CN116092984B

CN116092984B - 用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法

Info

Publication number: CN116092984B
Application number: CN202310209495.8A
Authority: CN
Inventors: 全鹏飞; 邱青菊; 韩景珊
Original assignee: Raintree Scientific Instruments Shanghai Corp
Current assignee: Raintree Scientific Instruments Shanghai Corp
Priority date: 2023-03-06
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2043-03-06
Also published as: CN116092984A

Abstract

本公开各实施例提供了一种确定晶圆传输设备的定位精度的方法，该方法包括：a）使用晶圆承载与运动平台从设备前端模块EFEM接收单个目标晶圆；b）使用成像设备获取所述单个目标晶圆在第一预定位置的第一图像；c）使用晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第一预定位置移动至第二预定位置；d）使用所述晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第二预定位置返回至所述第一预定位置；e）重复执行b）、c）和d）的步骤n次，从而获得对应的n个第一图像，其中n为远大于1的整数；以及f）基于n+1个所述第一图像，获得所述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差。

Description

用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法

技术领域

本公开涉及半导体晶圆传输领域，更具体地涉及一种确定晶圆传输设备的定位精度的方法。

背景技术

随着半导体领域的火热发展，国内厂家如井喷般出现了诸多半导体设备厂家，在国产化替代的路上，如何以更高效，更简便，更低的成本来测定各种晶圆传输设备的精度就显得尤为重要。

目前的精度测量方法主要是采用以下几种：一是激光干涉仪测定的方法，该方法的问题在于：1.设备专业性高，对操作人员技术要求高；2.成本高昂且操作复杂；3.极易受外界环境干扰，环境要求苛刻。二是多组相机拍照测定的方法，该方法的问题在于：1.相机系统的冗余会导致误差增大，且容易受装配人员装配技术的限制；2.多组相机之间安装的水平度、角度差异都会对测试精度造成极大的干扰，比如相机安装时的水平面是否一致，相机的拍摄角度是否有偏差，相机的视场是否相同等，这些都会对最终的数据造成难以规避的误差。

发明内容

本公开的目的在于提供一种改进的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种确定晶圆传输设备的定位精度的方法，该方法包括：a）使用晶圆承载与运动平台从设备前端模块EFEM接收单个目标晶圆；b）使用成像设备获取所述单个目标晶圆在第一预定位置的第一图像；c）使用所述晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第一预定位置移动至第二预定位置；d）使用所述晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第二预定位置返回至所述第一预定位置；e）重复执行b）、c）和d）的步骤n次，从而获得对应的n个第一图像，其中n为远大于1的整数；以及f）基于n+1个所述第一图像，获得所述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差。

将会理解，通过以上方法，可以简单地获得晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差。

进一步地，在一些实施例中，该方法还包括: g）使用所述晶圆承载与运动平台逐个地从所述EFEM接收m枚目标晶圆，并且逐个地将所述m枚目标晶圆中的每枚目标晶圆移动至所述第三预定位置，其中m为远大于1的整数；h）使用所述成像设备逐个地获取在所述第三预定位置处的每枚目标晶圆上的预定离心点的第二图像和圆心点的第三图像，从而获得对应的m个第二图像和m个第三图像，其中所述预定离心点是指与对应目标晶圆的圆心点偏离的预定点；以及i）基于所述m个第二图像和所述m个第三图像，获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差和在R方向上的旋转误差，其中R代表旋转方向。

将会理解，以这种方式，可以进一步简单地获得EFEM在所述X和Y方向上的线性误差和在R方向上的旋转误差。

在一些实施例中，上述i）步骤包括: i1）分析所述m个第三图像中的圆心点的坐标，获得所述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总圆心点线性误差；i2）基于所述总圆心点线性误差和所述平台误差两者，获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。

在一些实施例中，上述i2）步骤包括：将在所述X和Y方向上的所述总圆心点线性误差减去在所述X和Y方向上的对应的所述平台误差，以分别获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。

在一些实施例中，上述i）步骤还包括：i3）分析所述m个第二图像的所述预定离心点的坐标，以获得所述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总离心点误差；i4）将所述总离心点误差减去所述总圆心点线性误差，以获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

在一些实施例中，上述i）步骤还包括：选取所述m个第二图像中的一个图像作为基准图像；获得所述第二图像中的每个其他图像的预定离心点（A’）相对于所述基准图像的预定离心点（B）的、在扣除了所述EFEM的所述线性误差之后的偏移距离；基于所述偏移距离，计算所述偏移距离所对应的圆心角，其中所述EFEM在所述R方向上的旋转误差由与所述其他图像对应的所述圆心角的最小值和最大值之间的区间表示。

在一些实施例中，上述i）步骤包括：标识每个第二图像上存在的预定直线；基于对每个第二图像上的所述预定直线的斜率分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

在一些实施例中，上述i）步骤包括：标识每个第二图像上存在的预定多边形的两个角点；确定所述两个角点的连线的斜率；基于对每个第二图像上的所述连线的斜率分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

在一些实施例中，所述第一预定位置为所述晶圆承载与运动平台最开始从所述EFEM接收所述单个目标晶圆的位置。

在一些实施例中，在上述e）步骤中，所述第二预定位置是可变的。

在一些实施例中，上述第三预定位置与所述第二预定位置彼此不同或相同。

在一些实施例中，上述n的数值大于30，所述m的数值大于30。

在一些实施例中，上述成像设备是单个相机。

根据本公开的第二方面，提供了一种晶圆处理设备。所述晶圆处理设备通过根据第一方面所述的方法来确定所述晶圆处理设备中的晶圆传输设备的定位精度。

根据本公开的第二方面，提供了一种计算机可读介质，其存储有计算机可读指令，所述指令在被处理器执行时，使得装置执行根据第一方面所述的方法。

还应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。

图1示出了根据本公开的示例实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法的示例性应用场景。

图2示出了根据本公开的示例实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法的流程图。

图3示出了设备前端模块EFEM所造成的旋转方向R上的旋转误差的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

如前所述的，随着半导体领域的发展，如何以更高效、更简便、更低的成本来测定各个晶圆传输设备的定位精度显得尤为重要。本公开的构思在于基于晶圆承载和运动平台以及成像设备（例如，工业相机，特别是单个相机）来确定相关晶圆传输设备（譬如晶圆承载和运动平台，或者设备前端模块（Equipment Front End Module 或EFEM））在晶圆传送时的定位精度。

为了更加清楚地理解本公开的构思，图1示出了根据本公开的示例实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法的典型应用场景。

如图1所示，本公开的示例实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法可以在在晶圆处理设备1中使用，后者可以至少包括设备前端模块（EFEM）2和晶圆承载与运动平台3。

EFEM 2的功能是作为生产线与设备工艺模块（未示出）之间的安全、洁净的机械传送接口。通常，EFEM前端依靠晶圆盒装卸系统（Load Port）与生产线实现设备对接，后端与设备主体功能模块相连，EFEM内部安装的机械手在EFEM接口上的晶圆盒与设备后端功能模块之间实现晶圆的传输，以确保传输过程始终处于一个洁净的环境中。

晶圆承载与运动平台3可以接收从EFEM 2的机械手所传递过来的晶圆，并将其运送往在后相关的设备工艺模块（未示出）进行相应的晶片处理，这些处理包括但不限于曝光、蚀刻、清洗、定位检测、清洁等。

因此，可以理解，上述设备前端模块2和晶圆承载与运动平台3两者的定位精度对于精确的曝光、蚀刻等处理是至关重要的。

根据本公开的设计，该晶圆处理设备1还可以包括成像设备4，其例如可以是工业相机，并且可以是光机5的集成部分。该光机5可以例如被布置在晶圆承载与运动平台2的上方，以便实现对在晶圆承载与运动平台2上所承载的晶圆的成像。特别地，在本公开的各个实施例中，成像设备4优选地仅包括单个相机。也就是说，本公开的各个实施例可以通过单个相机来辅助实现对本公开的用于确定晶圆传输设备的定位精度的测量。将会理解，使用单个相机可以有利地避免传统的多组相机所可能产生的问题，譬如：多组相机之间安装的水平度、角度差异对测试精度的影响。

下面将结合图2来描述根据本公开的示例实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法200的流程图。

如图2所示，在框210，使用晶圆承载与运动平台从设备前端模块EFEM接收单个目标晶圆。该晶圆承载与运动平台和EFEM可以譬如分别是前面图1中所示的晶圆承载与运动平台3和EFEM 2，其中EFEM可以使用例如机械手将单个目标晶圆放置在该晶圆承载与运动平台3上。

在框220，使用成像设备获取所述单个目标晶圆在第一预定位置的第一图像。优选地，第一预定位置可以例如是晶圆承载与运动平台3最开始从EFEM接收上述单个目标晶圆的位置。将会理解，在这样的位置，单个晶圆的定位误差将完全由EFEM的定位精度所决定，这对于在后面更精确地确定EFEM和/或晶圆承载与运动平台的误差是有利的。然而，这并非限制，在其他实施例中，第一预定位置是其他不同的位置也是可能的。

在框230，使用晶圆承载与运动平台将单个目标晶圆从所述第一预定位置移动至第二预定位置；在框240，使用所述晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第二预定位置返回至所述第一预定位置；以及在框250，重复执行框220、框230和框240中的步骤n次，从而获得对应的n个第一图像，其中n为远大于1的整数。

将会理解，以上述框230至框250的操作，单个目标晶圆将在第一预定位置和第二预定位置之间来回运动，并且在每次返回第一预定位置时进行成像。还将会理解，每次返回的第一预定位置的定位精度将完全取决于晶圆承载与运动平台的平台误差，并且通过分析每次返回的第一预定位置的位置变化即可确定晶圆承载与运动平台的平台误差。

在一些实施例中，为了更加准确地反映晶圆承载与运动平台的平台误差，第二预定位置可以被选择为在距离第一预定位置比较远的位置。在又一些实施例中，第一预定位置可以是不变的，而第二预定位置是可变的，也即，在框230中所重复执行的第二预定位置可以是彼此不同的。应当理解，这并非限制，在又一些实施例中，第一预定位置和第二预定位置均是可变的或不变的也都是可行的。

在一些实施例中，n的数值可以大于30、40、50、60、70、80或100。将会理解，n的数值越大，对后面误差的确定或计算将会更加精确。

在框260，基于n+1个所述第一图像，获得晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差。

为了更方便地计算上述平台误差，在一些实施例中，基于n+1个所述第一图像可以例如包括：标识n+1个第一图像中的特征，并且分析这些特征的位置变化，然后基于这些位置变化来获得上述平台误差。仅作为示例，该特征例如可以是上述单个目标晶圆上的标记。这些标记可以例如是在晶圆上预先形成的各种形状或图案。

容易理解，对晶圆上的标记进行图像识别是容易的，例如，对于上述第一图像的灰度图而言，RGB的值在0-255之间变化，颜色会从黑色变到白色，数字越大，像素点越亮，能量越强。晶圆上的标记（Mark）（例如R=G=B>150）相对于其边缘背景色（例如，R=G=B<90）比较显眼，并且在全局中，通常有且仅有标记的边缘与背景色色差绝对值最大。因此，可通过色域梯度变化，求得标记（例如，标记上的边缘点或角点）的位置坐标。进一步地，可以通过分析标记（例如，标记上的边缘点或角点）的位置坐标在不同的第一图像中的位置变化，来获得晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差∆x0, ∆y0。进一步地，考虑到单次取点造成的误差，在一些实施例中，可以取标记上的多个特征点来减少偶然误差。

在又一些实施例中，基于n+1个所述第一图像还可以优选地包括：选择n+1个所述第一图像中的一个图像作为基准图像，分析n+1个第一图像中的每个其他图像的特征相对于基准图像中的对应特征的位置偏差；以及基于所述位置偏差，来获得上述位置偏差所在的偏差区间，该偏差区间可以用来于表示上述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差∆x0, ∆y0。

这里需要说明的是，晶圆承载与运动平台一般仅在X和Y方向进行平移运动，故其通常不存在Z方向和旋转方向R上的定位误差。因此，仅计算晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差即是足够的。

以上已经介绍了如何获得晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差，下面将重点介绍如何获得EFEM本身在X和Y方向上的线性误差以及在旋转方向R上的旋转误差。因此，本公开的确定晶圆传输设备的定位精度的方法200还可以进一步包括：

在框270，使用所述晶圆承载与运动平台逐个地从所述EFEM接收m枚目标晶圆，并且逐个地将所述m枚目标晶圆中的每枚目标晶圆移动至所述第三预定位置，其中m为远大于1的整数。

在一些实施例中，上述第三预定位置可以是固定的位置，并且可以与上述第一预定位置或所述第二预定位置彼此不同或相同。类似地，第三预定位置可以选择在距离所述晶圆承载与运动平台最开始从所述EFEM接收该目标晶圆的第一预定位置相对较远的另一位置。

容易理解，在通过晶圆承载与运动平台将每枚晶圆移动到固定的第三预定位置的情况下，晶圆在该第三预定位置的定位误差将取决于EFEM和晶圆承载与运动平台两者的总误差，其中该总误差可以包括EFEM所带来的在X和Y方向上的线性误差和在旋转方向R上的旋转误差，以及晶圆承载与运动平台所带来的误差（即，前面所确定的平台误差∆x0, ∆y0）。

在一些实施例中，m的数值可以大于30、40、50、60、70、80或100。将会理解，m的数值越大，后面在确定相关误差时会更加精确。

在框280，使用所述成像设备逐个地（即，逐个晶圆地）获取在所述第三预定位置处的每枚目标晶圆在预定离心点的第二图像和圆心点的第三图像，从而获得对应的m个第二图像和m个第三图像，其中所述预定离心点是指偏离对应目标晶圆的圆心点的预定点。

应当理解，上述预定离心点可以为晶圆上所选定的标记或其他特征点，并且最佳地被选择为越远离圆心点越好。特别地，上述预定离心点可以被选择为位于晶圆的边缘上的标记或靠近边缘的标记或特征点。

这里需要说明的是：在一些实施例中，成像设备的视场可能为只有不到1mm长宽的矩形，而对于尺寸一般在200mm以上的晶圆而言，成像设备很难在同一张照片中拍摄到上述圆心点和预定离心点。因此，在这些实施例中，可以通过成像设备的不同次的拍摄来获得上述预定离心点的第二图像和上述圆心点的第三图像。然而，这并非限制，在成像设备的视场足以覆盖整个晶圆的实施例中，通过一次拍摄来获得上述预定离心点的第二图像和上述圆心点的第三图像也是有可能的，在这种情况下，第二图像和第三图像可以视为同一个图像的不同部分。

在框290，基于所述m个第二图像和所述m个第三图像，获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差和在所述R方向上的旋转误差，其中R代表旋转方向。

在一些实施例中，上述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差和在所述R方向上的旋转误差可以分别进行计算或确定。

譬如，为了获得上述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差，上述框290中的步骤可以进一步包括：i1）分析所述m个第三图像中的圆心点的坐标，以获得所述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总圆心点线性误差；以及i2）基于所述总圆心点线性误差和所述平台误差两者，获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。作为示例，上述i2）的步骤可以更具体地包括：将在所述X和Y方向上的所述总圆心点线性误差减去在所述X和Y方向上的对应的平台误差，以分别获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。

容易理解，可以以类似于前面处理n+1个第一图像的方式，在上述i）步骤中处理所述第三图像，来获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。

譬如，类似地，在一些实施例中，上述i1）步骤可以进一步包括：选择m个所述第三图像中的一个图像作为基准图像；分析m个第三图像中的每个其他图像的圆心点相对于基准图像中的圆心点的位置偏差；以及上述i2）步骤可以进一步包括：将对应于每个其他图像的位置偏差减去在所述X和Y方向上的对应的平台误差，从而获得对应于每个其他图像的所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差；然后，可以在遍历m之后，取所获得的线性误差中的最大值和最小值来构成误差区间，以作为上述EFEM在X和Y方向上的线性误差。

为了更加清楚地理解上述线性误差的计算方法，这里假设上述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总圆心点线性误差分别为∆xm, ∆ym，其中m代表对应于第m个第三图像，而如前所述的，上述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差为∆x0, ∆y0，那么对于第m个第三图像而言，总圆心点线性误差和平台误差两者的差值可以用下式来表达

∆xcm=∆xm-∆x0；∆ycm=∆ym -∆y0 公式（1）

进一步地，可以在遍历m之后，取∆xcm和∆ycm两者中最大值和最小值，来构成EFEM在X和Y方向上的线性误差区间[min_∆xcm,max_∆xcm], [min_∆ycm,max_∆ycm]。

对于EFEM在R方向上的旋转误差，可以通过以下几种示例的方式来计算。

作为第一示例，上述框290中的获得旋转误差的相关步骤可以例如包括：i3）分析m个所述第二图像的所述预定离心点的坐标，以获得所述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总离心点误差；以及i4）将所述总离心点误差减去所述总圆心点线性误差，以获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

这里需要说明的是，对于预定离心点而言，其在X和Y方向上的总离心点误差除了包括所述EFEM在X和Y方向上的线性误差以及所述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差之外，还包括所述EFEM在R方向上的旋转误差（其以在X和Y方向上的相应分量体现）。另一方面，如前所述的，应当理解，总圆心点线性误差可以由所述EFEM在X和Y方向上的线性误差和所述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差两者构成，因此，可以通过简单地将所述总离心点误差减去所述总圆心点线性误差，即可获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差的X、Y分量或者该旋转误差。

作为第二示例，上述框290中的获得旋转误差的相关步骤可以例如包括：i5）基于m个第二图像中的每个其他第二图像相对于基准图像的所述预定离心点的偏移误差分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

更为具体地，上述i5）的步骤可以例如包括：选取所述m个第二图像中的一个图像作为基准图像；获得所述第二图像中的每个其他图像的所述预定离心点相对于所述基准图像的所述预定离心点的、在扣除了所述EFEM的所述线性误差之后的偏移距离；以及基于所述偏移距离，计算所述偏移距离所对应的圆心角，其中所述EFEM在所述R方向上的旋转误差由所述圆心角的最小值和最大值之间的区间表示。

为了更好地理解上述i5）的具体计算过程，图3示出了EFEM所造成的R方向上的旋转误差的示意图，其中A点表示在除基准图像之外的其他第二图像上的预定离心点，O点表示晶圆的圆心，B点表示基准图像的预定离心点；A’点表示修正的A点，其扣除掉了EFEM自身线性误差(∆xcm, ∆ycm)。

进一步地，可以理解，角度∠AOB表示EFEM和晶圆承载与运动平台所带来的总误差角度，角度∠AOA’表示由于EFEM自身线性误差(∆xcm, ∆ycm)所带来的偏移距离所对应的圆心角，而∠A’OB表示EFEM自身旋转误差所带来的偏移距离所对应的圆心角。

这里，假设A点的坐标为（X_A,Y_A)，B点的坐标为（X_B,Y_B）,那么每个第二图像中的预定离心点A点相对于B点的坐标误差（或综合误差）可以表示为∆xbm= X_A-X_B, ∆ybm=Y_A-Y_B。上述A’点相对于B点的坐标误差（或综合误差）可以通过扣除掉EFEM自身线性误差(∆xcm,∆ycm)来计算，即有∆xbm-∆xcm，∆ybm-∆ycm。

相应地，A’点和B电之间的距离| A’B|可以计算为：

| A’B|=[(∆_xbm-∆_xcm)²+(∆_ybm-∆_ycm)²]^1/2公式（2）

令∠A’OB=αm，其中m代表第m个第二图像，则有

公式（3）

其中h为A’点或B点到晶圆的圆心的距离。进一步处理公式（3），可得：

公式（4）

最后，可以在遍历αm中的m之后，取其中数值最大的角度和数值最小的角度两者之间的区间，即[minαm, maxαm]，来作为所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

作为第三示例，上述框290中的步骤可以例如包括：i6）标识每个第二图像上存在的预定直线；i7）基于对每个第二图像上的所述预定直线的斜率分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。作为非限制示例，上述预定直线可以例如是作为晶圆上的标记的预定直线。

更为具体地，上述i7）的步骤可以进一步包括：选取所述m个第二图像中的一个图像作为基准图像；获得所述第二图像中的每个其他图像的所述预定直线相对于所述基准图像的所述预定直线的角度误差；以及在遍历m之后，取角度误差中的最大值和最小值所构成的误差区间，来作为所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

这里，为了方便理解，可以仍然参照图3，上述第二图像中的其他图像中的每个图像的预定直线以过O和A点的直线表示，而基准图像的预定直线以过过O和B点的直线表示。

在一些实施例，上述预定直线的斜率可以例如通过在直线上取2k个点，每两个点求得一条斜率来获得。注：这里可以要求两点之间要有足够长的距离，筛掉其中偏离回归的点，对剩余点求斜率并进行且平均。

类似地，可以通过与基准图像的预定直线的斜率的角度的对比，来获得对应于第m个图像的EFEM上片所造成的角度误差αm 。然后，可以在遍历αm中的m之后，取其中数值最大的角度和数值最小的角度两者之间的区间，即[minαm, maxαm]，来作为所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

作为第四示例，上述框290中的步骤可以例如包括：i8）标识每个第二图像上存在的预定多边形的两个角点；i9）确定所述两个角点的连线的斜率；i10）基于对每个第二图像上的所述连线的斜率分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。作为非限制示例，上述多边形包括矩形、正方形、六边形等规则或不规则形状，上述预定多边形的两个角点可以例如是晶圆上的标记（例如，方块的两个角点）的连线。

类似地，上述步骤i10）可以包括：选取所述m个第二图像中的一个图像作为基准图像；获得所述第二图像中的每个其他图像中的连线相对于所述基准图像的连线的角度误差；以及在遍历m之后，取角度误差中的最大值和最小值所构成的误差区间，来作为所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

以上已经详细地描述根据本公开的各个实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法的流程。将会理解，本公开的方法具有如下的优点：

1.排除硬件干扰：由于采用一台相机，避免了因多个相机安装时的水平角度的不一致而导致的图像的误差。

2.排除承载台的误差（注：承载台不包含旋转轴，只存在X,Y方向误差）：测试过程中，先测定晶圆承载和运动装置的X,Y方向的误差，以此得到一个误差区间，从而排除晶圆承载和运动装置自己本身造成的误差，从而更精确的得出EFEM自己上片时的线性和角度位置精度。

3.大量数据测试，标记取点重复性高，测试精度高：在数据处理时，筛除偏离回归的点位坐标数据，并用图像处理算法，采用标记直线多组取点的方式，拟合上下两个点之间的位置，从而可以更为精确地得出直线的中心位置，以此取点，计算直线的角度。

4.测试速度快，全程自动化，排除人为干扰。

还将会理解，本公开的各个实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法可以由通过晶圆处理设备来实现，后者可以通过该方法来确定该设备中的晶圆传输设备的定位精度。此外，本公开还涉及一种计算机可读介质，其存储有计算机可读指令，当所述指令在被处理器执行时，可以使得装置执行根据本公开的各个实施例的用于确定晶圆传输设备的定位精度的方法。该装置可以例如是上面所提及的晶圆处理设备。

还将会理解，上面描述的流程仅仅是示例。尽管说明书中以特定的顺序描述了方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

此外，在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本发明的范围。

Claims

1.一种确定晶圆传输设备的定位精度的方法，其特征在于，包括：

a）使用晶圆承载与运动平台从设备前端模块EFEM接收单个目标晶圆；

b）使用成像设备获取所述单个目标晶圆在第一预定位置的第一图像；

c）使用所述晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第一预定位置移动至第二预定位置；

d）使用所述晶圆承载与运动平台将所述单个目标晶圆从所述第二预定位置返回至所述第一预定位置；

e）重复执行b）、c）和d）的步骤n次，从而获得对应的n个第一图像，其中n为远大于1的整数；以及

f）基于n+1个所述第一图像，获得所述晶圆承载与运动平台在X和Y方向上的平台误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:

g）使用所述晶圆承载与运动平台逐个地从所述EFEM接收m枚目标晶圆，并且逐个地将所述m枚目标晶圆中的每枚目标晶圆移动至第三预定位置，其中m为远大于1的整数；

h）使用所述成像设备逐个地获取在所述第三预定位置处的每枚目标晶圆上的预定离心点的第二图像和圆心点的第三图像，从而获得对应的m个第二图像和m个第三图像，其中所述预定离心点是指与对应目标晶圆的圆心点偏离的预定点；以及

i）基于所述m个第二图像和所述m个第三图像，获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差和在R方向上的旋转误差，其中R代表旋转方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述i）步骤包括:

i1）分析所述m个第三图像中的圆心点的坐标，获得所述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总圆心点线性误差；

i2）基于所述总圆心点线性误差和所述平台误差两者，获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述i2）步骤包括：

将在所述X和Y方向上的所述总圆心点线性误差减去在所述X和Y方向上的对应的所述平台误差，以分别获得所述EFEM在所述X和Y方向上的线性误差。

5.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述i）步骤还包括：

i3）分析所述m个第二图像的所述预定离心点的坐标，以获得所述EFEM和所述晶圆承载与运动平台两者在X和Y方向上的总离心点误差；

i4）将所述总离心点误差减去所述总圆心点线性误差，以获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

6.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述i）步骤还包括：

选取所述m个第二图像中的一个图像作为基准图像；

获得所述第二图像中的每个其他图像的预定离心点（A’）相对于所述基准图像的预定离心点（B）的、在扣除了所述EFEM的所述线性误差之后的偏移距离；

基于所述偏移距离，计算所述偏移距离所对应的圆心角，其中所述EFEM在所述R方向上的旋转误差由与所述其他图像对应的所述圆心角的最小值和最大值之间的区间表示。

7.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述i）步骤包括：

标识每个第二图像上存在的预定直线；

基于对每个第二图像上的所述预定直线的斜率分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

8.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述i）步骤包括：

标识每个第二图像上存在的预定多边形的两个角点；

确定所述两个角点的连线的斜率；

基于对每个第二图像上的所述连线的斜率分析，来获得所述EFEM在所述R方向上的旋转误差。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一预定位置为所述晶圆承载与运动平台最开始从所述EFEM接收所述单个目标晶圆的位置。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述e）步骤中，所述第二预定位置是可变的。

11.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第三预定位置与所述第二预定位置彼此不同或相同。

12.根据权利要求2至4中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述n的数值大于30，所述m的数值大于30。

13.根据权利要求2至4中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述成像设备是单个相机。

14.一种计算机可读介质，其存储有计算机可读指令，其特征在于，所述指令在被处理器执行时，使得晶圆处理设备执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。

15.一种晶圆处理设备，其特征在于，包括根据权利要求14所述的计算机可读介质。