CN111128829B - 对准方法及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对准方法及校准方法，通过设定一母程式，获取第一标记点和第二标记点对应的晶圆的位置，由此通过第一标记点和所述第二标记点调整晶圆的位置，实现晶圆与电子束检测机台的位置对准。以及通过设定一子程式，在所述子程式中设置第一芯片特征区和第二芯片特征区的位置，进而得到第一芯片标记点和第二芯片标记点；进一步获取所述第一芯片标记点和所述第二芯片标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片的尺寸，然后，比较所述芯片和所述虚拟芯片的尺寸，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，以校准多个所述虚拟芯片的位置，由此校准与多个芯片对应的多个虚拟芯片的位置。

Description

对准方法及校准方法

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种对准方法及校准方法。

背景技术

随着集成电路工艺的发展以及关键尺寸按比例缩小，半导体工艺也越来越复杂，电子束检测机台应用比较广泛，在研发阶段能够帮助寻找工艺窗口，在实现量产过程中能够辅助工程师发现系统问题并及时调整工艺窗口，以及能够检测晶圆的缺陷。目前电子束检测机台每个程式均是一个独立的程式，建立时间花费较长，并且晶圆与电子束检测机台的位置对准较困难。由于电子束检测机台对于扫描区域的定位精确度要求极高，因此需要形成与晶圆匹配的晶圆图，现有定义晶圆图的方式主要通过SEM(扫描电子显微镜)影像对比，但由于扫描层的差异导致SEM影像不同，故而每一层均需要定义晶圆图。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对准方法及校准方法，以解决晶圆与电子束检测机台的位置对准困难以及不同扫描层的影像差异无法共用相同的程式的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种对准方法，所述对准方法包括：

设定一母程式，所述母程式包括所述晶圆的第一特征区和第二特征区的位置；

分别获取所述第一特征区和所述第二特征区的所述晶圆的图像，以得到第一图像组和第二图像组；

将所述第一图像组和所述第二图像组进行比较，以得到第一标记图像和第二标记图像；

获取所述第一标记图像对应的所述晶圆的位置以及获取所述第二标记图像对应的所述晶圆的位置，以得到第一标记点和第二标记点；

通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置，以实现所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置对准。

可选的，在所述的对准方法中，所述第一图像组包括至少9张第一图像，所述第二图像组包括至少9张第二图像。

可选的，在所述的对准方法中，将所述第一图像组和所述第二图像组进行比较的方法包括：

将每一所述第一图像和所有所述第二图像进行对比，以得到重合度最高的一所述第一图像和一所述第二图像；

确定对比得到的所述第一图像和所述第二图像中重合的图像，并将对比得到的所述第一图像中的所述重合的图像作为第一标记图像，以及将对比得到的所述第二图像中的所述重合的图像作为第二标记图像。

可选的，在所述的对准方法中，所述第一特征区和所述第二特征区分别位于所述晶圆中心的两侧。

可选的，在所述的对准方法中，通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置包括：以所述第一标记点和所述第二标记点为基准点，调整所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置。

基于同一发明构思，本发明还提供一种校准方法，用于校准与晶圆的多个芯片对应的多个虚拟芯片的位置，其特征在于，所述校准方法包括：

设定一子程式，所述子程式包括第一芯片特征区和第二芯片特征区的位置，所述第一芯片特征区和所述第二芯片特征区分别位于对角相邻的两个所述芯片上；

形成一虚拟晶圆，所述虚拟晶圆包括多个所述虚拟芯片；

分别获取所述第一芯片特征区和所述第二芯片特征区的所述芯片的图像，以得到第一芯片图像组和第二芯片图像组；

将所述第一芯片图像组和所述第二芯片图像组进行比较，以得到第一芯片标记图像和第二芯片标记图像；

获取所述第一芯片标记图像对应的所述芯片的位置以及获取所述第二芯片标记图像对应的所述芯片上的位置，以得到第一芯片标记点和第二芯片标记点；

获取所述第一芯片标记点和所述第二芯片标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片的尺寸；

比较所述芯片和所述虚拟芯片的尺寸，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，以校准多个所述芯片的位置。

可选的，在所述的校准方法中，所述第一芯片图像组包括至少9张第一芯片图像，所述第二芯片图像组包括至少9张第二芯片图像。

可选的，在所述的校准方法中，将所述第一芯片图像组和所述第二芯片图像组进行比较的方法包括：

将每一所述第一芯片图像和所有所述第二芯片图像进行对比，以得到重合度最高的一所述第一芯片图像和一所述第二芯片图像；

确定对比得到的所述第一芯片图像和所述第二芯片图像中重合的芯片图像，并将对比得到的所述第一芯片图像中的所述重合的芯片图像作为第一芯片标记图像，以及将对比得到的所述第二芯片图像中的所述重合的芯片图像作为第二芯片标记图像。

可选的，在所述的校准方法中，多个所述芯片呈网格状排布，且多个所述芯片的大小相同。

可选的，在所述的校准方法中，将所述芯片的尺寸与所述虚拟芯片的尺寸作对比，确定所述虚拟芯片芯片的尺寸是否需要校准的方法包括：

若所述虚拟芯片的尺寸与所述芯片尺寸不同，则调整多个所述虚拟芯片的大小以及所述虚拟芯片在所述虚拟晶圆中的布局。

在本发明提供的对准方法及校准方法中，通过获取第一特征区和第二特征区的晶圆的图像，得到第一图像组和第二图像组；进而将所述第一图像组和所述第二图像组进行比较，以得到第一标记图像和第二标记图像；然后获取所述第一标记图像对应的所述晶圆的位置以及获取所述第二标记图像对应的所述晶圆的位置，以得到第一标记点和第二标记点；通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置，以实现所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置对准。即可以通过在母程式中设置第一特征区和第二特征区的位置，然后通过所述第一特征区得到第一标记点以及通过所述第二特征区得到第二标记点，由此得到晶圆上的两个位置不同的标记点，进而通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置，由此实现所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置对准。进一步的，在校准方法中，通过获取第一芯片特征区和第二芯片特征区的图像，以得到第一图像组和第二图像组；并将所述第一芯片图像组和所述第二芯片图像组进行比较，以得到第一芯片标记图像和第二芯片标记图像；然后获取所述第一芯片标记图像对应的所述芯片的位置以及获取所述第二标记图像对应的所述芯片上的位置，得到第一芯片标记点和第二芯片标记点；进而获取所述第一标记点和所述第二标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片的尺寸；将所述芯片的尺寸与所述虚拟芯片的尺寸进行比较，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，由此实现多个芯片与多个虚拟芯片的位置校准。更进一步的，通过设定子程式，在所述子程式中设置第一芯片特征区和第二芯片特征区的位置，即在所述子程式中设置两个芯片特征区所在的芯片上的位置，由此避免不同扫描层的影像差异。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的对准方法的流程示意图；

图2是本发明具体实施例提供的晶圆表面的结构示意图；

图3是本发明具体实施例提供的校准方法的流程示意图；

图4是本发明具体实施例提供的多个芯片排布的结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

100-晶圆；110-第一特征区；120-第二特征区；130-芯片；131-第一芯片特征区；132-第二芯片特征区。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的对准方法及校准方法作进一步详细说明。根据下面说明，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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，其为本发明具体实施例提供的对准方法的流程示意图；本发明提供一种对准方法，包括以下步骤：

步骤S1：设定一母程式，所述母程式包括所述晶圆的第一特征区和第二特征区的位置；

步骤S2：分别获取所述第一特征区和所述第二特征区的所述晶圆的图像，以得到第一图像组和第二图像组；

步骤S3：将所述第一图像组和所述第二图像组进行比较，以得到第一标记图像和第二标记图像；

步骤S4：获取所述第一标记图像对应的所述晶圆的位置以及获取所述第二标记图像对应的所述晶圆的位置，以得到第一标记点和第二标记点；

步骤S5：通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置，以实现所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置对准。

请参考图2，其为本发明具体实施例提供的晶圆表面的结构示意图。在步骤S1中，所述第一特征区110和所述第二特征区120分别位于所述晶圆100中心的两侧，所述第一特征区110和所述第二特征区120可以为所述晶圆100中心两侧的两个区域或者两个点。优选的，所述第一特征区110和所述第二特征区120可以为在所述晶圆中心两侧平行的两个特征区。

在步骤S2中，分别获取所述第一特征区110和所述第二特征区120的所述晶圆100的图像，以得到第一图像组和第二图像组。可以通过电子束检测机台的成像系统获取获取所述第一特征区110和所述第二特征区120的晶圆100的图像。所述第一图像组包括至少9张第一图像，所述第二图像组包括至少9张第二图像。各所述第一图像对应所述第一特征区110不同位置的图像，各所述第二图像对应所述第二特征区120不同位置的图像。

在步骤S3中，将所述第一图像组和所述第二图像组进行比较，以得到第一标记图像和第二标记图像的方法包括：将每一所述第一图像和所有所述第二图像进行对比，以得到重合度最高的一所述第一图像和一所述第二图像；确定对比得到的所述第一图像和所述第二图像中重合的图像，并将对比得到的所述第一图像中的所述重合的图像作为第一标记图像，以及将对比得到的所述第二图像中的所述重合的图像作为第二标记图像。得到所述第一标记图像和所述第二标记图像的目的是，根据所述第一标记图像和所述第二标记图像找到所述第一特征区110和所述第二特征区120具有相同图像的两个点。

在步骤S4中，获取所述第一标记图像对应的所述晶圆100的位置以及获取所述第二标记图像对应的所述晶圆100的位置，以得到第一标记点和第二标记点；其中，所述第一标记点和所述第二标记点均位于所述晶圆100中心的两侧。优选的，所述第一标记点和所述第二标记点在同一条直线上，以在后续调整所述晶圆100位置的过程中作为所述晶圆100位置的基准点，避免所述晶圆100的位置倾斜。所述第一标记点和所述第二标记点对应的所述晶圆100的特征均相同。

在步骤S5中，通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆100的位置，以实现所述晶圆100在所述电子束检测机台中的位置对准的方法包括：以所述第一标记点和所述第二标记点为基准点，调整所述晶圆100在所述电子束检测机台中的位置，由于所述第一标记点和所述第二标记点位于所述晶圆100中心的两侧，由此能够在调整过程中，避免所述晶圆100的位置偏移，从而实现所述晶圆100与所述电子束检测机台的位置对准。

请参考图3，其为本发明具体实施例提供的校准方法的流程示意图。基于同一构思，本发明还提供一种校准方法，用于校准与晶圆的多个芯片对应的多个虚拟芯片的位置。如图3所示，所述校准方法包括：

步骤S10:设定一子程式，所述子程式包括第一芯片特征区和第二芯片特征区的位置，所述第一芯片特征区和所述第二芯片特征区分别位于对角相邻的两个所述芯片上；

步骤S20:形成一虚拟晶圆，所述虚拟晶圆包括多个所述虚拟芯片；

步骤S30:分别获取所述第一芯片特征区和所述第二芯片特征区的所述芯片的图像，以得到第一芯片图像组和第二芯片图像组；

步骤S40:将所述第一芯片图像组和所述第二芯片图像组进行比较，以得到第一芯片标记图像和第二芯片标记图像；

步骤S50:获取所述第一芯片标记图像对应的所述芯片的位置以及获取所述第二芯片标记图像对应的所述芯片上的位置，以得到第一芯片标记点和第二芯片标记点；

步骤S60:获取所述第一芯片标记点和所述第二芯片标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片的尺寸；

步骤S70:比较所述芯片和所述虚拟芯片的尺寸，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，以校准多个所述芯片的位置。

请参考图4，其为本发明具体实施例提供的多个芯片排布的结构示意图。在步骤S10中，设定一子程式，所述子程式包括第一芯片特征区131和第二芯片特征区132的位置，所述第一芯片特征区131和所述第二芯片特征区132分别位于对角相邻的两个所述芯片130上。其中，所述第一芯片特征区131和所述第二芯片特征区132的位置可以为所述电子束检测机台中的母程式或者另一子程式提供的位置。在所述子程式中设置所述第一特征区110和所述第二特征区120的位置的目的是，在同一型号的多个所述晶圆100中，当多个所述晶圆100的膜层或者图案不同时，能够通过所述子程式中的所述位置信息确定所述第一特征区110和所述第二特征区120，从而避免不同影像的晶圆100无法使用相同的程式的问题。所述晶圆100包括多个芯片130，多个所述芯片130呈网格状排布，且多个所述芯片130的大小相同，所述第一芯片特征区131和所述第二芯片特征区132在两个所述芯片130上的位置相同。

在步骤S20中，形成一虚拟晶圆，所述虚拟晶圆包括多个所述虚拟芯片，所述虚拟芯片在所述虚拟晶圆中呈网格状排布，多个所述虚拟芯片的数量与多个所述芯片130的数量相同。

在步骤S30中，分别获取所述第一芯片特征区131和所述第二芯片特征区132的所述芯片130的图像，以得到第一芯片图像组和第二芯片图像组。在本申请的实施例中，可以通过所述电子束检测机台的成像系统获取所述第一芯片130图像组和所述第二芯片130图像组。

在步骤S40中，将所述第一芯片130图像组和所述第二芯片130图像组进行比较，以得到第一芯片130标记图像和第二芯片130标记图像。具体的，将所述第一芯片图像组和所述第二芯片图像组进行比较的方法包括：将每一所述第一芯片图像和所有所述第二芯片图像进行对比，以得到重合度最高的一所述第一芯片图像和一所述第二芯片图像；确定对比得到的所述第一芯片图像和所述第二芯片图像中重合的芯片图像，并将对比得到的所述第一芯片图像中的所述重合的芯片图像作为第一芯片标记图像，以及将对比得到的所述第二芯片图像中的所述重合的芯片图像作为第二芯片标记图像。其中，各所述第一芯片图像为一所述芯片130上不同位置的的图像，各所述第二芯片图像为另一所述芯片130上不同位置的图像。所述重合的所述芯片130图像可以为所述第一芯片130图像和所述第二芯片130图像上的重合的图案。

在步骤S50中，获取所述第一芯片130标记图像对应的所述芯片130的位置以及获取所述第二芯片130标记图像对应的所述芯片上的位置，以得到第一芯片标记点和第二芯片130标记点。

在步骤S60中，获取所述第一芯片130标记点和所述第二芯片130标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片130的尺寸。

在步骤S70中，比较所述芯片130和所述虚拟芯片的尺寸，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，以校准多个所述芯片130的位置的方法包括：若所述芯片130的尺寸与所述虚拟芯片的尺寸相同，则判断为多个所述芯片130与多个所述虚拟芯片的位置匹配。若所述虚拟芯片的尺寸与所述芯片130尺寸不同，则调整多个所述虚拟芯片的大小以及所述虚拟芯片在所述虚拟晶圆中的布局，以实现多个所述虚拟芯片与多个所述芯片130的位置校准。优选的，通过所述芯片130的尺寸确定所述虚拟芯片在所述虚拟晶圆中的起始位置，从而调整多个所述虚拟芯片的尺寸以及调整多个所述虚拟芯片在所述虚拟晶圆中的布局。其中，所述芯片130尺寸包括所述芯片130的大小，所述虚拟芯片的尺寸包括所述虚拟芯片的大小。

综上所述，在本发明提供的对准方法及校准方法中，通过设定一母程式，获取第一标记点和第二标记点对应的晶圆的位置，由此通过第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置，实现晶圆与电子束检测机台的位置对准。以及通过设定一子程式，在所述子程式中设置第一芯片特征区和第二芯片特征区的位置，进而得到第一芯片标记点和第二芯片标记点；进一步获取所述第一芯片标记点和所述第二芯片标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片的尺寸，然后，比较所述芯片和所述虚拟芯片的尺寸，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，以校准多个所述虚拟芯片的位置，由此校准与多个芯片对应的多个虚拟芯片的位置。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种对准方法，用于电子束检测机台与晶圆的位置对准，其特征在于，所述对准方法包括：

设定一母程式，所述母程式包括所述晶圆的第一特征区和第二特征区的位置；

通过电子束检测机台的成像系统分别获取所述第一特征区和所述第二特征区的所述晶圆的图像，以得到第一图像组和第二图像组；

将所述第一图像组和所述第二图像组进行比较，以得到重合度最高的一所述第一图像和一所述第二图像，确定对比得到的所述第一图像和所述第二图像中重合的图像，并将对比得到的所述第一图像中的所述重合的图像作为第一标记图像，以及将对比得到的所述第二图像中的所述重合的图像作为第二标记图像；

获取所述第一标记图像对应的所述晶圆的位置以及获取所述第二标记图像对应的所述晶圆的位置，以得到第一标记点和第二标记点，其中，所述第一标记点和所述第二标记点均位于所述晶圆中心的两侧；

通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置，以实现所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置对准。

2.如权利要求1所述的对准方法，其特征在于，所述第一图像组包括至少9张第一图像，所述第二图像组包括至少9张第二图像。

3.如权利要求1所述的对准方法，其特征在于，所述第一特征区和所述第二特征区分别位于所述晶圆中心的两侧。

4.如权利要求1所述的对准方法，其特征在于，通过所述第一标记点和所述第二标记点调整所述晶圆的位置包括：以所述第一标记点和所述第二标记点为基准点，调整所述晶圆在所述电子束检测机台中的位置。

5.一种校准方法，用于校准与晶圆的多个芯片对应的多个虚拟芯片的位置，其特征在于，所述校准方法包括：

设定一子程式，所述子程式包括第一芯片特征区和第二芯片特征区的位置，所述第一芯片特征区和所述第二芯片特征区分别位于对角相邻的两个所述芯片上；

形成一虚拟晶圆，所述虚拟晶圆包括多个所述虚拟芯片；

分别获取所述第一芯片特征区和所述第二芯片特征区的所述芯片的图像，以得到第一芯片图像组和第二芯片图像组；

将所述第一芯片图像组和所述第二芯片图像组进行比较，以得到重合度最高的一所述第一芯片图像和一所述第二芯片图像，确定对比得到的所述第一芯片图像和所述第二芯片图像中重合的芯片图像，并将对比得到的所述第一芯片图像中的所述重合的芯片图像作为第一芯片标记图像，以及将对比得到的所述第二芯片图像中的所述重合的芯片图像作为第二芯片标记图像；

获取所述第一芯片标记图像对应的所述芯片的位置以及获取所述第二芯片标记图像对应的所述芯片上的位置，以得到第一芯片标记点和第二芯片标记点；

获取所述第一芯片标记点和所述第二芯片标记点的坐标，并通过所述坐标计算出所述芯片的尺寸；

比较所述芯片和所述虚拟芯片的尺寸，确定是否校准多个所述虚拟芯片的尺寸，以校准多个所述虚拟芯片的位置。

6.如权利要求5所述的校准方法，其特征在于，所述第一芯片图像组包括至少9张第一芯片图像，所述第二芯片图像组包括至少9张第二芯片图像。

7.如权利要求5所述的校准方法，其特征在于，多个所述芯片呈网格状排布，且多个所述芯片的大小相同。

8.如权利要求5所述的校准方法，其特征在于，将所述芯片的尺寸与所述虚拟芯片的尺寸作对比，确定所述虚拟芯片的尺寸是否需要校准的方法包括：

若所述虚拟芯片的尺寸与所述芯片尺寸不同，则调整多个所述虚拟芯片的大小以及所述虚拟芯片在所述虚拟晶圆中的布局。

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