專利名稱：晶圓中心預對準方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計算機控制領域，特別是指一種IC制造領域晶圓中心的確定方法。
背景技術：
隨著科技的發(fā)展，工業(yè)生產規(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先獲得晶圓準確的定位和姿態(tài)。當半導體工藝從微米級發(fā)展到深亞微米級、納米級別，IC制造設備對各個分系統(tǒng)的要求達到了非常苛刻的地步。作為IC制造設備關鍵部件之一的晶圓預對準裝置，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對準的主要任務之一。在當前使用的晶圓擬合計算方法中，回轉半徑法計算量小，但其要求采樣點相對于旋轉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腥笨冢灰撞僮鳌?br>
發(fā)明內容
鑒于以上內容，有必要提供一種簡便高效求晶圓中心的方法。一種晶圓中心預對準方法，包括以下步驟:提供一旋轉臺電機，用以支撐旋轉一晶圓；光學探測器，用以采集晶圓邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應的旋轉臺電機的碼盤值，該方法還包括以下步驟:數(shù)據(jù)采樣:所述旋轉臺電機帶動所述晶圓旋轉，所述光學探測器采集所述晶圓旋轉一周過程中的邊緣數(shù)據(jù)，并同時獲取相對應的旋轉臺電機的碼盤值數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)轉換:去除缺口附近數(shù)據(jù)后，將光學探測器采樣到的邊緣數(shù)據(jù)轉換成邊界點距離電機旋轉中心的實際長度數(shù)據(jù)；獲取當前電機碼盤值:獲取旋轉臺電機在當前停止狀態(tài)下的碼盤值，以此作為直角坐標擬合的基準碼盤值；直角坐標擬合:根據(jù)電機基準碼盤值，將采樣得到的電機碼盤值數(shù)據(jù)轉換為角度數(shù)據(jù)，根據(jù)角度數(shù)據(jù)，就可由邊界點長度數(shù)據(jù)計算出在當前直角坐標系下的各采樣點坐標，如此完成將采樣數(shù)據(jù)轉換為直角坐標數(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下的圓心位置。在一實施方式中，重復三點擬合圓，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臺電機的旋轉中心的距離等于旋轉中心至所述光學探測器的距離減去所述晶圓邊緣至所述光學探測器的距離。在一實施方式中，所述光學探測器具有最大量程L，所述最大量程至所述旋轉中心的距離為S，所述光學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，所述晶圓邊緣對應采樣得到的電機碼盤值轉換為角度數(shù)據(jù)為θ^ e (1，2，3...N))，所述晶圓邊緣在所述直角坐標系下的坐標值能夠通過所述晶圓邊緣至所述旋轉中心的距離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(A1, B1),通過多次圓擬合得到的坐標值求出晶圓的圓心坐標值為(+ +...+ 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)有技術相比，上述晶圓中心預對準方法中，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)明晶圓中心預對準設備實施例結構的一示意圖。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
光學探測器 I晶圓2
旋轉臺電機 4如下具體實施方式
將結合上述附圖進一步說明本發(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，一晶圓中心預對準設備包括一旋轉臺電機4，用以支撐旋轉一晶圓2 ;—光學探測器1，用于采集晶圓4邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應的旋轉臺電機4的碼盤值。在一實施方式中，所述光學探測器是一單個CCD傳感器。所述旋轉臺電機4具有一旋轉中心。所述光學探測器I的最大量程為L，其最大量程至所述旋轉臺電機4的距離為S，則所述光學探測器I到所述旋轉臺電機4的旋轉中心的距離為L+S。請參照圖2-5，所述晶圓中心預對準方法包括以下步驟:S11，數(shù)據(jù)采樣:所述旋轉臺電機4帶動所述晶圓2繞一 P(見圖3)的方向旋轉一周，所述光學探測器I采集所述晶圓2旋轉一周過程中的邊緣數(shù)據(jù)，并同時獲取相對應的旋轉臺電機4的碼盤值數(shù)據(jù)。其中，根據(jù)晶圓2尺寸適當調節(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)轉換:去除缺口附近數(shù)據(jù)后，將所述光學探測器I采樣數(shù)據(jù)轉換成晶圓2的邊界點距離旋轉臺電機4的旋轉中心的實際長度數(shù)據(jù)為
權利要求
1.一種晶圓中心預對準方法，包括以下步驟:提供一旋轉臺電機，用以支撐旋轉一晶圓；光學探測器，用以采集晶圓邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應的旋轉臺電機的碼盤值，其特征在于:該方法還包括以下步驟: 數(shù)據(jù)采樣:所述旋轉臺電機帶動所述晶圓旋轉，所述光學探測器采集所述晶圓旋轉一周過程中的邊緣數(shù)據(jù)，并同時獲取相對應的旋轉臺電機的碼盤值數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)轉換:去除缺口附近數(shù)據(jù)后，將光學探測器采樣到的邊緣數(shù)據(jù)轉換成邊界點距離電機旋轉中心的實際長度數(shù)據(jù)； 獲取當前電機碼盤值:獲取旋轉臺電機在當前停止狀態(tài)下的碼盤值，以此作為直角坐標擬合的基準碼盤值； 直角坐標擬合:根據(jù)電機基準 碼盤值，將采樣得到的電機碼盤值數(shù)據(jù)轉換為角度數(shù)據(jù)，根據(jù)角度數(shù)據(jù)，就可由邊界點長度數(shù)據(jù)計算出在當前直角坐標系下的各采樣點坐標，如此完成將采樣數(shù)據(jù)轉換為直角坐標數(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下的圓心位置。
2.如權利要求1所述的晶圓中心預對準方法，其特征在于:重復三點擬合圓，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.如權利要求2所述的晶圓中心預對準方法，其特征在于:所述晶圓至所述旋轉臺電機的旋轉中心的距離等于旋轉中心至所述光學探測器的距離減去所述晶圓邊緣至所述光學探測器的距離。
4.如權利要求3所述的晶圓中心預對準方法，其特征在于:所述光學探測器具有最大量程L，所述最大量程至所述旋轉中心的距離為S，所述光學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中心的距離為3+1^-11，(i e (1,2,3...N))。
5.如權利要求4所述的晶圓中心預對準方法，其特征在于:所述晶圓邊緣對應采樣得到的電機碼盤值轉換為角度數(shù)據(jù)為GiQe (1，2，3...N))，所述晶圓邊緣在所述直角坐標系下的坐標值能夠通過所述晶圓邊緣至所述旋轉中心的距離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.如權利要求5所述的晶圓中心預對準方法，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(A1, B1),通過多次圓擬合得到的坐標值求出晶圓的圓心坐標值為(4+4+- + Λ +^2+- + ^ )。
ηη
7.如權利要求6所述的晶圓中心預對準方法，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
一種晶圓中心預對準方法，包括以下步驟提供一旋轉臺電機，用以支撐旋轉一晶圓；光學探測器，用以采集晶圓邊緣數(shù)據(jù)和獲取相對應的旋轉臺電機的碼盤值；數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)轉換、獲取當前電機碼盤值、直角坐標擬合、三點確定一個圓；通過多次進行三點擬合圓求均值而得到當前晶圓圓心位置。本發(fā)明晶圓中心預對準方法中，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)先權日2012年1月5日
發(fā)明者陳守良, 郭海冰, 鄒風山, 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