CN112366149A - 一种获取晶圆接触点的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取晶圆接触点的方法及系统；所述系统包括：测试晶圆及数据输出部分；其中，所述测试晶圆，用于基于目标加工设备模拟执行的加工流程，记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；所述数据输出部分，经配置为基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

Description

一种获取晶圆接触点的方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及晶圆制造技术领域，尤其涉及一种获取晶圆接触点的方法及系统。

背景技术

在晶圆制造流程中，当通过切割工艺将硅晶棒切割为多个待加工晶圆之后，需要依次经历研磨、刻蚀、抛光、清洗等多个工艺流程才能够获得成品以进行交付。各工艺流程均依赖相应的工艺设备执行工艺操作。在工艺设备对待加工晶圆执行工艺操作以及将待加工晶圆在相邻工艺流程所相应的工艺设备之间进行转移的过程中，不可避免会通过夹持、支撑等方式与所述待加工晶圆发生直接接触，比如利用机械臂夹持待加工晶圆以使待加工晶圆进行转移，借助承载台Stage放置待加工晶圆以执行研磨工艺，通过定盘chuck吸附待加工晶圆以执行抛光工艺等等。在这类加工设备中，与待加工晶圆直接接触部件的完好性和清洁度对于晶圆的成品质量至关重要，如果与待加工晶圆直接接触部件出现磨损或污染等异常现象，那么就会降低晶圆的成品良率。因此，当晶圆中与设备的接触点处出现品质劣化现象时，需要及时对出现异常的加工设备的接触部件进行定位及排查，从而通过修整该异常以避免后续出现晶圆异常的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种获取晶圆接触点的方法及系统；能够在晶圆制造工艺流程中简洁且准确地定位出现异常的加工设备的接触部件，提高晶圆的成品良率和加工效率。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种获取晶圆接触点的系统，所述系统包括：测试晶圆及数据输出部分；其中，

所述测试晶圆，用于基于目标加工设备模拟执行的加工流程，记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；

所述数据输出部分，经配置为基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

第二方面，本发明实施例提供了一种获取晶圆接触点的方法，所述方法包括：

基于目标加工设备针对测试晶圆模拟执行的加工流程，在所述测试晶圆记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；

基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

本发明实施例提供了一种获取晶圆接触点的方法及系统；通过目标加工设备对测试晶圆模拟执行加工流程，记录目标加工设备内的各接触部件在模拟加工流程中对测试晶圆产生直接接触的接触点位置；随后通过数据输出部分按照各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，将测试晶圆所记录的接触点位置构建出各接触部件所对应的接触点位置的参考模板，使得在目标加工设备的实际生产过程中，当晶圆成品边缘的接触点位置出现品质劣化现象时，利用出现品质劣化现象的接触点位置与参考模板进行对比就可以获知目标加工设备中出现异常的接触部件。从而能够快速准确地定位目标加工设备内出现异常的接触部件。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种获取晶圆接触点的系统组成示意图。

图2为本发明实施例提供的另一种获取晶圆接触点的系统组成示意图。

图3为本发明实施例提供的测试晶圆的组成示意图。

图4为本发明实施例提供的数据输出部分的组成示意图。

图5为本发明实施例提供的装载盒的侧视示意图。

图6为本发明实施例提供的获取晶圆接触点的系统的工作流程示意图。

图7为本发明实施例提供的一种获取晶圆接触点的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在晶圆加工过程中，待加工晶圆需要通过加工设备内部众多的夹持、支撑等部件才能够完成待加工晶圆的转移以及加工操作，因此这些部件不可避免地需要和待加工晶圆发生直接接触，本发明实施例将这类部件称之为接触部件。基于以上阐述，当待加工晶圆边缘与接触部件的接触点位置出现品质劣化现象时，通常需要尽快排查且定位加工设备中出现异常的接触部件；但是由于加工设备内部结构复杂，能够与待加工晶圆产生直接接触的接触部件较多，无法直观地发现出现异常的接触部件。通常来说，设备厂商会提供接触点图纸用于对照待加工晶圆边缘出现劣化的污染点以确定加工设备中出现异常的接触部件，但是由于接触部件数量较大并且各接触部件的图纸比例不尽相同，因此，无法在单张图纸中将待加工晶圆边缘有不同接触部件所产生的接触点进行直观体现，导致排查且定位异常接触部件的效率低下以及准确率低，降低了晶圆的成品良率和加工效率。

对于上述情况，本发明实施例期望利用具有记录接触位置功能的测试晶圆进行加工设备的模拟加工，以获得记录加工设备中各接触部件对应于晶圆边缘的接触点位置，使得在生产过程中当晶圆成品边缘的接触点位置出现品质劣化现象时，利用出现品质劣化现象的接触点位置与已记录的接触点位置进行对比来获知加工设备中出现异常的接触部件。基于此，参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种获取晶圆接触点的系统10，该系统10可以包括：测试晶圆11及数据输出部分12；其中，

所述测试晶圆11，用于基于目标加工设备模拟执行的加工流程，记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；

所述数据输出部分12，经配置为基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

对于图1所示的系统，当构建出参考模板之后，就可以利用该参考模板对目标加工设备在实际加工过程中造成品质劣化的接触点的接触部件进行定位，基于此，在一些示例中，参见图2，所述系统10还包括：比对部分13，经配置为：在所述目标加工设备对待加工晶圆进行实际加工过程中，获取加工完毕后的晶圆中的品质劣化的接触点；以及，根据所述品质劣化的接触点位置与所述参考模板中的接触点位置进行比对，确定所述目标加工设备内出现异常的接触部件。

结合上述图1所示的系统10及示例，通过目标加工设备对测试晶圆11模拟执行加工流程，记录目标加工设备内的各接触部件在模拟加工流程中对测试晶圆11产生直接接触的接触点位置；随后通过数据输出部分12按照各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，将测试晶圆11所记录的接触点位置构建出各接触部件所对应的接触点位置的参考模板，使得在目标加工设备的实际生产过程中，当晶圆成品边缘的接触点位置出现品质劣化现象时，比对部分13利用出现品质劣化现象的接触点位置与参考模板进行对比就可以获知目标加工设备中出现异常的接触部件。从而能够提升了定位目标加工设备内异常接触部件的效率和准确率，也提高了晶圆的成品良率和加工效率。

上述图1所示的系统10及示例，在一些示例中，所述测试晶圆11的结构可以如图3所示，包括：

主体111，

围绕于所述主体111边缘的感应区112，用于在所述模拟加工流程中，感应所述目标加工设备内各接触部件在接触点基于直接接触的所产生的压力以生成各接触点的感应信号；

设置在所述主体111内的感应信号接收模块113，用于接收所述感应区内各接触点的感应信号；

设置在所述主体111内的感应信号发射模块114，用于将所述感应区内各接触点的感应信号传输至所述数据输出部分12。

基于上述示例，参见图3，优选地，所述测试晶圆11还包括：电源区115，用于为所述感应信号接收模块113与所述感应信号发射模块114提供电力。

对于图3所示的示例及优选实施例，具体来说，测试晶圆11可以被制成与实际生产过程中所使用的晶圆尺寸相同，比如均为直径200mm或300mm，并且测试晶圆11的厚度可以被制成与实际生产过程中所使用的晶圆厚度一致，甚至可以在测试晶圆11上形成与常规晶圆一样的切口凹槽notch；如此，则可以使得目标加工设备针对测试晶圆的模拟加工流程所产生的效果能够最大程度还原实际加工流程所产生的效果。详细来说，主体111材质可以优选为硅单晶片；感应区112的材质优选为具有多点式触摸功能的基板，可以近似地利用多点式触摸屏的制造原理制造得出，从而可以感应所述目标加工设备内各接触部件在接触点基于直接接触的所产生的压力以生成各接触点的感应信号；感应信号接收模块113可以接收到感应区112生成的感应信号，并且该感应信号能够标识出各接触点位置；所述感应信号发射模块114优选为与数据输出部分12通过无线传输方式进行数据传输； 电源区115能够向感应信号接收模块113与所述感应信号发射模块114提供电力，优选地，在主体111与感应区112之间围绕主体111进行设置。

基于上述具体阐述，由于测试晶圆11的组成部件并不单一，而且测试晶圆11需要在目标加工设备内进行模拟加工流程，所以，在本发明实施例中，测试晶圆11内的所述主体111、所述感应区112、所述感应信号接收模块113、所述感应信号发射模块114以及所述电源区115可以经过封装后形成一体结构。进一步来说，还可以对经过封装后所形成的一体结构经过耐高温和防水防酸性处理；详细来说，可以在经过封装后所形成的一体结构的表面形成保护层，该保护层为耐高温和防水防酸材料，比如聚四氟乙烯等，本发明实施例对此不做具体限定。

基于前述技术方案及示例所阐述的测试晶圆11，参见图4，在一些示例中，所述数据输出部分12，可以包括数据接收模块121、数据处理模块122和数据导出模块123；其中，

所述数据接收模块121，经配置为接收由所述测试晶圆的感应信号发射模块发射的所述感应区内各接触点的感应信号；

所述数据处理模块122，经配置为基于所述目标加工设备中各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据所述感应区内各接触点的感应信号构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息；

所述数据导出模块123，经配置为根据所述用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息在预设的晶圆图纸中标记各接触部件所对应的接触点坐标，以生成所述目标加工设备的接触点参考图。

对于上述示例，数据接收模块121可以与测试晶圆11通过无线传输方式进行数据传输，以接收由所述测试晶圆11的感应信号发射模块114发射的所述感应区内各接触点的感应信号。由于各接触点的感应信号是目标加工设备的各接触部件在模拟加工过程中产生，因此，各接触点的感应信号具有时间顺序。举例来说，目标加工设备内包括两个接触部分分别标记为A和B，所以A和B均会形成接触点；再结合模拟加工过程中，设定A先于B对测试晶圆11进行直接接触，因此，A形成接触点的感应信号在生成时间上要早于B形成接触点的感应信号；相应来说，接触点位置信息同样是按照接触的先后顺序批次进行构建；比如设定A为三爪机械臂，那么该三爪机械臂会基于夹持测试晶圆11从而产生3个接触点，测试晶圆11的感应区112就会在这3个接触点生成感应信号，数据处理模块可以根据这3个接触点生成的感应信号构建接触部件A对应的接触点位置信息；以此类推，数据处理模块还可以构建接触部件B对应的接触点位置信息。但是由于A先于B对测试晶圆11进行直接接触，所以数据处理模块所构建的两批次接触点位置信息中，先构建获得接触部件A对应的接触点位置信息，随后才构建获得接触部件B对应的接触点位置信息。在构建完成各接触部件所对应的接触点位置信息之后，为了后续实际加工过程中便于参考，数据导出模块123会在预设的晶圆图纸中为上述两个批次的接触点位置信息设定坐标并进行标记，从而若后续对待加工晶圆的实际加工过程中出现品质劣化的接触点，则可以利用在预设的晶圆图纸中所标记的坐标对品质劣化的接触点进行比对，从而确定品质劣化的接触点在预设的晶圆图纸中所处的坐标，进而确定目标加工设备中出现异常的接触部件。

对于上述示例，为了使得模拟加工流程更加贴近实际加工流程，优选来说，数据输出部分12可以设置于用于盛放晶圆的装载盒50中，如图5所示的装载盒50侧视图，装载盒50的上方区域设置有晶圆承载台51，用于承载完成模拟加工流程的测试晶圆11，数据输出部分12设置于装载盒50的下方区域，并且数据接收模块121设置于数据处理模块122上方，数据导出模块123由数据处理模块122通过线缆接出，以完成与比对部分13之间的数据通信连接。

对于以上技术方案所示的系统10及其示例的相关阐述，本发明实施例通过以具体实施过程为例对上述系统10的工作流程进行描述，在该具体实施过程中，设定目标加工设备的接触部件分别为三爪机械臂和四凸台承载台，加工流程设定为通过三爪机械臂将晶圆转移至目标加工设备，并放置于四凸台承载台上执行直径测量操作。基于上述设定，前述技术方案中所阐述的获取晶圆接触点的系统10的工作流程，可以包括：

首先，三爪机械臂将测试晶圆11从装载盒50中取出，可以理解地，由于测试晶圆11从装载盒50内取出表示流程的开始，因此，可以在装载盒50内设置一部件，能够将测试晶圆11进行初始化，从而开始进行本次工作流程。

随后，测试晶圆11基于三爪机械臂的夹持，从而在夹持的接触点处生成第一批次的感应信号，如图6中的白色圆点所示，本批次的感应信号数量为3。

接着，三爪机械臂将测试晶圆11转移于四凸台承载台上，基于承载台的支撑，测试晶圆11会在支撑的接触点处生成第二批次的感应信号，如图6中黑色圆点所示，本批次的感应信号数量为4。

在测试晶圆11在完成目标加工设备的模拟加工流程后，重新放置于装载盒50；可以理解地，为了避免非目标加工设备的干扰，可以将装载盒50本身所产生的感应信号进行排除。此时，测试晶圆11一共生成了两个批次的感应信号，分别三爪机械臂形成的第一批次感应信号和四凸台承载台形成的第二批次感应信号。当放置完成后，测试晶圆11内的感应信号发射模块114与处于装载盒50下方区域的数据输出部分12中的数据接收模块121进行无线通信，从而使得数据输出部分12接收到测试晶圆11所生成的两批次的感应信号。

接着，数据处理模块122基于目标加工设备的加工流程，确定三爪机械臂和四凸台承载台分别与测试晶圆11的接触顺序，从而将第一批次感应信号构建获得三爪机械臂对应的接触点位置信息，并且将第二批次感应信号构建获得四凸台承载台对应的接触点位置信息。

随后，数据导出模块123在晶圆图纸中，根据上述两个批次所构建的接触点位置信息标记三爪机械臂和四凸台承载台分别对应的接触点坐标，生成如图6中所示的目标加工设备的接触点参考图并将接触点参考图进行导出。

基于前述技术方案相同的发明构思，参见图7，其示出了本发明实施例提供的一种获取晶圆接触点的方法，该方法可以应用于前述技术方案中所述的获取晶圆接触点的系统，所述方法包括：

S71：基于目标加工设备针对测试晶圆模拟执行的加工流程，在所述测试晶圆记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；

S72：基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

在上述方案中，所述方法还包括：在所述目标加工设备对待加工晶圆进行实际加工过程中，获取加工完毕后的晶圆中的品质劣化的接触点；以及，根据所述品质劣化的接触点位置与所述参考模板中的接触点位置进行比对，确定所述目标加工设备内出现异常的接触部件。

在上述方案中，所述基于目标加工设备针对测试晶圆模拟执行的加工流程，记录所述目标加工设备内各接触部件在所述测试晶圆所形成的接触点位置，包括：

在所述模拟加工流程中，通过所述测试晶圆中处于主体边缘的感应区感应所述目标加工设备内各接触部件在接触点基于直接接触的所产生的压力以生成各接触点的感应信号。

在上述方案中，所述基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板，包括：

接收由所述测试晶圆传输的所述感应区内各接触点的感应信号；

基于所述目标加工设备中各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据所述感应区内各接触点的感应信号构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息；

根据所述用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息在预设的晶圆图纸中标记各接触部件所对应的接触点坐标，以生成所述目标加工设备的接触点参考图。

需要说明的是：图7所示的技术方案及具体阐述内容可以参见前述获取晶圆接触点的系统10中，相应于执行各步骤的各组成部分的阐述内容，本发明实施例对此不做赘述。而且，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种获取晶圆接触点的系统，其特征在于，所述系统包括：测试晶圆及数据输出部分；其中，

所述测试晶圆，用于基于目标加工设备模拟执行的加工流程，记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；

所述数据输出部分，经配置为基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：比对部分，经配置为：在所述目标加工设备对待加工晶圆进行实际加工过程中，获取加工完毕后的晶圆中的品质劣化的接触点；以及，根据所述品质劣化的接触点位置与所述参考模板中的接触点位置进行比对，确定所述目标加工设备内出现异常的接触部件。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述测试晶圆包括：

主体，

围绕于所述主体边缘的感应区，用于在所述模拟加工流程中，感应所述目标加工设备内各接触部件在接触点基于直接接触的所产生的压力以生成各接触点的感应信号；

设置在所述主体内的感应信号接收模块，用于接收所述感应区内各接触点的感应信号；

设置在所述主体内的感应信号发射模块，用于将所述感应区内各接触点的感应信号传输至所述数据输出部分。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测试晶圆包括：电源区，用于为所述感应信号接收模块与所述感应信号发射模块提供电力。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述测试晶圆中的所述主体、所述感应区、所述感应信号接收模块、所述感应信号发射模块以及所述电源区经过封装后形成一体结构；以及，所述一体结构经过耐高温和防水防酸性处理。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据输出部分，包括数据接收模块、数据处理模块和数据导出模块；其中，

所述数据接收模块，经配置为接收由所述测试晶圆的感应信号发射模块发射的所述感应区内各接触点的感应信号；

所述数据处理模块，经配置为基于所述目标加工设备中各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据所述感应区内各接触点的感应信号构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息；

所述数据导出模块，经配置为根据所述用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息在预设的晶圆图纸中标记各接触部件所对应的接触点坐标，以生成所述目标加工设备的接触点参考图。

7.一种获取晶圆接触点的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于目标加工设备针对测试晶圆模拟执行的加工流程，在所述测试晶圆记录所述目标加工设备内各接触部件所形成的接触点位置；

基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述目标加工设备对待加工晶圆进行实际加工过程中，获取加工完毕后的晶圆中的品质劣化的接触点；以及，根据所述品质劣化的接触点位置与所述参考模板中的接触点位置进行比对，确定所述目标加工设备内出现异常的接触部件。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述基于目标加工设备针对测试晶圆模拟执行的加工流程，记录所述目标加工设备内各接触部件在所述测试晶圆所形成的接触点位置，包括：

在所述模拟加工流程中，通过所述测试晶圆中处于主体边缘的感应区感应所述目标加工设备内各接触部件在接触点基于直接接触的所产生的压力以生成各接触点的感应信号。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据各接触部件在所述模拟执行的加工流程中所记录的接触点位置构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置的参考模板，包括：

接收由所述测试晶圆传输的所述感应区内各接触点的感应信号；

基于所述目标加工设备中各接触部件在所述模拟加工流程中与所述测试晶圆的接触顺序，根据所述感应区内各接触点的感应信号构建用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息；

根据所述用于描述各接触部件所对应的接触点位置信息在预设的晶圆图纸中标记各接触部件所对应的接触点坐标，以生成所述目标加工设备的接触点参考图。

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