【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种预对准方法及预对准装置。
技术介绍
1、晶圆预对准是传输分系统的一个重要模块，传输机械手从晶圆存储器取到晶圆，经晶圆预对准设备对晶圆定心定向后，通过机械手上片至工件台，然后运动至对准工位对准。其中要求晶圆经预对准设备对晶圆位置初定位后，晶圆上的标记能够进入对准视场内。由于晶圆标记相对于晶圆几何特征有较高的位置精度，晶圆预对准是基于晶圆外圆几何特征实现晶圆定心，基于边缘缺口或平边等几何特征实现晶圆定向，相应的定向方式一般是由上至下向晶圆的边缘提供光照，通过光照的明暗区别识别缺口。
2、在晶圆处理工艺中，某些工艺会导致晶圆上缺口容貌的变化。
3、以tsv(硅通孔技术)工艺为例，tsv是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通，实现芯片之间互连的最新技术，具有封装尺寸小、信号传输快、功耗低等优点。
4、标准晶圆在经过各道tsv工艺后，晶圆边缘变为：键合不一致不同心，边缘有磨损，有划线槽，晶圆表面有溅射金属或者残胶，晶圆有翘曲。晶圆缺口表现为：缺口不穿透、有破损、被金属或者胶填充或覆盖、有金属线路等状况。
5、因此，当晶圆缺口形貌由于处理工艺发生了剧烈变化时，常规通过光强度识别缺口的方式不能满足晶圆预对准精度要求。
6、目前对于晶圆缺口形貌发生了剧烈变化的晶圆，一般采用对准器(aligner)实现晶圆的曝光。aligner不考虑晶圆的缺口容貌的变化，是直接人工对准标记进行曝光。晶圆预对准方式，会有效率低、预对准精度低，而且预对准精度容易
7、在此基础上，提出了一种预对准方法及预对准装置，该方法适应于缺口形貌发生了剧烈变化的晶圆的预对准，有助于提高了工作效率，并有助于实现自动化对准作业。
技术实现思路
1、专利技术提供了一种预对准方法及预对准装置，该方法适应于缺口形貌发生了剧烈变化的晶圆的预对准，有助于提高了工作效率，并有助于实现自动化对准作业。
2、所述预对准方法包括以下步骤；
3、s1：采集晶圆的边缘信息获得偏心量，调整晶圆位置补偿晶圆偏心量；
4、s2：采集晶圆上表面的划线槽图像信息，获得划线槽的实际方向，转动晶圆以将晶圆的划线槽的方向调整至指定方向；
5、s3：采集晶圆上表面的边缘处位于照明区域内的边缘图像信息，将所述边缘图像信息与模板的缺口匹配，以获取晶圆的缺口位置完成定向。
6、可选地，步骤s3中，为晶圆的边缘处提供侧向照明，并采集照明区域内的所述边缘图像信息。
7、可选地，步骤s3中，转动晶圆，使得晶圆的边缘处依次经过照明区域，并采集晶圆上表面边缘处位于照明区域内的所述边缘图像信息。
8、可选地，步骤s3中，边缘图像信息采集包括以下步骤：
9、s3-1：以模板中划线槽相对缺口的相对位置关系作为参考，获得晶圆边缘可能具有缺口的若干个目标位置，确定其中一个目标位置为初始采集位置，使初始采集位置位于照明区域内；
10、s3-2：对初始采集位置进行边缘图像信息采集及图像匹配，若匹配成功，则晶圆定向完成；若匹配不成功，则执行步骤s3-3；
11、s3-3：转动晶圆，使晶圆下一个目标位置位于照明区域内，并采集该目标位置的边缘图像信息并进行图像匹配；
12、s3-4：若匹配成功，则晶圆定向完成；若匹配不成功，则执行步骤s3-3。
13、可选地，各所述目标位置间隔中心角为90°。
14、可选地，所述指定方向为划线槽相对于信息采集单元为水平垂直的方向。
15、可选地，步骤s3中，计算边缘图像信息的图像梯度信息，并对梯度信息分层；
16、各层中所包含的梯度信息的数量依次增多；
17、将各层按照所包含梯度信息的数量由少至多排列，依次对各层的梯度信息与所述模板的梯度信息匹配；
18、若本层梯度信息与模板匹配，则进行下一层梯度信息匹配；
19、若本层梯度信息与模板不匹配，则重新采集晶圆边缘处其他位置的边缘图像信息。
20、可选地，步骤s1中，从下至上对晶圆的边缘处提供照明，并从晶圆上方检测晶圆边缘处光照强度，提取边缘信息。
21、可选地，步骤s2中，提取一个十字划线槽对应的划线槽图像信息，并对该划线槽图像信息中沿直线轨迹做图像积分，基于图像积分的峰值获得划线槽的实际方向。
22、本专利技术还提供了一种预对准装置，包括信息采集单元、预对准运动单元和信息处理单元；
23、所述信息采集单元用于采集晶圆的边缘信息、划线槽图像信息以及边缘图像信息；
24、所述信息处理单元用于处理边缘信息并计算晶圆的偏心量、用于处理划线槽图像信息得到晶圆的划线槽的实际方向、用于处理边缘图像信息获晶圆的缺口位置；
25、所述预对准运动单元用于驱动晶圆运动以补偿偏心量，并将晶圆的划线槽的方向调整至指定方向。
26、可选地，所述预对准装置还包括侧向光源；
27、所述侧向光源用于向晶圆的边缘处提供照明，所述信息采集单元采集晶圆上表面边缘处位于侧向光源照明区域内的所述边缘图像信息。
28、可选地，侧向光源向晶圆的边缘处提供倾斜向下的照明。
29、可选地，所述预对准装置还包括底部光源，所述底部光源用于从下至上为晶圆的边缘处提供照明，并通过信息采集单元从上至下识别晶圆边缘处的光强获取晶圆的边缘信息。
30、可选地，所述预对准运动单元包括垂向部、转动部和平移部；
31、所述垂向部用于驱动晶圆做垂向运动；
32、所述转动部用于驱动晶圆沿垂直于其上表面的轴线做自转运动；
33、所述平移部用于驱动晶圆做水平运动。
34、可选地，所述预对准装置还包括点光源，所述点光源用于从上至下为晶圆上表面的划线槽提供照明，并通过信息采集单元获取晶圆上表面位于点光源的照明区域内的划线槽图像信息。
35、可选地，所述信息采集单元包括采集部和驱动部；
36、所述采集部用于采集晶圆的边缘信息、划线槽图像信息以及边缘图像信息；
37、所述驱动部用于驱动采集部移动；
38、和/或，所述驱动部用于驱动侧向光源移动；
39、和/或，所述预对准装置包括底部光源时，所述驱动部用于驱动底部光源移动；
40、和/或，所述预对准装置包括点光源时，所述驱动部用于驱动点光源移动。
41、如此配置，本专利技术通过上述定向方法，通过采集晶圆的边缘信息，用于拟合晶圆的边缘，获得实际圆心的位置，以此得到偏心量，进而实现晶圆的定心。通过采集晶圆表面的划线槽信息，获得划线槽的实际方向，并转动划线槽至指定方向，用于调整晶圆的初步位姿。并且基于实际模板中划线槽与缺口的相对位置关系，可以初步确定晶圆边缘处可能存在缺口的若干个目标位置，方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预对准方法，其特征在于，包括以下步骤；
2.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤S3中，为晶圆的边缘处提供侧向照明，并采集照明区域内的所述边缘图像信息。
3.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤S3中，转动晶圆，使得晶圆的边缘处依次经过照明区域，并采集晶圆上表面边缘处位于照明区域内的所述边缘图像信息。
4.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤S3中，边缘图像信息采集包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的预对准方法，其特征在于，各所述目标位置间隔中心角为90°。
6.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，所述指定方向为划线槽相对于信息采集单元为水平垂直的方向。
7.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤S3中，计算边缘图像信息的图像梯度信息，并对梯度信息分层；
8.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤S1中，从下至上对晶圆的边缘处提供照明，并从晶圆上方检测晶圆边缘处光照强度，提取边缘信息。
9.如权利要求1所述的预对准方法，其特
10.一种预对准装置，其特征在于，包括信息采集单元、预对准运动单元和信息处理单元；
11.如权利要求10所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准装置还包括侧向光源；
12.如权利要求11所述的预对准装置，其特征在于，侧向光源向晶圆的边缘处提供倾斜向下的照明。
13.如权利要求10所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准装置还包括底部光源，所述底部光源用于从下至上为晶圆的边缘处提供照明，并通过信息采集单元从上至下识别晶圆边缘处的光强获取晶圆的边缘信息。
14.如权利要求10所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准运动单元包括垂向部、转动部和平移部；
15.如权利要求10所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准装置还包括点光源，所述点光源用于从上至下为晶圆上表面的划线槽提供照明，并通过信息采集单元获取晶圆上表面位于点光源的照明区域内的划线槽图像信息。
16.如权利要求10至15任意一项所述的预对准装置，其特征在于，所述信息采集单元包括采集部和驱动部；
...【技术特征摘要】
1.一种预对准方法，其特征在于，包括以下步骤；
2.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤s3中，为晶圆的边缘处提供侧向照明，并采集照明区域内的所述边缘图像信息。
3.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤s3中，转动晶圆，使得晶圆的边缘处依次经过照明区域，并采集晶圆上表面边缘处位于照明区域内的所述边缘图像信息。
4.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤s3中，边缘图像信息采集包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的预对准方法，其特征在于，各所述目标位置间隔中心角为90°。
6.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，所述指定方向为划线槽相对于信息采集单元为水平垂直的方向。
7.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤s3中，计算边缘图像信息的图像梯度信息，并对梯度信息分层；
8.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤s1中，从下至上对晶圆的边缘处提供照明，并从晶圆上方检测晶圆边缘处光照强度，提取边缘信息。
9.如权利要求1所述的预对准方法，其特征在于，步骤s2中，提取一个十字划线槽对应的划线...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨思雨，陈俊朋，刘浩，高宇航，解奇军，郎新科，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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