标记晶粒110的特征焊盘为第一特征焊盘112。步骤S100中，所述校准数据包括所述第一标记晶粒110的第一特征焊盘112的坐标和图像以及第一特征点111的坐标和图像。需要说明的是，本实施例不限定特征点的具体位置，所述特征点可以位于相应晶粒的内部，也可以位于相应晶粒的外部，只要满足晶粒与特征点一一对应即可。在一示例中，如图4所示，所述第一特征点111位于第一标记晶粒110的中心位置；在另一示例中，如图5所示，所述第一特征点111位于第一标记晶粒110右上角两条切割道的交点。

确定第一特征点111和第一特征焊盘112后，分别获取所述第一特征点111的坐标(X_fp1，Y_fp1)和第一特征焊盘112的坐标(X_pad1，Y_pad1)。具体地，本实施中均使用以下方法获取目标点的坐标：获取晶圆表面的实时图像，移动晶片载台，使量测目标点位于图像视野的正中心，获取晶片载台的当前位置与载台原点之间的偏移即为量测目标点的坐标。进一步的，保存如图3所示的第一特征点111的图像和如图6所示的第一特征焊盘112的图像，保存的两个所述图像用于对测试晶圆200和重定位晶圆300进行基于图像的精确对准。通过选择边缘清晰、易于辨别的第一特征点111，不仅可以提高图像的识别速度，还可以提高图像的识别精度，从而获得更准确的特征点坐标。

在一示例中，所述步骤S200包括以下步骤：

S210：获取所述测试晶圆200的第一圆心201的坐标；

S220：根据所述校准数据，获取第二标记晶粒210的第二特征焊盘212的坐标；

S230：根据所述第二特征焊盘212的坐标，获取所述第一近心焊盘202的坐标；

S240：获取所述第一近心焊盘202相对所述第一圆心201的相对坐标。

本示例中，通过识别所述第二标记晶粒210，可以快速、准确的获取所述第二特征焊盘212的坐标，获取所述第一近心焊盘202的坐标后，计算所述第一近心焊盘202相对所述第一圆心201的相对坐标，所述相对坐标用于后续进行重定位操作时在重定位晶圆300中确定第二圆心301的位置，从而加快重新定位对准的速度。

进一步地，所述步骤S210包括以下步骤：

S211：获取所述测试晶圆200的三个边界点的坐标；

S212：根据所述三个边界点的坐标，获取所述第一圆心201的坐标和所述测试晶圆200的半径。

如图7所示，所述三个边界点的坐标分别为第一边界点221(X_edge1，Y_edge1)、第二边界点222(X_edge2，Y_edge2)和第三边界点223(X_edge3，Y_edge3)，则所述第一边界点221与第二边界点222的连接线段的中垂线l₁满足y＝k1x+b1，第一边界点221与第三边界点223的连接线段的中垂线l₂满足y＝k2x+b2，所述中垂线l₁与l₂的交点即为所述测试晶圆200的第一圆心201。在另一实施例中，也可以根据所述三个边界点的坐标，通过“三点确定一个圆”的公式计算获得所述第一圆心201的坐标，所述公式此处不做赘述。所述第一圆心201与任一边界点之间的距离即为所述测试晶圆200的半径。需要说明的是，本实施例中不限定三个边界点之间的相对位置，只需三个边界点均位于所述测试晶圆200的边界上即可。

进一步地，所述S212步骤后还包括以下步骤：

S213：根据所述第一圆心201的坐标和三个边界点的坐标，获取所述测试晶圆200的半径；

S214：计算所述测试晶圆200的半径与设定值之间的差值；

S215：若所述差值大于设定的误差阈值，输出错误指令。

所述第一圆心201与任一边界点之间的距离即为所述测试晶圆200的半径，测试晶圆200测试前，操作人员将晶圆的片径参数输入系统，系统可根据预设的逻辑自动获取晶圆的半径尺寸即所述设定值，当测试的晶圆半径与输入的半径尺寸之间的偏差过大时，说明系统对晶圆的边界抓取错误或输入的晶圆参数有误，则输出错误指令，便于操作人员及时修正，从而避免发生测试错误的问题。

在一实施例中，所述步骤S220包括以下步骤：

S221：计算所述第一特征焊盘112和第一特征点111之间的校准坐标差；

S222：根据所述第一特征点111的图像，识别所述第二标记晶粒210，并获取所述第二特征点211的坐标；

S223:根据所述第二特征点211的坐标和所述校准坐标差，获取所述第二特征焊盘212的坐标。

根据所述S100步骤中获取的所述第一特征点111的坐标(X_fp1，Y_fp1)和第一特征焊盘112的坐标(X_pad1，Y_pad1)，计算所述第一特征焊盘112和第一特征点111之间的校准坐标差(Adx，Ady)，如图5所示，Adx＝X_fp1-X_pad1，Ady＝Y_fp1-Y_pad1。因为特征点具有边界清晰、最易于辨别的特点，所以可以根据所述第一特征点111的图像，通过图像识别的方法，在所述测试晶圆200中快速、准确地获取所述第二特征点211的坐标(X_fp2，Y_fp2)。图8是测试晶圆200的示意图，如图8所示，所述第二特征焊盘212和第二特征点211之间的坐标差与所述校准坐标差相同，则所述第二特征焊盘212的坐标(X_pad2，Y_pad2)满足X_pad2＝X_fp2-Adx，Y_pad2＝Y_fp2-Ady，通过高低倍相机的变换获取准确的所述第二特征焊盘212的坐标，保证后续所述第一近心焊盘202的坐标的计算准确性。

在一实施例中，所述步骤S230包括以下步骤：

S231：设置所述第二特征焊盘212为起始焊盘，计算起始焊盘圆心距；

S232：以所述起始焊盘的坐标为起点，计算沿设定的方向以设定的步长进行一次移动后的终止焊盘的坐标，计算终止焊盘圆心距；

S233：若所述起始焊盘圆心距小于所述终止焊盘圆心距，设置所述起始焊盘的坐标为所述第一近心焊盘202的坐标；否则设置当前终止焊盘为新的起始焊盘，并重复以上移动和计算的步骤，直到所述起始焊盘圆心距小于所述终止焊盘圆心距。

进一步地，在S232步骤中，所述一次移动为沿X方向上的设定方向以X方向最小步距和/或沿Y方向上的设定方向以Y方向最小步距进行移动。定义晶圆的定位凹槽与中心的连线方向为Y方向，与所述Y方向垂直的方向为X方向；所述设定的方向为所述起始焊盘指向所述晶圆圆心的方向在X方向和Y方向上的投影，X方向上的设定方向为X正方向或X负方向，Y方向上的设定方向为Y正方向或Y负方向；所述X方向最小步距X_min为X方向上相邻晶粒的晶粒中心之间的距离，所述Y方向最小步距Y_min为Y方向上相邻晶粒的晶粒中心之间的距离。则所述第一近心焊盘202的坐标为(X_padc1，Y_padc1)，X_padc1＝X_pad1±Nx*X_min(“+”表示沿X正方向移动，“-”表示沿X负方向移动)，Y_padc1＝Y_pad1±Ny*Y_min(“+”表示沿Y正方向移动，“-”表示沿Y负方向移动)，Nx和Ny分别表示在相应方向上的移动次数。本实施例使用逐次逼近的方法获取所述第一近心焊盘202的坐标，并通过设定移动方向的方法提高逐次逼近的速度。

可选地，操作人员在系统中预设一圆心距阈值，当所述终止焊盘圆心距大于所述圆心距阈值时，每次移动设定倍数的所述X方向最小步距和/或Y方向最小步距，如2倍、3倍；当所述终止焊盘圆心距不大于所述圆心距阈值时，每次移动所述X方向最小步距和/或Y方向最小步距。更进一步的，沿X方向和Y方向移动时的设定倍数可以不同。通过预设一圆心距阈值，可以使逐次逼近获取所述第一近心焊盘202坐标的效率更高。

进一步地，步骤S240中所述第一近心焊盘202相对所述第一圆心201的相对坐标为(dx，dy)，如图9所示，dx＝X_c1-X_padc1，dy＝Y_c1-Y_padc1。

在一实施例中，所述基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系的步骤S300，包括：

S310：以所述第一近心焊盘202所在晶粒为中心，建立第一网格平面；网格的长、宽大小即为X、Y方向的步距大小，并选取网格距离第一圆心的距离小于或等于晶圆半径范围内的网格为有效网格；

S320：在所述第一网格平面内选取测试有效网格区；

S330：为所述测试有效网格区内的晶粒生成测试MAP图坐标系的坐标；

图10是所述第一网格平面的示意图，图11是所述测试有效网格区的示意图，如图10～图11所示，所述测试有效网格区对应所述测试晶圆200，所述第一网格平面中的每个网格与所述测试晶圆200中的晶粒位置一一对应，所述每个网格的长、宽等于X方向、Y方向的步距，所述测试有效网格区通过以下方式选取：在所述第一网格平面内，与所述第一圆心的距离小于或等于晶圆半径的网格为有效网格，所述有效网格共同构成所述测试有效网格区。S330步骤中，定义所述第一近心焊盘202的中心为新XY坐标系的原点，则所述第一近心焊盘202的新XY坐标系的坐标为(0,0)，定义所述第一近心焊盘202所在的晶粒为测试MAP图坐标系的原点，并依此生成其他晶粒的测试MAP图坐标系的坐标，如图11中斜线填充的晶粒的测试MAP图坐标系的坐标为(3,2)。生成的测试MAP图坐标系和原XY坐标系满足以下公式：

X_原＝X_c1+X_min*X_map；

Y_原＝Y_c1+Y_min*Y_map；

其中，X_原和Y_原表示目标点在原XY坐标系中的坐标，X_c1和Y_c1表示第一圆心在原XY坐标系中的坐标，X_map和Y_map表示目标点所在晶粒在新的测试MAP图坐标系中的坐标。

在一实施例中，所述步骤S400包括以下步骤：

S410：获取所述第二圆心301的坐标；

S420：根据所述第一坐标信息和第二圆心301的坐标，获取所述第二近心焊盘302的理论坐标；

S430：根据所述第一特征焊盘112的图像和第二近心焊盘302的理论坐标，获取第二近心焊盘302的实测坐标。

在一实施例中，所述步骤S410包括以下步骤：S411：获取所述重定位晶圆300的三个边界点的坐标；S412：根据所述三个边界点的坐标，获取所述第二圆心301的坐标。此步骤与S210步骤相似，此处不再对具体的测试方法进行赘述。通过步骤S410，获取所述第二圆心301的坐标为(X_c2，Y_c2)。

如图12所示，在步骤S420中，由于所述重定位晶圆300与所述测试晶圆200为同一片晶圆，所述第一近心焊盘202相对所述第一圆心201的相对坐标与第二近心焊盘302相对所述第二圆心301的相对坐标相同，S240步骤中获取所述第一近心焊盘202相对所述第一圆心201的相对坐标为(dx，dy)，则所述第二近心焊盘302的理论坐标(X_padc2，Y_padc2)满足X_padc2＝X_c2-dx，Y_padc2＝Y_c2-dy。所述第二圆心301的坐标通过所述重定位晶圆300的三个边界点的坐标推算获取，但是所述三个边界点在量测时会存在不大于10um的微小测试误差，因此推算获得的所述第二圆心301的坐标以及第二近心焊盘302的坐标也会存在微小的误差，获得的所述第二近心焊盘302的坐标为需要修正的理论坐标。本实施例通过先获取理论坐标再修正的方法，同时保证了所述第二近心焊盘302的坐标的获取速度和获取精度。

在一实施例中，所述步骤S430包括以下步骤：

S431：移动所述重定位晶圆300至第二近心焊盘302的理论坐标；

S432：获取晶圆的实时图像，移动晶圆至实时图像与所述第一特征焊盘112的图像完全重合；

S433：获取当前位置的坐标，设置为第二近心焊盘302的实测坐标。

在获取所述理论坐标后，在步骤S430中，根据所述理论坐标获取所述第二近心焊盘302的实时图像，如图13所示，第二近心焊盘302的中心与图像视野的中心存在一定的偏移，系统自动比对所述第二近心焊盘302的实时图像与如图6所示的步骤S100中保存的焊盘图像，通过微调晶圆载台的方式，使两个所述图像完全重合。当所述第二近心焊盘302的实时图像与保存的焊盘图像完全重合时，重定位晶圆300的当前位置与所述测试晶圆200生成测试MAP图坐标系时的位置完全相同，从而保证后续步骤中生成的重定位MAP图坐标系和重定位晶圆300之间的对应关系的准确性。

在一实施例中，所述基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系的步骤S500，包括：

S510：以所述第二近心焊盘302所在晶粒为中心，建立第二网格平面；网格的长、宽大小即为X、Y方向的步距大小，并选取网格距离第一圆心的距离小于或等于晶圆半径范围内的网格为有效网格；

S520：在所述第二网格平面内选取重定位有效网格区；

S530：为所述重定位有效网格区内的晶粒生成重定位MAP图坐标系的坐标。

其中，所述第二网格平面中的每个网格与所述重定位晶圆300中的晶粒位置一一对应，S500的步骤与所述S300的步骤相似，此处不再对具体步骤进行详细描述。所述测试晶圆200的新XY坐标系和测试MAP图坐标系之间的对应为第一对应关系，所述重定位晶圆300的新XY坐标系和重定位MAP图坐标系之间的对应为第二对应关系，通过步骤S400中准确获取的所述第二近心焊盘302的实测坐标，使所述第一对应关系和第二对应关系相一致，从而保证了自动重新定位的准确性。进一步地，生成重定位MAP图坐标系后，获取所述测试晶圆200的中测文件，从而确认如图14所示的已测试晶粒和未测试晶粒，进一步对未测试晶粒进行准确的重定位测试，图14中点状填充的部分为已测试晶粒，其余部分为未测试晶粒。

本发明的技术方案还提供了一种晶圆重定位系统，如图15所示，所述晶圆重定位系统包括：

成像模块，用于获取晶圆的图像；

晶圆载台，用于放置和四轴移动晶圆，并发送晶圆坐标至数据分析模块；

图像存储模块，用于保存所述成像模块输出的晶圆图像；

数据分析模块，用于分析所述晶圆坐标和晶圆图像。

所述晶圆载台的四轴移动包括X轴、Y轴、Z直线运动轴和Z旋转运动轴，所述X轴和Y轴用于在水平面内调节晶圆的位置，从而通过所述成像模块获取晶圆内不同区域的晶粒图像；所述Z直线运动轴在垂直方向上调节晶圆的位置，用于改变所述成像模块的成像距离；所述Z旋转运动轴用于在水平面内转动所述晶圆，使所述晶圆的切割道与晶圆重定位系统的X轴或Y轴相平行。本实施例中的晶圆重定位系统通过所述各个模块，可以灵活、快捷地获取目标晶粒的图像和坐标。

在一个实施例中，所述成像模块包括：

低倍成像光路，用于同时获取晶圆片内的多个晶粒的图像；

高倍成像光路，用于获取晶圆内的单个晶粒的局部图像。

本实施例中设置两条成像光路，先通过低倍成像光路快速获取目标晶粒的粗略位置，再通过高倍成像光路和晶圆载台配合，获取高清晰度的晶粒图像和准确的晶粒坐标，从而实现了晶圆重定位系统速度和精度的平衡。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种晶圆重定位方法，包括：

获取校准晶圆中的第一标记晶粒的校准数据，所述校准数据包括所述第一标记晶粒的第一特征焊盘的坐标和图像以及第一特征点的坐标和图像；

获取测试晶圆的三个边界点的坐标；

根据所述三个边界点的坐标，获取第一圆心的坐标；

计算所述第一特征焊盘和第一特征点之间的校准坐标差；

根据所述第一特征点的图像，识别第二标记晶粒，并获取第二特征点的坐标；

根据所述第二特征点的坐标和所述校准坐标差，获取所述第二特征焊盘的坐标；

设置所述第二特征焊盘为起始焊盘，计算起始焊盘圆心距；

以所述起始焊盘的坐标为起点，计算沿设定的方向以设定的步长进行一次移动后的终止焊盘的坐标，计算终止焊盘圆心距；

若所述起始焊盘圆心距小于所述终止焊盘圆心距，设置所述起始焊盘的坐标为第一近心焊盘的坐标；否则设置当前终止焊盘为新的起始焊盘，并重复以上移动和计算的步骤，直到所述起始焊盘圆心距小于所述终止焊盘圆心距；

获取所述第一近心焊盘相对所述第一圆心的相对坐标作为第一坐标信息；

基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系；

获取重定位晶圆的三个边界点的坐标；

根据所述三个边界点的坐标，获取第二圆心的坐标；

根据所述第一坐标信息和第二圆心的坐标，获取第二近心焊盘的理论坐标；

移动所述重定位晶圆至第二近心焊盘的理论坐标；

获取晶圆的实时图像，移动晶圆至实时图像与所述第一特征焊盘的图像完全重合；

获取当前位置的坐标，设置为第二近心焊盘的实测坐标作为第二坐标信息；

基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系；

其中，每颗晶粒都具有唯一的特征点和特征焊盘，相同型号晶粒的特征焊盘在晶粒内的位置和焊盘形状均相同。

2.根据权利要求1所述的晶圆重定位方法，其特征在于，所述获取所述测试晶圆的第一圆心的坐标的步骤后，还包括：

根据所述第一圆心的坐标和三个边界点的坐标，获取所述测试晶圆的半径；

计算所述测试晶圆的半径与设定值之间的差值；

若所述差值大于设定的误差阈值，输出错误指令。

3.根据权利要求1所述的晶圆重定位方法，其特征在于，所述计算沿设定的方向以设定的步长进行一次移动后的终止焊盘的坐标的步骤，其中，

所述一次移动为沿X方向上的设定方向以X方向最小步距和/或沿Y方向上的设定方向以Y方向最小步距进行移动；

定义晶圆的定位凹槽与中心的连线方向为Y方向，与所述Y方向垂直的方向为X方向；

所述设定的方向为所述起始焊盘指向所述晶圆圆心的方向在X方向和Y方向上的投影，X方向上的设定方向为X正方向或X负方向，Y方向上的设定方向为Y正方向或Y负方向；

所述X方向最小步距为X方向上相邻晶粒的晶粒中心之间的距离，所述Y方向最小步距为Y方向上相邻晶粒的晶粒中心之间的距离。

4.根据权利要求1所述的晶圆重定位方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标信息，建立测试MAP图坐标系的步骤，包括：

以所述第一近心焊盘所在晶粒为中心，建立第一网格平面；

在所述第一网格平面内选取测试有效网格区；

为所述测试有效网格区内的晶粒生成测试MAP图坐标系的坐标；

其中，所述第一网格平面的每个网格与所述测试晶圆的晶粒位置一一对应。

5.根据权利要求1所述的晶圆重定位方法，其特征在于，所述基于所述第二坐标信息，建立重定位MAP图坐标系的步骤，包括：

以所述第二近心焊盘所在晶粒为中心，建立第二网格平面；

在所述第二网格平面内选取重定位有效网格区；

为所述重定位有效网格区内的晶粒生成重定位MAP图坐标系的坐标；

其中，所述第二网格平面的每个网格与所述重定位晶圆的晶粒位置一一对应。

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