專利名稱：一種新型晶圓定位偏移糾正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
關(guān)于一種使用在集成電路生產(chǎn)中的晶圓定位偏移的糾正方法。

背景技術(shù)：
在集成電路生產(chǎn)中，晶圓的定位是必不可少的。因?yàn)?，不管是檢測(cè)缺陷，還是對(duì)晶圓的圖案進(jìn)行觀察，還是對(duì)晶圓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等等，都需要在晶圓上某個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，這就要求光學(xué)顯微鏡鏡頭、探針以及其他的操作工具能夠精確定位在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上，而這些定位的前提是，機(jī)臺(tái)已經(jīng)對(duì)待操作的晶圓進(jìn)行了一個(gè)精確的定位，即能夠確定待測(cè)試或者待實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)在晶圓上的精確位置。
現(xiàn)有的定位方式，通常是機(jī)臺(tái)中記錄有一個(gè)晶圓的地圖，用該地圖中的一個(gè)特殊圖形作為原點(diǎn)，在用機(jī)械臂將晶圓送入機(jī)臺(tái)內(nèi)后，找到晶圓的中心，并檢查缺口方向，通過中心與缺口連成的直線。根據(jù)調(diào)整此直線，以使缺口朝下，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整晶圓角度。再通過顯微鏡尋找該實(shí)際晶圓上的該特殊圖形，從而使機(jī)臺(tái)中記錄的晶圓地圖與實(shí)際晶圓結(jié)構(gòu)相符合。并根據(jù)地圖中的其他特殊圖形與原點(diǎn)的相對(duì)位置而找到的實(shí)際晶圓上的圖形與地圖中該些圖形是否一致來驗(yàn)證定位的正確。
但是，在實(shí)際定位過程中，由于用于尋找觀察晶圓結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微鏡的距離和角度存在一定的偏差，使得尋找到的晶圓的中心存在偏差，這樣在找到晶圓上的一個(gè)特殊圖形作為原點(diǎn)定位后，實(shí)際的晶圓還是會(huì)存在一定位置和角度的偏差，使實(shí)際的晶圓無法與機(jī)臺(tái)中存儲(chǔ)的地圖相對(duì)應(yīng)。
這樣，往往需要將晶圓退出，重新裝載。浪費(fèi)時(shí)間，降低了機(jī)臺(tái)的有效使用率。


發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問題，本發(fā)明提出了一套可以解決晶圓定位偏差問題的方法。
本發(fā)明的含有如下步驟 在地圖(map)上找到三個(gè)特殊圖形作為識(shí)別圖案； 以其中一個(gè)特殊圖形為原點(diǎn)在地圖上建立坐標(biāo)系，另外，因?yàn)閷?shí)際的機(jī)臺(tái)內(nèi)記錄的刻度(mm)，與晶圓的實(shí)際刻度是匹配的，所以坐標(biāo)系的刻度單位采用機(jī)臺(tái)的實(shí)際刻度無需調(diào)整； 記錄地圖上該坐標(biāo)系的上述三個(gè)特殊的坐標(biāo)A0(0、0)、A1(x1、y1)、A2(x2、y2)，以及上訴坐標(biāo)系中待標(biāo)記圖案的坐標(biāo)(x、y)； 將晶圓放置在機(jī)臺(tái)上后，用光學(xué)顯微鏡尋找到原點(diǎn)，以該原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，用光學(xué)顯微鏡尋找到A1、A2的對(duì)應(yīng)特殊圖形記錄下A1點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x1’、y1’)和A2點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x2’、y2’)； 然后根據(jù)A1點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下各自的坐標(biāo)計(jì)算出晶圓的偏轉(zhuǎn)角度a； 根據(jù)A2點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下各自的坐標(biāo)計(jì)算出偏轉(zhuǎn)角度β來驗(yàn)證所取點(diǎn)是否正確 當(dāng)a等于β時(shí)，所取點(diǎn)正確，晶圓的實(shí)際偏轉(zhuǎn)角度為a，將晶圓地圖上所需的標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)偏轉(zhuǎn)a； 當(dāng)a不等于β時(shí)，所取點(diǎn)不正確，需要重新尋找A0、A1、A2，計(jì)算a和β，直至a等于β。
使用本發(fā)明的定位方法，通過驗(yàn)證a等于β，使得A0、A1、A2三點(diǎn)不容易找錯(cuò)。這樣在保證坐標(biāo)得原點(diǎn)都處于A0時(shí)，使晶圓的A0點(diǎn)的實(shí)際晶圓的位置和晶圓地圖上的A0點(diǎn)的位置相同。因而，在原點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)系的相同的。這樣，實(shí)際地圖坐標(biāo)相對(duì)于晶圓地圖坐標(biāo)能發(fā)生的偏差就只有圍繞原點(diǎn)的角度偏差。再通過將晶圓地圖上所需的標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)偏轉(zhuǎn)a即可得到晶圓上的實(shí)際對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)。



圖1是晶圓地圖的示意圖； 圖2是有角度偏移的實(shí)際晶圓的示意圖； 圖3是有角度偏移的實(shí)際晶圓相對(duì)于晶圓地圖的示意圖；
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋。
本實(shí)施例含有如下步驟 在地圖(map)上找到三個(gè)特殊圖形作為識(shí)別圖案，參見圖1。
以其中一個(gè)特殊圖形為原點(diǎn)(0、0)在地圖上建立坐標(biāo)系；坐標(biāo)系的刻度單位采用機(jī)臺(tái)的實(shí)際刻度無需調(diào)整。
記錄地圖上該坐標(biāo)系的上述三個(gè)特形的坐標(biāo)A0(0、0)、A1(x1、y1)、A2(x2、y2)，以及上訴坐標(biāo)系中待標(biāo)記圖案的坐標(biāo)(x、y)。
將晶圓放置在機(jī)臺(tái)上后，用光學(xué)顯微鏡尋找到原點(diǎn)(x0、y0)，以該原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，用光學(xué)顯微鏡尋找到A1、A2的對(duì)應(yīng)特殊圖形記錄下A1點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x1’、y1’)和A2點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x2’、y2’)，參見圖2。
然后根據(jù)A1點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x1、y1)和(x1’、y1’)計(jì)算出晶圓的偏轉(zhuǎn)角度a，參見圖3。
a＝arctan((y1’-y0)/(x1’-x0))-arctan(y1/x1)； 根據(jù)A2點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x2、y2)和(x2’、y2’)計(jì)算出偏轉(zhuǎn)角度β來驗(yàn)證所取點(diǎn)是否正確，參見圖3。
β＝arctan((y2’-y0)/x2’)-arctan(y2/x2)； 當(dāng)a不等于β時(shí)，所取點(diǎn)不正確，需要重新尋找A0、A1、A2，計(jì)算a和β，直至a等于β。
當(dāng)a等于β時(shí)，所取點(diǎn)正確，晶圓的實(shí)際偏轉(zhuǎn)角度為a，將晶圓地圖上所需的標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)(x、y)正方向偏轉(zhuǎn)a，即為實(shí)際晶圓上該標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)。
其算法為 實(shí)際機(jī)臺(tái)觀察到的地圖上的原點(diǎn)(0，0)點(diǎn)即A0點(diǎn)的坐標(biāo)為(x0，y0)，以A0點(diǎn)為原點(diǎn)， 實(shí)際觀察到的待測(cè)點(diǎn)為A(x’，y’)，則 A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地圖上點(diǎn)應(yīng)該為(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)。
這樣就可以快速地使實(shí)際觀察到圖形和地圖上的圖形相互對(duì)應(yīng)，解決晶圓定位偏移的問題。
使用本實(shí)施例的定位方法，通過驗(yàn)證a等于β，使得A0、A1、A2三點(diǎn)不容易找錯(cuò)。這樣在保證坐標(biāo)得原點(diǎn)都處于A0時(shí)，使晶圓的A0點(diǎn)的實(shí)際晶圓上的位置和晶圓地圖上的A0點(diǎn)的位置相同。因而，兩個(gè)坐標(biāo)系的的原點(diǎn)相同的。這樣，實(shí)際地圖坐標(biāo)相對(duì)于晶圓地圖坐標(biāo)能發(fā)生的偏差就只有圍繞原點(diǎn)的角度偏差。再通過將晶圓地圖上所需的標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)偏轉(zhuǎn)a即可得到晶圓上的實(shí)際對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)。
這樣，通過一個(gè)簡單的程序就可以避免因?yàn)榫A偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的定位不正確的而需要退出，重新定位的問題，達(dá)到了發(fā)明目的。
當(dāng)然，本發(fā)明還可以有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變，但這些相應(yīng)的改變都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種晶圓定位偏移糾正方法，含有以下幾個(gè)步驟 在地圖上找到三個(gè)特殊圖形A0(0、0)、A1(x1、y1)、A2(x2、y2)作為識(shí)別圖案；
以其中一個(gè)特殊圖形為原點(diǎn)在地圖上建立坐標(biāo)系；
記錄地圖上該坐標(biāo)系的上述三個(gè)特殊的坐標(biāo)；
將晶圓放置在機(jī)臺(tái)上后，用光學(xué)顯微鏡尋找到原點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)(x0，y0)，以該原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，用光學(xué)顯微鏡尋找到A1、A2的對(duì)應(yīng)特殊圖形記錄下A1點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x1’、y1’)和A2點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(x2’、y2’)；
通過兩個(gè)坐標(biāo)下A1點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)，和兩個(gè)坐標(biāo)系下A2點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)來確保取點(diǎn)正確，并計(jì)算實(shí)際晶圓相對(duì)于地圖的偏轉(zhuǎn)角度；
對(duì)所要標(biāo)記點(diǎn)的位置作調(diào)整來得到實(shí)際晶圓上的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于驗(yàn)證取點(diǎn)是否正確的方法如下
通過根據(jù)A1點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下各自的坐標(biāo)，計(jì)算出晶圓的偏轉(zhuǎn)角度a；根據(jù)A2點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下的各自的坐標(biāo)來計(jì)算出偏轉(zhuǎn)角度β；
當(dāng)a等于β時(shí)，所取點(diǎn)正確，晶圓的實(shí)際偏轉(zhuǎn)角度為a，將晶圓地圖上所需的標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)偏轉(zhuǎn)a；
當(dāng)a不等于β時(shí)，所取點(diǎn)不正確。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于確保取點(diǎn)正確的方法是當(dāng)當(dāng)a不等于β時(shí)，需要再一次尋找上述三點(diǎn)A0、A1、A2，計(jì)算a和β，直至a等于β。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于對(duì)所要標(biāo)記點(diǎn)的位置的調(diào)整是通過將該點(diǎn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)一定的角度來得到。
5.如權(quán)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.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于驗(yàn)證取點(diǎn)正確的方法如下
通過根據(jù)A1點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下各自的坐標(biāo)，計(jì)算出晶圓的偏轉(zhuǎn)角度a；根據(jù)A2點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下的各自的坐標(biāo)來計(jì)算出偏轉(zhuǎn)角度β；
當(dāng)a等于β時(shí)，所取點(diǎn)正確，晶圓的實(shí)際偏轉(zhuǎn)角度為a，將晶圓地圖上所需的標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)偏轉(zhuǎn)a；
當(dāng)a不等于β時(shí)，所取點(diǎn)不正確。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于確保取點(diǎn)正確的方法是當(dāng)當(dāng)a不等于β時(shí)，需要重新尋找A0、A1、A2，計(jì)算a和β，直至a等于β。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于對(duì)所要標(biāo)記點(diǎn)的位置的調(diào)整是通過將該點(diǎn)坐標(biāo)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度來得到，其算法如下
實(shí)際機(jī)臺(tái)觀察到的地圖上的原點(diǎn)(0，0)點(diǎn)即A0點(diǎn)的坐標(biāo)為(x0，y0)，以A0點(diǎn)為原點(diǎn)，
實(shí)際觀察到的待測(cè)點(diǎn)為A(x’，y’)，則
A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地圖上點(diǎn)應(yīng)該為(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)。
全文摘要
一種晶圓定位偏移糾正方法，含有以下幾個(gè)步驟在地圖上找到三個(gè)特殊圖形作為識(shí)別圖案；以其中一個(gè)特殊圖形為原點(diǎn)在地圖上建立坐標(biāo)系；記錄地圖上該坐標(biāo)系的上述三個(gè)特殊的坐標(biāo)；將晶圓放置在機(jī)臺(tái)上后，用光學(xué)顯微鏡尋找到原點(diǎn)，以該原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，用光學(xué)顯微鏡尋找到A1、A2的對(duì)應(yīng)特殊圖形記錄下A1點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和A2點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；通過兩個(gè)坐標(biāo)下A1點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)，和兩個(gè)坐標(biāo)系下A2點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)來確保取點(diǎn)正確，并計(jì)算實(shí)際晶圓相對(duì)于地圖的偏轉(zhuǎn)角度；對(duì)所要標(biāo)記點(diǎn)的位置作調(diào)整來得到實(shí)際晶圓上的位置。
文檔編號(hào)H01L21/68GK101179044SQ20061011802
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日
發(fā)明者呂秋玲, 王明珠, 娟 陳, 戴準(zhǔn)宇 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司