专利名称：光刻胶边缘洗边数据测量系统及测量监控方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光刻胶边缘洗边数据测量系统及测量监控方法。
背景技术：
光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一，光刻的作用主要是将掩模版上的图形复制到半导体晶片上，为下一步进行刻蚀或离子注入工序做好准备。而在光刻工艺中，涂胶过程占有非常重要的地位，因为涂胶的质量直接决定着光刻工艺中的对准的质量。在涂胶的过程中，光刻胶通常会涂满整个半导体晶片，而为了防止对半导体机台造成污染，避免半导体晶片边缘出现光刻胶毛刺，通常需要将半导体晶片边缘区域的光刻胶去除。 去除半导体晶片边缘区域的光刻胶的工艺称为洗边工艺。
通常来说，洗边工艺有两种实现方法，一种方法称为边缘光刻胶去除(EBR，Edge Bead Remove)法，另一种方法称为晶片边缘曝光(WEE，Wafer Edge Expose)法。其中，EBR 方法为化学处理方法，其过程为在半导体晶片上旋转涂敷光刻胶时，装配一喷嘴，所述喷嘴向半导体晶片边缘区域喷出少量去边溶剂，所述去边溶剂将半导体晶片边缘区域的光刻胶去除；而WEE方法为光学处理方法，其过程为对半导体晶片边缘区域的光刻胶进行曝光，软化半导体晶片边缘区域的光刻胶，所述软化后的光刻胶在正常显影步骤中去除，或者通过所述喷嘴往半导体晶片边缘区域喷出的去边溶剂去除。
在洗边工艺中被去除的半导体晶片边缘区域的光刻胶的宽度通常称为洗边宽度， 剩下的光刻胶的边沿通常称为洗边线(EBR Line)，洗边宽度也就是半导体晶片的边沿至洗边线之间的距离。为了提高产品的性能及良率，洗边宽度的大小通常为1.0 1.5mm。并且在正常的情况下，半导体晶片的中心应当与洗边线的圆心重合。请参考图1，图1为正常情况下经过洗边后的半导体晶片的俯视图，如图1所示，在正常情况下，半导体晶片的边沿 101至洗边线102之间的距离，即洗边宽度d的大小为1. 0 1. 5mm,并且半导体晶片的中心应当与洗边线的圆心重合。
然而在机台的硬件产生偏移，例如曝光机台的硬件产生偏移，或者半导体晶片送往机台时的角度和方向产生偏移的情况下，洗边线也会产生偏移，使得洗边线的圆心与半导体晶片的中心偏移，如图2所示，图2为洗边线偏移情况示意图，此时，半导体晶片201的中心202相对于洗边线301的圆心302发生了偏移。通常情况下，如果洗边线的圆心与半导体晶片的中心的偏移量超过200um，将严重影响集成电路的良率及半导体器件的性能。
为了避免洗边线产生偏移，目前采取的措施是在对曝光机台定期进行预防性维护 (PM，Preventive Maintenance)的过程中，对曝光机台进行精度检测，使其曝光精度保证为1mm。但是由于每隔一段时间才进行一次PM，因此在两次PM之间。曝光机台的硬件可能会发生偏移，并且半导体晶片送往机台时的角度和方向也可能产生偏移，从而可能造成洗边线产生偏移；然而大多数的情况下，洗边线偏移都是通过后续的缺陷工程师(YE，Yield Engineer)或品质工程师(QE，Quality Engineer )分析得出的，此时，半导体晶片已经过很多道工艺步骤。因而洗边线偏移不能被及时发现，从而对集成电路的良率及半导体器件的性能造成影响。
为了更早地发现洗边线偏移情况，目前采取的措施是目检，然而通过目检来发现洗边线偏移存在很大的困难，同时也是极不科学的。
因此，如何尽早地检测洗边线情况，已成为目前业界亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻胶边缘洗边数据测量系统及测量监控方法，以尽早地检测洗边线宽度及洗边线的偏移情况。
为解决上述问题，本发明提出一种光刻胶边缘洗边数据测量系统，用于测量半导体晶片上的光刻胶边缘洗边宽度及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量，该测量系统包括 晶片边缘位置传感器，探测并确定晶片边缘各测量位置； 洗边线位置传感器，探测与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置； 显影后检测机台，与所述晶片边缘位置传感器及洗边线位置传感器分别相连，根据所述晶片边缘各测量位置及与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置，获取各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像； 逻辑运算装置，设置于所述显影后检测机台内，自动收集各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像，计算各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度；根据所有测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，计算洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；自动收集各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；将收集的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，将该洗边宽度或偏移量发送； 预警装置，接收所述逻辑运算装置发出的超过最大容许宽度的洗边宽度，以及超过最大容许偏移值的偏移量，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测。
可选的，所述晶片边缘各测量位置分别为0°位置、90°位置、180°位置以及 270°位置，其中所述0°位置为晶片切口位置，90°位置、180°位置以及270°位置分别为沿所述晶片切口位置顺时针或逆时针方向旋转90°、180°以及270°对应的位置 可选的，所述洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量的计算公式为 S:我2+Sy2 Sx= (W90-W270)/2 SY= (W0-W180)/2 其中，S表示洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿X方向的偏移量；SY表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿Y方向的偏移量；评^-评-以及评㈣分别表示晶片边缘测量位置为。。、90°、180°以及270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且Sx、SY、%、W90, W180以及W27tl均为矢量。
可选的，所述逻辑运算装置在有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送。
可选的，所述逻辑运算装置内设置有 第一 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度；且根据设置的最大容许宽度，判断收集的各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，当有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送至所述预警装置；以及 第二 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；且根据设置的最大容许偏移值，判断洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值；当超过最大容许偏移值，将该偏移量发送至所述预警装置。
可选的，所述晶片边缘位置传感器及所述洗边线位置传感器均为光学传感器。
可选的，所述显影后检测机台为徕卡LDS3300M机台。
可选的，所述最大容许偏移值为200um。
可选的，所述最大容许宽度为洗边前半导体晶片上的光刻胶宽度的20%。同时，为解决上述问题，本发明还提出一种测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，利用上述光刻胶边缘洗边数据测量系统对光刻胶边缘洗边数据进行测量监控，该方法包括如下步骤 所述晶片边缘位置传感器探测并确定晶片边缘各测量位置； 所述洗边线位置传感器探测与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置； 所述显影后检测机台获取光刻胶边缘洗边宽度的光学图像； 所述逻辑运算装置自动收集各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像、计算各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度；根据所有测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，计算洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；自动收集各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；将收集的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，将该洗边宽度或偏移量发送； 所述预警装置接收所述逻辑运算装置发出的超过最大容许宽度的洗边宽度，以及超过最大容许偏移值的偏移量，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测。
可选的，所述晶片边缘各测量位置分别为0°位置、90°位置、180°位置以及 270°位置，其中所述0°位置为晶片切口位置，90°位置、180°位置以及270°位置分别为沿所述晶片切口位置顺时针或逆时针方向旋转90°、180°以及270°对应的位置。
可选的，所述洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量的计算公式为 S=^Sx2 十SY: Sx = (W90-W270) /2 Sy = (W0-W180) /2 其中，S表示洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿X方向的偏移量；SY表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿Y方向的偏移量；评^-评-以及评㈣分别表示晶片边缘测量位置为。。、90°、180°以及270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且sx、SY、W0, W90, W180以及W27tl均为矢量。
可选的，所述逻辑运算装置在有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送。
可选的，所述逻辑运算装置内设置有 第一 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度；且根据设置的最大容许宽度，判断收集的各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，当有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送至所述预警装置；以及 第二 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；且根据设置的最大容许偏移值，判断洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值；当超过最大容许偏移值，将该偏移量发送至所述预警装置。
可选的，所述晶片边缘位置传感器及所述洗边线位置传感器均为光学传感器。
可选的，所述显影后检测机台为徕卡LDS3300M机台。
可选的，所述最大容许偏移值为200um。
可选的，所述最大容许宽度为洗边前半导体晶片上的光刻胶宽度的20%。
与现有技术相比，本发明提供的光刻胶边缘洗边数据测量系统包括显影后检测机台，在所述显影后检测机台上设置的晶片边缘位置传感器及洗边线位置传感器，在所述显影后检测机台内设置的逻辑运算装置，以及预警装置；该测量系统可在对半导体晶片进行显影后检测的同时，计算得到半导体晶片边缘各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；从而可在对半导体晶片进行曝光显影后即可获得光刻胶边缘洗边数据，避免了因洗边线偏移而给后续各工序造成影响。
与现有技术相比，本发明提供的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法利用光刻胶边缘洗边数据测量系统对半导体晶片的光刻胶边缘洗边数据进行测量及计算；同时将这些数据进行自动收集，发送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测；从而可实现对半导体晶片光刻胶边缘洗边数据进行实时监视，并及时发现洗边线偏移情况，避免了因洗边线偏移而给后续各工序造成影响，该方法简单方便。
图1为正常情况下经过洗边后的半导体晶片的俯视图； 图2为洗边线偏移情况示意图； 图3为本发明实施例提供的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法的测量原理示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的光刻胶边缘洗边数据测量系统及测量监控方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，提供一种光刻胶边缘洗边数据测量系统，该测量系统包括显影后检测机台，在所述显影后检测机台上设置的晶片边缘位置传感器及洗边线位置传感器，在所述显影后检测机台内设置的逻辑运算装置，以及预警装置；该测量装置可在对半导体晶片进行显影后检测的同时，测量并监测光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量，从而避免了因洗边线偏移而给后续各工序造成影响；同时，还提供一种测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，该方法利用光刻胶边缘洗边数据测量系统对半导体晶片的光刻胶边缘洗边数据进行测量及计算；同时将这些数据进行自动收集，发送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测；从而可实现对半导体晶片光刻胶边缘洗边数据进行实时监视，并及时发现洗边线偏移情况，避免了因洗边线偏移而给后续各工序造成影响，该方法简单方便。
本发明实施例提供的光刻胶边缘洗边数据测量系统，用于测量半导体晶片上的光刻胶边缘洗边宽度及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量，该测量系统包括 晶片边缘位置传感器，探测并确定晶片边缘各测量位置； 洗边线位置传感器，探测与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置； 显影后检测机台，与所述晶片边缘位置传感器及洗边线位置传感器分别相连，根据所述晶片边缘各测量位置及与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置，获取各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像； 逻辑运算装置，设置于所述显影后检测机台内，自动收集各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像，计算各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度；根据所有测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，计算洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；自动收集各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；将收集的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许偏移值时，将该洗边宽度或偏移量发送； 预警装置，接收所述逻辑运算装置发出的超过最大容许宽度的洗边宽度，以及超过最大容许偏移值的偏移量，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测。
其中，半导体厂的自动监视系统会进一步将接收到的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的即统计过程控制(SPC，Statistical Process Control)系统，所述SPC系统对整个半导体厂的工艺程序进行自动控制，当SPC系统接收到的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量超过最大容许偏移值时，将会发出指令给后续机台，自动停止后续机台的相关操作。
进一步地，所述晶片边缘各测量位置分别为0°位置、90°位置、180°位置以及 270°位置，其中所述0°位置为晶片切口位置，90°位置、180°位置以及270°位置分别为沿所述晶片切口位置顺时针或逆时针方向旋转90°、180°以及270°对应的位置。
进一步地，所述洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量的计算公式为 S-^ZSx' i-S,2 Sx = (W90-W270) /2 Sy= (W0-W180)/2 其中，S表示洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿X方向的偏移量；SY表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿Y方向的偏移量；评^-评-以及评㈣分别表示晶片边缘测量位置为。。、90°、180°以及270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且Sx、SY、%、W90, W180以及W27tl均为矢量。
进一步地，所述逻辑运算装置在有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送。
进一步地，所述逻辑运算装置内设置有 第一 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度；且根据设置的最大容许宽度，判断收集的各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，当有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送至所述预警装置；以及 第二 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；且根据设置的最大容许偏移值，判断洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值；当超过最大容许偏移值，将该偏移量发送至所述预警装置。
其中，所述第一 SPC图形化计算模块以及所述第二 SPC图形化计算模块通常分别简称为SPC Chart, SPC Chart为具有自动计算功能及带异常状况处理计划(OCAP，Out of Control Action Plan)的图形化计算工具；所谓0CAP，是指当发生异常情况时，会给出后续处理的相应指令。并且所述第一 SPC图形化计算模块、所述第二 SPC图形化计算模块内分别对应设置有洗边宽度最大值(SPEC)、洗边线偏移最大值(SPEC)。
进一步地，所述晶片边缘位置传感器及所述洗边线位置传感器均为光学传感器。
进一步地，所述显影后检测机台为徕卡LDS3300M机台。
进一步地，所述最大容许偏移值为200um。
进一步地，所述最大容许宽度为洗边前半导体晶片上的光刻胶宽度的20%。
本发明实施例提供的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，利用上述光刻胶边缘洗边数据测量系统对光刻胶边缘洗边数据进行测量监控，该方法包括如下步骤 所述晶片边缘位置传感器探测并确定晶片边缘各测量位置； 所述洗边线位置传感器探测与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置； 所述显影后检测机台获取光刻胶边缘洗边宽度的光学图像； 所述逻辑运算装置自动收集各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像，计算各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度；根据所有测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，计算洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；自动收集各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；将收集的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，将该洗边宽度或偏移量发送； 所述预警装置接收所述逻辑运算装置发出的超过最大容许宽度的洗边宽度，以及超过最大容许偏移值的偏移量，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测。
进一步地，所述晶片边缘各测量位置分别为0°位置、90°位置、180°位置以及 270°位置其中所述0°位置为晶片切口位置，90°位置、180°位置以及270°位置分别为沿所述晶片切口位置顺时针或逆时针方向旋转90°、180°以及270°对应的位置。
进一步地，所述洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量的计算公式为 4-S7 Sx= (W90-W270)/2 Sy = (W0-W180) /2 其中，S表示洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿X方向的偏移量；SY表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿Y方向的偏移量；评^-评-以及评㈣分别表示晶片边缘测量位置为。。、90°、180°以及270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且Sx、SY、%、W90, W180以及W27tl均为矢量。
进一步地，所述逻辑运算装置在有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送。
进一步地，所述逻辑运算装置内设置有 第一 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度；且根据设置的最大容许宽度，判断收集的各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，当有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送至所述预警装置；以及 第二 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；且根据设置的最大容许偏移值，判断洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值；当超过最大容许偏移值，将该偏移量发送至所述预警装置。
进一步地，所述晶片边缘位置传感器及所述洗边线位置传感器均为光学传感器。
进一步地，所述显影后检测机台为徕卡LDS3300M机台。
进一步地，所述最大容许偏移值为200um。
进一步地，所述最大容许宽度为洗边前半导体晶片上的光刻胶宽度的20%。
请参考图3，图3为本发明实施例提供的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法的测量原理示意图，如图3所示，选取晶片切口位置A作为第一测量位置，并且将该位置定义为0°位置，将沿顺时针方向与位置A成90°的位置B作为第二测量位置，将沿顺时针方向与位置A成180°的位置C作为第三测量位置，将沿顺时针方向与位置A成270°的位置D 作为第四测量位置； 晶片401的中心402与洗边线501的圆心502沿X方向的偏移量& = (W90-W270)/2 ； 晶片401的中心402与洗边线501的圆心502沿Y方向的偏移量Sy= (W0-W180)/2 ； 根据勾股定理，晶片401的中心402与洗边线501的圆心502的总偏移量 S-^Sx2H-Sy2 ； 其中，WQ、W9Q、W18tl以及W27tl分别表示晶片边缘测量位置为0°、90°、180°以及 270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且3)(、5”1(1、19(1、118(1以及W27tl均为矢量。
需要说明的是，在本发明的一个具体实施例中，所述0°位置为晶片切口位置，这是为了方便晶片边缘位置传感器的探测，然而本发明并不以此为限，即本发明还可以采用其它位置作为0°位置。
综上所述，本发明提供了一种光刻胶边缘洗边数据测量系统，该测量系统包括显影后检测机台、晶片边缘位置传感器、洗边线位置传感器、逻辑运算装置以及预警装置；该测量系统可在对半导体晶片进行显影后检测的同时，计算得到半导体晶片边缘各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；从而可在对半导体晶片进行曝光显影后即可获得光刻胶边缘洗边数据，避免了因洗边线偏移而给后续各工序造成影响；同时，本发明还提供了一种测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，该方法利用光刻胶边缘洗边数据测量系统对半导体晶片的光刻胶边缘洗边数据进行测量及计算；同时将这些数据进行自动收集，发送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，发出警报， 并将该洗边宽度或偏移量发送给工作人员检测；从而可实现对半导体晶片光刻胶边缘洗边数据进行实时监视，并及时发现洗边线偏移情况，避免了因洗边线偏移而给后续各工序造成影响，该方法简单方便。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种光刻胶边缘洗边数据测量系统，用于测量半导体晶片上的光刻胶边缘洗边宽度及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量，其特征在于，包括晶片边缘位置传感器，探测并确定晶片边缘各测量位置；洗边线位置传感器，探测与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置；显影后检测机台，与所述晶片边缘位置传感器及洗边线位置传感器分别相连，根据所述晶片边缘各测量位置及与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置，获取各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像；逻辑运算装置，设置于所述显影后检测机台内，自动收集各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像，计算各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度；根据所有测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，计算洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；自动收集各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；将收集的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，将该洗边宽度或偏移量发送预警装置，接收所述逻辑运算装置发出的超过最大容许宽度的洗边宽度，以及超过最大容许偏移值的偏移量，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测。
2.如权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述晶片边缘各测量位置分别为0°位置、90°位置、180°位置以及270°位置，其中所述0°位置为晶片切口位置，90°位置、180°位置以及270°位置分别为沿所述晶片切口位置顺时针或逆时针方向旋转90°、180°以及270°对应的位置。
3.如权利要求2所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量的计算公式为N- . I \ “ '-J >.V \Sx — (W90 ~W2 70) / 2SY= (W0-W180)/2其中，S表示洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿X方向的偏移量；sY表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿Y方向的偏移量； w。、w9(1、W18tl以及W27tl分别表示晶片边缘测量位置为0°、90°、180°以及270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且SX、SY、W。W9(1、W18tl以及W27tl均为矢量。
4.如权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述逻辑运算装置在有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送。
5.如权利要求4所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述逻辑运算装置内设置有第一 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度；且根据设置的最大容许宽度，判断收集的各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，当有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送至所述预警装置；以及第二 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；且根据设置的最大容许偏移值，判断洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值；当超过最大容许偏移值，将该偏移量发送至所述预警装置。
6.如权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述晶片边缘位置传感器及所述洗边线位置传感器均为光学传感器。
7.如权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述显影后检测机台为徕卡LDS3300M机台。
8.如权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述最大容许偏移值为200um。
9.如权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统，其特征在于，所述最大容许宽度为洗边前半导体晶片上的光刻胶宽度的20%。
10.一种测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，利用权利要求1所述的光刻胶边缘洗边数据测量系统进行测量监控，其特征在于，包括如下步骤所述晶片边缘位置传感器探测并确定晶片边缘各测量位置；所述洗边线位置传感器探测与晶片边缘各测量位置对应的洗边线位置；所述显影后检测机台获取光刻胶边缘洗边宽度的光学图像；所述逻辑运算装置自动收集各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度的光学图像，计算各测量位置的光刻胶边缘洗边宽度；根据所有测量位置的光刻胶边缘洗边宽度，计算洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；自动收集各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；将收集的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量传送给半导体厂的自动监视系统；并判断各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，以及洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过最大容许宽度或超过最大容许偏移值时，将该洗边宽度或偏移量发送；所述预警装置接收所述逻辑运算装置发出的超过最大容许宽度的洗边宽度，以及超过最大容许偏移值的偏移量，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测。
11.如权利要求10所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于，所述晶片边缘各测量位置分别为0°位置、90°位置、180°位置以及270°位置，其中所述0°位置为晶片切口位置，90°位置、180°位置以及270°位置分别为沿所述晶片切口位置顺时针或逆时针方向旋转90°、180°以及270°对应的位置。
12.如权利要求11所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于，所述洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量的计算公式为Sx — (W90 ~W2 70) / 2SY= (W0-W180)/2其中，S表示洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿X方向的偏移量；sY表示洗边线的圆心与半导体晶片中心沿Y方向的偏移量；w。、w9(1、W18tl以及W27tl分别表示晶片边缘测量位置为0°、90°、180°以及270°位置时对应的光刻胶边缘洗边宽度；并且SX、SY、W。W9(1、W18tl以及W27tl均为矢量。
13.如权利要求10所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于，所述逻辑运算装置在有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送。
14.如权利要求13所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于，所述逻辑运算装置内设置有第一 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度；且根据设置的最大容许宽度，判断收集的各测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度是否超过最大容许宽度，当有两个或两个以上测量位置对应的光刻胶边缘洗边宽度超过最大容许宽度时，将对应的洗边宽度发送至所述预警装置；以及第二 SPC图形化计算模块，自动收集计算得出的晶片边缘各测量位置对应的洗边线的圆心偏移半导体晶片中心的偏移量；且根据设置的最大容许偏移值，判断洗边线的圆心偏移半导体晶与中心的偏移量是否超过最大容许偏移值；当超过最大容许偏移值，将该偏移量发送至所述预警装置。
15.如权利要求10所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于、所述晶片边缘位置传感器及所述洗边线位置传感器均为光学传感器。
16.如权利要求10所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于、所述显影后检测机台为徕卡LDS3300M机台。
17.如权利要求10所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于，所述最大容许偏移值为200um。
18.如权利要求10所述的测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，其特征在于，所述最大容许宽度为洗边前半导体晶片上的光刻胶宽度的20%。
全文摘要
本发明公开了一种光刻胶边缘洗边数据测量系统，该系统包括显影后检测机台、晶片边缘位置传感器、洗边线位置传感器、逻辑运算装置及预警装置；该系统可在对晶片进行显影后检测的同时，计算光刻胶边缘洗边宽度，及洗边线的偏移量；从而可及时获得光刻胶边缘洗边数据；本发明还公开了一种测量监控光刻胶边缘洗边数据的方法，该方法利用上述系统对光刻胶边缘洗边数据进行测量及计算；将这些数据自动收集，发给半导体厂的自动监视系统；并判断洗边宽度是否超过最大容许宽度，及洗边线偏移量是否超过最大容许偏移值，当超过时，发出警报，并将该洗边宽度及偏移量发送给工作人员检测；从而可实现对光刻胶边缘洗边数据实时监视，及时发现洗边线偏移情况。
文档编号G03F7/20GK102466979SQ20101054335
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者丁海涛 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司