[发明专利]一种预对准机的透明晶圆边缘提取方法

说明书

本发明公开了一种预对准机的透明晶圆边缘提取方法，涉及半导体技术领域，该方法包括：不放置晶圆时采集线阵型CCD传感器的第一受光数据作为光源基准波形；放置待测透明晶圆并控制移动平台移动至晶圆边缘位于线阵型CCD传感器的检测范围内；旋转待测透明晶圆并采集线阵型CCD传感器的第二受光数据，从中提取出边缘数据；将边缘数据和光源基准波形进行差分处理，通过处理获取线阵型CCD传感器的遮光位置；对该遮光位置进行边缘补偿修正得到补偿后传感器的遮光位置；通过数模信号转换后输出给预对准机得到待测透明晶圆的边缘位置。边缘补偿修正提高了晶圆边缘提取的精度，该提取方法使现有的预对准机也能支持透明晶圆的边缘提取。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种预对准机的透明晶圆边缘提取方法。

背景技术

晶圆是具有单晶结构的晶圆片，不同的晶圆晶体方向具有不同的化学、电学和物理特性，因此晶圆均要求具有特定的晶体方向，离子注入、光刻图案等工艺均以晶体方向作为参考，因此半导体设备对晶圆进行刻蚀和测量前，均需要对晶圆方向进行定位。晶圆具有缺口或切边作为晶体方向的可见参考，半导体设备通过识别晶圆的缺口或切边，将晶圆以特定角度传输到精密移动平台进行加工和测量。随着半导体工艺进入纳米级别，其对半导体设备的精确度要求越来越高，为实现高速自动化生产和测量，在对晶圆进行加工和测量前，普遍采用晶圆预对准机对晶圆进行预对准，减小传输误差，如光刻机、套刻测量仪、应力测量仪、电子束扫描电镜等，预对准机的性能直接影响半导体设备的加工测量精度和生产效率。

预对准机的晶圆预对准主要包括晶圆方向定位和晶圆圆心定位，通过旋转晶圆，连续检测感光量，获取晶圆边缘位置信息，然后设计相应圆心和方向定位算法，计算出最终结果。由此，无论何种预对准计算方法，都是基于晶圆边缘数据，边缘数据采集的准确性，直接影响计算结果和定位精度。

然而不同的化合物材料具有不同的透光度，在对化合物晶圆进行检测时，由于材料本身透光，预对准机采集的受光量为晶圆未遮挡部分透光量与晶圆透光量之和，其中未遮挡部分透光量由光源决定，该部分与硅晶圆情况相同，但晶圆的透光量由晶圆本身材质、晶圆图案、覆膜等多种因素有关，不同角度和位置，透光量不同，难以进行准确计算，因此仅通过受光量无法反应透明晶圆的边缘位置。

因此，针对上述问题，有必要提出针对透明晶圆的边缘提取方法，以实现透明晶圆预对准定位。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种预对准机的透明晶圆边缘提取方法，能够在保证识别精度和时间要求下，提取出透明晶圆的边缘位置数据，为预对准计算提供数据基础，本发明的技术方案如下：

一种预对准机的透明晶圆边缘提取方法，该方法包括：

在预对准机中不放置晶圆，打开配套光源，处理单元采集线阵型CCD传感器每个像素点的第一受光数据作为光源基准波形并进行保存；

在旋转平台上放置待测透明晶圆，控制移动平台承载待测透明晶圆移动，直至待测透明晶圆边缘位于线阵型CCD传感器的检测范围内；

控制旋转平台承载待测透明晶圆转动，处理单元采集有待测透明晶圆遮挡影响下的线阵型CCD传感器每个像素点的第二受光数据，从第二受光数据中提取出边缘数据；

将边缘数据和光源基准波形进行差分处理，再通过阈值法或极值法获取线阵型CCD传感器的遮光位置；

对线阵型CCD传感器的遮光位置进行边缘补偿修正得到补偿后传感器的遮光位置；

将补偿后传感器的遮光位置进行数模信号转换，并输出给预对准机的控制单元得到待测透明晶圆的边缘位置。

其进一步的技术方案为，从第二受光数据中提取出边缘数据，包括：