[发明专利]一种晶圆对准系统及方法和用于晶圆对准的光学成像装置

说明书

一种晶圆对准系统及方法和用于晶圆对准的光学成像装置，由于先获取晶圆的整体图像，计算运动平台的调节值，依据调节值对晶圆的位置进行初调节，使晶圆的边缘位于可依据晶圆的边缘图像进行精细调节的位置上。在获取晶圆的边缘图像，依据晶圆的边缘图像，再计算出动平台的调节值，依据调节值对晶圆位置进行精细调节，进而完成晶圆对准。使得在对晶圆进行对准时不需要连续旋转承片台来获取晶圆边缘图像，并且对准后不需要更换承片台，提高了晶圆对准的效率。

技术领域

本发明涉及半导体检测技术领域，具体涉及一种晶圆对准系统及方法和用于晶圆对准的光学成像装置。

背景技术

现有技术中，晶圆预对准方案主要采用边缘检测传感器(激光传感器或者图像传感器)配合转台旋转的方法来获得晶圆的边缘信息，然后利用机械运动平台校正晶圆位姿，实现晶圆预对准。使用激光传感器的方法，如图1所示，伺服电机驱动晶圆承片台转动，利用光学传感器系统(光源+感光传感器)可以采集边缘位置数据，晶圆转动一周后，数据采集完毕，利用数学算法获得晶圆晶圆中心坐标及偏角，然后利用承片台的机械运动系统校正晶圆位姿。这种预对准方法使用的光学传感系统的承片台必须小于晶圆，因此进入后继工序时需要用机械手更换承片台，而且在晶圆的预对准过程中必须转动一周或者多周，效率较低。

发明内容

本申请提供一种晶圆对准系统及方法和用于晶圆对准的光学成像装置，先获取晶圆的整体图像后，计算运动平台的调节值，依据调节值对晶圆的位置进行初调节，使晶圆的边缘位于可依据晶圆的边缘图像进行精细调节的位置上。在获取晶圆的边缘图像，依据晶圆的边缘图像，再计算出动平台的调节值，依据调节值对晶圆位置进行精细调节，进而完成晶圆预对准。由于不需要更换承片台，且不需要承片台连续旋转，解决现有技术中晶圆校准效率低的问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种晶圆对准系统，包括：

运动平台，可在X轴和Y轴移动并绕Z轴转动；

晶圆承片台，其被支撑在所述运动平台上，用于承载晶圆；

图像获取装置，设置于所述晶圆承片台上方，用于获取晶圆的整体图像和晶圆的边缘图像；

处理器，其与所述图像获取装置和所述运动平台耦接，用于对所述晶圆的整体图像进行处理，并计算出所述运动平台在X轴和Y轴移动的第一调节值和绕Z轴转动的第一角度，并将所述第一调节值和所述第一角度发送给所述运动平台，以控制所述运动平台移动；

所述处理器还用于对所述晶圆的边缘图像进行处理，并计算出所述运动平台在X轴和Y轴移动的第二调节值和绕Z轴转动的第二角度，将所述第二调节值和所述第二角度发送给所述运动平台，以控制所述运动平台移动。

进一步，所述图像获取装置包括：

第一传感器，用于获取所述晶圆的整体图像；

第二传感器，用于获取所述晶圆的边缘图像；

所述第一传感器和所述第二传感器分别与所述处理器耦接，用于将所述晶圆的整体图像和所述晶圆的边缘图像发送给所述处理器。

进一步，所述传感器包括CCD图像传感器和模数转换器；

所述CCD图像传感器用于获取光线并转化为模拟信号发送给所述模数转换器；

所述模数转换器用于将接收的所述CCD图像传感器发送的模拟信号转化为数字信号发送给所述处理器。

进一步，所述图像获取装置还包括光学成像装置；

所述光学成像装置用于获取第一视场的光线和第二视场的光线，将所述第一视场的光线投射到所述第一传感器上，以获得所述晶圆的整体图像；

将所述第二视场的光线投射到所述第二传感器上，以获得所述晶圆的边缘图像。