專利名稱：晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機控制領(lǐng)域，特別是指一種IC制造領(lǐng)域晶圓中心的確定方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，因此人力成本會增加，且效率要求也越來越高，漸漸的在工廠中大量引入自動化或半自動化工具，如IC制造中很多工藝都需要預(yù)先獲得晶圓準(zhǔn)確的定位和姿態(tài)。當(dāng)半導(dǎo)體工藝從微米級發(fā)展到深亞微米級、納米級別，IC制造設(shè)備對各個分系統(tǒng)的要求達(dá)到了非?？量痰牡夭健Ｗ鳛镮C制造設(shè)備關(guān)鍵部件之一的晶圓預(yù)對準(zhǔn)裝置，其工作性能直接影響整個IC制造工藝的精度和效率。晶圓擬合求偏心是晶圓預(yù)對準(zhǔn)的主要任務(wù)之一。在當(dāng)前使用的晶圓擬合計算方法中，回轉(zhuǎn)半徑法計算量小，但其要求采樣點相對于旋轉(zhuǎn)中心的角度要均勻分布，并且一周采樣點的總數(shù)為雙偶數(shù)，給采樣點的數(shù)據(jù)采集造成很大困難；軌跡擬合法雖然計算量小，但晶圓并非規(guī)則圓，且?guī)в腥笨?，不易操作?br>
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種簡便高效求晶圓中心的方法。一種晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，包括以下步驟:提供一旋轉(zhuǎn)臺電機，用以支撐旋轉(zhuǎn)一晶圓；光學(xué)探測器，用以采集晶圓邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機的碼盤值，該方法還包括以下步驟:數(shù)據(jù)采樣:所述旋轉(zhuǎn)臺電機帶動所述晶圓旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)探測器采集所述晶圓旋轉(zhuǎn)一周過程中的邊緣數(shù)據(jù)，并同時獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機的碼盤值數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:去除缺口附近數(shù)據(jù)后，將光學(xué)探測器采樣到的邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成邊界點距離電機旋轉(zhuǎn)中心的實際長度數(shù)據(jù)；獲取當(dāng)前電機碼盤值:獲取旋轉(zhuǎn)臺電機在當(dāng)前停止?fàn)顟B(tài)下的碼盤值，以此作為直角坐標(biāo)擬合的基準(zhǔn)碼盤值；直角坐標(biāo)擬合:根據(jù)電機基準(zhǔn)碼盤值，將采樣得到的電機碼盤值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為角度數(shù)據(jù)，根據(jù)角度數(shù)據(jù)，就可由邊界點長度數(shù)據(jù)計算出在當(dāng)前直角坐標(biāo)系下的各采樣點坐標(biāo)，如此完成將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)數(shù)據(jù)；三點確定一個圓:采樣三個點，用三點圓擬合方法求出一擬合圓在所述直角坐標(biāo)下的圓心位置。在一實施方式中，重復(fù)三點擬合圓，得到多組擬合圓的數(shù)據(jù)，并將多組擬合圓的數(shù)據(jù)求平均，便可以得到晶圓圓心位置。在一實施方式中，所述晶圓至所述旋轉(zhuǎn)臺電機的旋轉(zhuǎn)中心的距離等于旋轉(zhuǎn)中心至所述光學(xué)探測器的距離減去所述晶圓邊緣至所述光學(xué)探測器的距離。在一實施方式中，所述光學(xué)探測器具有最大量程L，所述最大量程至所述旋轉(zhuǎn)中心的距離為S，所述光學(xué)探測器測量所述晶圓的邊緣的距離為li(i e (1，2，3...N))，所述晶圓邊緣至所述旋轉(zhuǎn)中心的距離為S+L-ly (i e (1，2，3...Ν))。在一實施方式中，所述晶圓邊緣對應(yīng)采樣得到的電機碼盤值轉(zhuǎn)換為角度數(shù)據(jù)為θ^ e (1，2，3...N))，所述晶圓邊緣在所述直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值能夠通過所述晶圓邊緣至所述旋轉(zhuǎn)中心的距離S+L-lp (i e (1，2，3...Ν))及角度(1，2，3...N))計算得出((S+L-l^cos Θ i7 (S+L-1Jsin Θ J 其中，i e (1，2，3...Ν)。在一實施方式中，從所述晶圓的邊緣值中間隔的選取三點，通過三點擬合圓法求出一擬合圓的坐標(biāo)(A1, B1),通過多次圓擬合得到的坐標(biāo)值求出晶圓的圓心坐標(biāo)值為(+ +...+ An + B2 +...+ Bn )
Tl’Tl在一實施方式中，所述晶圓的三點選取不要求等間隔的采集。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法中，通過三點擬合方法求晶圓的中心的位置，該方法不受單個采樣數(shù)據(jù)誤差的影響，且數(shù)據(jù)的采樣很方便，并能充分的利用采樣數(shù)據(jù)，簡單而高效的計算出晶圓的中心。


圖1是本發(fā)明晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)設(shè)備實施例結(jié)構(gòu)的一示意圖。圖2是本發(fā)明三點擬合圓求偏心方法的一流程圖。圖3是本發(fā)明中晶圓邊緣采樣點的一示意圖。圖4是本發(fā)明中直角坐標(biāo)數(shù)據(jù)擬合的一示意圖。
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圖5是本發(fā)明三點擬合圓的一示意圖。主要元件符號說明
光學(xué)探測器 I晶圓2
旋轉(zhuǎn)臺電機 4如下具體實施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式請參閱圖1，在本發(fā)明的一較佳實施方式中，一晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)設(shè)備包括一旋轉(zhuǎn)臺電機4，用以支撐旋轉(zhuǎn)一晶圓2 ;—光學(xué)探測器1，用于采集晶圓4邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機4的碼盤值。在一實施方式中，所述光學(xué)探測器是一單個CCD傳感器。所述旋轉(zhuǎn)臺電機4具有一旋轉(zhuǎn)中心。所述光學(xué)探測器I的最大量程為L，其最大量程至所述旋轉(zhuǎn)臺電機4的距離為S，則所述光學(xué)探測器I到所述旋轉(zhuǎn)臺電機4的旋轉(zhuǎn)中心的距離為L+S。請參照圖2-5，所述晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法包括以下步驟:S11，數(shù)據(jù)采樣:所述旋轉(zhuǎn)臺電機4帶動所述晶圓2繞一 P(見圖3)的方向旋轉(zhuǎn)一周，所述光學(xué)探測器I采集所述晶圓2旋轉(zhuǎn)一周過程中的邊緣數(shù)據(jù)，并同時獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機4的碼盤值數(shù)據(jù)。其中，根據(jù)晶圓2尺寸適當(dāng)調(diào)節(jié)采樣頻率。圖2為晶圓邊緣采樣點示意圖，本發(fā)明并不要求等間隔采集；S12，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:去除缺口附近數(shù)據(jù)后，將所述光學(xué)探測器I采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成晶圓2的邊界點距離旋轉(zhuǎn)臺電機4的旋轉(zhuǎn)中心的實際長度數(shù)據(jù)為
權(quán)利要求
1.一種晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，包括以下步驟:提供一旋轉(zhuǎn)臺電機，用以支撐旋轉(zhuǎn)一晶圓；光學(xué)探測器，用以采集晶圓邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機的碼盤值，其特征在于:該方法還包括以下步驟: 數(shù)據(jù)采樣:所述旋轉(zhuǎn)臺電機帶動所述晶圓旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)探測器采集所述晶圓旋轉(zhuǎn)一周過程中的邊緣數(shù)據(jù)，并同時獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機的碼盤值數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:去除缺口附近數(shù)據(jù)后，將光學(xué)探測器采樣到的邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成邊界點距離電機旋轉(zhuǎn)中心的實際長度數(shù)據(jù)； 獲取當(dāng)前電機碼盤值:獲取旋轉(zhuǎn)臺電機在當(dāng)前停止?fàn)顟B(tài)下的碼盤值，以此作為直角坐標(biāo)擬合的基準(zhǔn)碼盤值； 直角坐標(biāo)擬合:根據(jù)電機基準(zhǔn) 碼盤值，將采樣得到的電機碼盤值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為角度數(shù)據(jù)，根據(jù)角度數(shù)據(jù)，就可由邊界點長度數(shù)據(jù)計算出在當(dāng)前直角坐標(biāo)系下的各采樣點坐標(biāo)，如此完成將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)數(shù)據(jù)； 三點確定一個圓:采樣三個點，用三點圓擬合方法求出一擬合圓在所述直角坐標(biāo)下的圓心位置。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于:重復(fù)三點擬合圓，得到多組擬合圓的數(shù)據(jù)，并將多組擬合圓的數(shù)據(jù)求平均，便可以得到晶圓圓心位置。
3.如權(quán)利要求2所述的晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于:所述晶圓至所述旋轉(zhuǎn)臺電機的旋轉(zhuǎn)中心的距離等于旋轉(zhuǎn)中心至所述光學(xué)探測器的距離減去所述晶圓邊緣至所述光學(xué)探測器的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于:所述光學(xué)探測器具有最大量程L，所述最大量程至所述旋轉(zhuǎn)中心的距離為S，所述光學(xué)探測器測量所述晶圓的邊緣的距離為1,(1 e (1，2，3...吣)，所述晶圓邊緣至所述旋轉(zhuǎn)中心的距離為3+1^-11，(i e (1,2,3...N))。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于:所述晶圓邊緣對應(yīng)采樣得到的電機碼盤值轉(zhuǎn)換為角度數(shù)據(jù)為GiQe (1，2，3...N))，所述晶圓邊緣在所述直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值能夠通過所述晶圓邊緣至所述旋轉(zhuǎn)中心的距離S+L-lp (i e (1，2，3...N))及角度 Θ e (1，2，3...Ν))計算得出((S+L-Ucos Θ i，(S+L-l) sin Θ J 其中，i e (I,2,3...N)。
6.如權(quán)利要求5所述的晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于:從所述晶圓的邊緣值中間隔的選取三點，通過三點擬合圓法求出一擬合圓的坐標(biāo)(A1, B1),通過多次圓擬合得到的坐標(biāo)值求出晶圓的圓心坐標(biāo)值為(4+4+- + Λ +^2+- + ^ )。
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7.如權(quán)利要求6所述的晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于:所述晶圓的三點選取不要求等間隔的采集。
全文摘要
一種晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法，包括以下步驟提供一旋轉(zhuǎn)臺電機，用以支撐旋轉(zhuǎn)一晶圓；光學(xué)探測器，用以采集晶圓邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺電機的碼盤值；數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、獲取當(dāng)前電機碼盤值、直角坐標(biāo)擬合、三點確定一個圓；通過多次進(jìn)行三點擬合圓求均值而得到當(dāng)前晶圓圓心位置。本發(fā)明晶圓中心預(yù)對準(zhǔn)方法中，通過三點擬合方法求晶圓的中心的位置，該方法不受單個采樣數(shù)據(jù)誤差的影響，且數(shù)據(jù)的采樣很方便，并能充分的利用采樣數(shù)據(jù)，簡單而高效的計算出晶圓的中心。
文檔編號H01L21/68GK103199047SQ201210002309
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者陳守良, 郭海冰, 鄒風(fēng)山, 李崇, 劉曉帆, 董狀, 宋吉來, 甘戈 申請人:沈陽新松機器人自動化股份有限公司