专利名称：晶圆中心预对准方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机控制领域，特别是指一种IC制造领域晶圆中心的确定方法。
背景技术：
随着科技的发展，工业生产规模越来越大，因此人力成本会增加，且效率要求也越来越高，渐渐的在工厂中大量引入自动化或半自动化工具，如IC制造中很多工艺都需要预先获得晶圆准确的定位和姿态。当半导体工艺从微米级发展到深亚微米级、纳米级别，IC制造设备对各个分系统的要求达到了非常苛刻的地步。作为IC制造设备关键部件之一的晶圆预对准装置，其工作性能直接影响整个IC制造工艺的精度和效率。晶圆拟合求偏心是晶圆预对准的主要任务之一。在当前使用的晶圆拟合计算方法中，回转半径法计算量小，但其要求采样点相对于旋转中心的角度要均匀分布，并且一周采样点的总数为双偶数，给采样点的数据采集造成很大困难；轨迹拟合法虽然计算量小，但晶圆并非规则圆，且带有缺口，不易操作。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种简便高效求晶圆中心的方法。一种晶圆中心预对准方法，包括以下步骤:提供一旋转台电机，用以支撑旋转一晶圆；光学探测器，用以采集晶圆边缘数据和获取相对应的旋转台电机的码盘值，该方法还包括以下步骤:数据采样:所述旋转台电机带动所述晶圆旋转，所述光学探测器采集所述晶圆旋转一周过程中的边缘数据，并同时获取相对应的旋转台电机的码盘值数据；数据转换:去除缺口附近数据后，将光学探测器采样到的边缘数据转换成边界点距离电机旋转中心的实际长度数据；获取当前电机码盘值:获取旋转台电机在当前停止状态下的码盘值，以此作为直角坐标拟合的基准码盘值；直角坐标拟合:根据电机基准码盘值，将采样得到的电机码盘值数据转换为角度数据，根据角度数据，就可由边界点长度数据计算出在当前直角坐标系下的各采样点坐标，如此完成将采样数据转换为直角坐标数据；三点确定一个圆:采样三个点，用三点圆拟合方法求出一拟合圆在所述直角坐标下的圆心位置。在一实施方式中，重复三点拟合圆，得到多组拟合圆的数据，并将多组拟合圆的数据求平均，便可以得到晶圆圆心位置。在一实施方式中，所述晶圆至所述旋转台电机的旋转中心的距离等于旋转中心至所述光学探测器的距离减去所述晶圆边缘至所述光学探测器的距离。在一实施方式中，所述光学探测器具有最大量程L，所述最大量程至所述旋转中心的距离为S，所述光学探测器测量所述晶圆的边缘的距离为li(i e (1，2，3...N))，所述晶圆边缘至所述旋转中心的距离为S+L-ly (i e (1，2，3...Ν))。在一实施方式中，所述晶圆边缘对应采样得到的电机码盘值转换为角度数据为θ^ e (1，2，3...N))，所述晶圆边缘在所述直角坐标系下的坐标值能够通过所述晶圆边缘至所述旋转中心的距离S+L-lp (i e (1，2，3...Ν))及角度(1，2，3...N))计算得出((S+L-l^cos Θ i7 (S+L-1Jsin Θ J 其中，i e (1，2，3...Ν)。在一实施方式中，从所述晶圆的边缘值中间隔的选取三点，通过三点拟合圆法求出一拟合圆的坐标(A1, B1),通过多次圆拟合得到的坐标值求出晶圆的圆心坐标值为(+ +...+ An + B2 +...+ Bn )
Tl’Tl在一实施方式中，所述晶圆的三点选取不要求等间隔的采集。与现有技术相比，上述晶圆中心预对准方法中，通过三点拟合方法求晶圆的中心的位置，该方法不受单个采样数据误差的影响，且数据的采样很方便，并能充分的利用采样数据，简单而高效的计算出晶圆的中心。
图1是本发明晶圆中心预对准设备实施例结构的一示意图。图2是本发明三点拟合圆求偏心方法的一流程图。图3是本发明中晶圆边缘采样点的一示意图。图4是本发明中直角坐标数据拟合的一示意图。
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图5是本发明三点拟合圆的一示意图。主要元件符号说明
光学探测器 I晶圆2
旋转台电机 4如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式请参阅图1，在本发明的一较佳实施方式中，一晶圆中心预对准设备包括一旋转台电机4，用以支撑旋转一晶圆2 ;—光学探测器1，用于采集晶圆4边缘数据和获取相对应的旋转台电机4的码盘值。在一实施方式中，所述光学探测器是一单个CCD传感器。所述旋转台电机4具有一旋转中心。所述光学探测器I的最大量程为L，其最大量程至所述旋转台电机4的距离为S，则所述光学探测器I到所述旋转台电机4的旋转中心的距离为L+S。请参照图2-5，所述晶圆中心预对准方法包括以下步骤:S11，数据采样:所述旋转台电机4带动所述晶圆2绕一 P(见图3)的方向旋转一周，所述光学探测器I采集所述晶圆2旋转一周过程中的边缘数据，并同时获取相对应的旋转台电机4的码盘值数据。其中，根据晶圆2尺寸适当调节采样频率。图2为晶圆边缘采样点示意图，本发明并不要求等间隔采集；S12，数据转换:去除缺口附近数据后，将所述光学探测器I采样数据转换成晶圆2的边界点距离旋转台电机4的旋转中心的实际长度数据为
权利要求
1.一种晶圆中心预对准方法，包括以下步骤:提供一旋转台电机，用以支撑旋转一晶圆；光学探测器，用以采集晶圆边缘数据和获取相对应的旋转台电机的码盘值，其特征在于:该方法还包括以下步骤: 数据采样:所述旋转台电机带动所述晶圆旋转，所述光学探测器采集所述晶圆旋转一周过程中的边缘数据，并同时获取相对应的旋转台电机的码盘值数据； 数据转换:去除缺口附近数据后，将光学探测器采样到的边缘数据转换成边界点距离电机旋转中心的实际长度数据； 获取当前电机码盘值:获取旋转台电机在当前停止状态下的码盘值，以此作为直角坐标拟合的基准码盘值； 直角坐标拟合:根据电机基准 码盘值，将采样得到的电机码盘值数据转换为角度数据，根据角度数据，就可由边界点长度数据计算出在当前直角坐标系下的各采样点坐标，如此完成将采样数据转换为直角坐标数据； 三点确定一个圆:采样三个点，用三点圆拟合方法求出一拟合圆在所述直角坐标下的圆心位置。
2.如权利要求1所述的晶圆中心预对准方法，其特征在于:重复三点拟合圆，得到多组拟合圆的数据，并将多组拟合圆的数据求平均，便可以得到晶圆圆心位置。
3.如权利要求2所述的晶圆中心预对准方法，其特征在于:所述晶圆至所述旋转台电机的旋转中心的距离等于旋转中心至所述光学探测器的距离减去所述晶圆边缘至所述光学探测器的距离。
4.如权利要求3所述的晶圆中心预对准方法，其特征在于:所述光学探测器具有最大量程L，所述最大量程至所述旋转中心的距离为S，所述光学探测器测量所述晶圆的边缘的距离为1,(1 e (1，2，3...吣)，所述晶圆边缘至所述旋转中心的距离为3+1^-11，(i e (1,2,3...N))。
5.如权利要求4所述的晶圆中心预对准方法，其特征在于:所述晶圆边缘对应采样得到的电机码盘值转换为角度数据为GiQe (1，2，3...N))，所述晶圆边缘在所述直角坐标系下的坐标值能够通过所述晶圆边缘至所述旋转中心的距离S+L-lp (i e (1，2，3...N))及角度 Θ e (1，2，3...Ν))计算得出((S+L-Ucos Θ i，(S+L-l) sin Θ J 其中，i e (I,2,3...N)。
6.如权利要求5所述的晶圆中心预对准方法，其特征在于:从所述晶圆的边缘值中间隔的选取三点，通过三点拟合圆法求出一拟合圆的坐标(A1, B1),通过多次圆拟合得到的坐标值求出晶圆的圆心坐标值为(4+4+- + Λ +^2+- + ^ )。
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7.如权利要求6所述的晶圆中心预对准方法，其特征在于:所述晶圆的三点选取不要求等间隔的采集。
全文摘要
一种晶圆中心预对准方法，包括以下步骤提供一旋转台电机，用以支撑旋转一晶圆；光学探测器，用以采集晶圆边缘数据和获取相对应的旋转台电机的码盘值；数据采样、数据转换、获取当前电机码盘值、直角坐标拟合、三点确定一个圆；通过多次进行三点拟合圆求均值而得到当前晶圆圆心位置。本发明晶圆中心预对准方法中，通过三点拟合方法求晶圆的中心的位置，该方法不受单个采样数据误差的影响，且数据的采样很方便，并能充分的利用采样数据，简单而高效的计算出晶圆的中心。
文档编号H01L21/68GK103199047SQ201210002309
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者陈守良, 郭海冰, 邹风山, 李崇, 刘晓帆, 董状, 宋吉来, 甘戈 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司