[发明专利]晶圆的晶背对准方法、晶圆的晶背对准设备和光刻机

说明书

本发明提供一种晶圆的晶背对准方法、晶圆的晶背对准设备和光刻机，晶背对准方法包括：提供一晶圆；向晶圆发射第一激光光束以在晶圆的正面上的第一预设位置刻蚀出正面对准标记，并且向晶圆发射第二激光光束以在晶圆的背面上的第二预设位置刻蚀出背面对准标记，其中，第一预设位置与第二预设位置处于同一晶圆坐标系；将正面对准标记设定为晶圆加工的正面基准，及将背面对准标记设定为晶圆加工的背面基准。本发明通过第一激光光束和第二激光光束分别刻蚀出正面对准标记和背面对准标记，使得刻蚀出的正面对准标记和背面对准标记处于同一晶圆坐标系，减少了操作步骤，减少了计算多个坐标系的对应关系，提高了对准效率及对准准确率，提高了计算精度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆的晶背对准方法、晶圆的晶背对准设备和光刻机。

背景技术

晶圆的晶背对准是生产CIS(CMOS Image Sensor，金属氧化物半导体场效应管图像传感器)和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等产品需要的工艺。

目前存在多种晶背对准方式，这些晶背对准方式各有缺点，具体如下：

1、CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)成像对准，此对准方式容易产生误差。

2、晶背减薄后可见光(或红外光)对准：

为了能够做到对准，打磨后的晶圆厚度要小于5微米，一旦厚度变大会导致对准信号变差而reject(丢弃)晶圆。

一种晶背减薄后对准方法是采用红外光穿透晶圆的硅层，对背面的标记成像进行对准。这种方法受限于红外光源的功率限制，经常难以清晰成像，影响对准效果。

另一种晶背减薄后对准方法是采用可见光直接对晶圆背面的标记成像。这种方法中，晶圆和工件台紧密接触，可见光直接对准需要在工件台上楼空若干个区域，该楼空区域是固定的，而且面积较小，这就在实际上影响了标记可以选取的位置范围，以至于经常出现没有标记可用的情况；而且这种楼空区域的数量也不能太多，否则影响晶圆吸附效果。

3、其它对准方式，则需要换算坐标系及补偿，具体如下：

例如：

公开号为CN108008608A的中国专利申请采用以下步骤进行晶背对准：

1)在晶圆正面设置至少2个对准标记，据此建立晶圆坐标系(WCS)，在晶圆边缘设置至少2个穿透型标记据此建立晶圆几何坐标系(WGCS)。

2)晶圆正面装载入工件台，执行第一次对准，计算得到正面的WCS和工件台零位坐标系(WZCS)的相对位置关系。

3)执行第二次对准，得到WGCS和WZCS的相对位置关系。

4)晶圆背面装载入工件台，执行第三次对准，计算得到背面WGCS与WZCS相对位置关系。

5)根据正面的WCS与WGCS关系以及背面的WGCS与WZCS关系，得到背面的WCS与WZCS关系，从而实现对准。

晶圆正面和背面分别进行对准的情况下，需要将正面基准和背面基准换算至同一坐标系中，操作复杂。

以及，公开号为CN109817559的中国专利申请需要分别制作平边晶圆的正面对准标记和背面对准标记，测量正面对准标记和背面对准标记的偏差，并根据该偏差进行补偿重新制作背面对准标记，操作复杂。

鉴于上述，本发明提出了晶圆的晶背对准方法、晶圆的晶背对准设备和光刻机。

发明内容