[发明专利]硅片预对准方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种硅片预对准方法。

背景技术

在复杂的光刻机设备中，各个分系统的协调工作都是为了将硅片精确放置在曝光台上，以便掩模板上的电路图能被精确曝光在硅片指定的位置，而此时的硅片经过前道大量工艺环节，对硅片造成很大破坏，主要表现在硅片不圆、硅片半径不同、缺口形状有公差；而且TSV(硅通孔)封装厂的工艺条件参差不齐，经过处理的硅片形貌也各不相同，比如存在鼓胶、硅片边缘变毛等问题，因此硅片边缘形貌的复杂性给硅片的预对准带来了极大的挑战。硅片是否被放置在曝光台要求的误差范围内的位置将会直接影响光刻机的性能。因此，硅片预对准环节起到至关重要的作用，它影响硅片上片的精度。

硅片定向，是将硅片定心后通过精确定位硅片上的标记，将硅片转移到指定角度。现有的硅片预对准方法为，通过图像采集装置识别硅片边缘的缺口，并对采集的图像进行二值化分割，对图像的清晰度要求较高，且不具有通用性。

发明内容

本发明提供一种硅片预对准方法，以克服上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅片预对准方法，包括：步骤1：提供硅片，所述硅片周向设置有若干标记；步骤2：对硅片进行定心；步骤3：沿硅片径向移动视觉切换轴，使得硅片上的标记进入到图像采集装置的投影区域内；步骤4：转动硅片，逐个扫描、识别标记，确定标记的坐标；步骤5：根据标记的坐标旋转硅片至上片角度，完成硅片定向。

所述步骤4包括：

步骤41：按照标记中线条的角度做平行于线条方向的投影得到投影数据；

步骤42：从投影数据中得到若干峰值点；

步骤43：将满足峰值点坐标间隔的投影点提取出来；

步骤44：将步骤43中得到的峰值点做纵向领域差值，获取峰值点邻域的纵向集中度；

步骤45：将步骤43中得到的峰值点做横向领域差值，获取峰值点领域的横向集中度；

步骤46：根据步骤44、45中得到的各类峰值点，确定相似度最大的几个峰值点的中心点，其中心点坐标即是标记中心的坐标；

步骤47：将步骤46中得到的坐标按几何关系旋转到投影之前的坐标；

步骤48：将步骤47中得到的坐标按领域连带性原则评估可靠性，排除假标记；

步骤49：将步骤48中剩余的可靠数据返回。

作为优选，所述步骤41中，通过对标记中的各线条做线性积分，以获取投影数据。

作为优选，步骤42中，通过对投影数据的峰值做聚类分析，获取峰值点。

作为优选，步骤43中，将峰值点按照坐标距离与标记线条之间的距离的匹配度，得到最佳的峰值点坐标。

作为优选，所述步骤46中，按照峰值点之间的距离与标记的线条之间距离的匹配度，以最能接受和最不能接受两个层次划分，得到峰值点的选择上的可信度，将可信度乘以横向和纵向的数据集中度，其中的最大值为最相似值，而与最相似值距离最近的峰值点的相似度最大。

作为优选，所述步骤46中，坐标旋转方法测得标记的中心坐标。

作为优选，步骤48中，按领域连带性原则评估坐标的可靠性。所述领域连带性原则为：通过在搜索窗口扫描过程中，存在上下左右四个方向中的至少一个方向能同样得到较其他方向大的标记信号的为真，否则为假的标记信号。

作为优选，采用线阵CCD或阵列CCD作为图像采集装置。

作为优选，采用线阵CCD作为图像采集装置时，需先设定一个固定的扫描角度信息，使得采集到的图像有相同的扭曲度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过Radon变换算法，将图像中指定角度的线条通过投影定位出来，对图像的清晰度要求不高，提高了定向算法的抗干扰性，并且Radon变换具有低频滤波的作用，与Hough变换相比，Radon变换的更精致准确。

2、采用识别标记的方式，放弃了识别硅片边缘缺口的方式，避免了对一幅图像进行二值化分割，进一步提高了定向算法的通用性，抗噪声干扰性更强。此外，由于硅片的标记数目较多，采用本发明的方法仅需测量一至两个标记，即可实现硅片的预对准。

3、采用领域极大值算法，降低由于硅片表面电路刻蚀、TSV通孔、划线槽等强干扰的影响，提高预对准定向的工艺适应性。

4、通过领域连带性算法，疑似标记的检测更加可靠，彻底解决了定向识别标记的误检问题，排除了人为阈值的非通用性，抗相似误检，提高定向可靠性。