晶圆偏移值计算方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及半导体集成电路制造，尤其是涉及一种晶圆偏移值计算方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、半导体集成电路是电子设备的核心组成部分，在半导体集成电路制造过程中，晶圆盘片会在多个阶段进行传输交接；晶圆盘片传输交接的精确度是晶圆盘片制造、清洗、存储以及半导体集成电路的制造(光刻)和检测过程中的关键技术，直接影响制成品的成败。

2、当前，晶圆传输与交接过程中的位置修正通常采用快速高精度成像法，采用快速高精度成像法需要对晶圆先进行成像操作；在成像期间，晶圆传输与交接过程停止，成像完成后加载数据库中的标准位置图像使用视觉图像算法进行分析比对。快速高精度成像法需要将晶圆成像图与标准位置图像进行比对以修正晶圆传输交接过程中的位置，使得需要有相当规模的数据库支持，由于每次图像都需要存储到数据库，图像数据很大，从而导致存储成本高。

技术实现思路

1、为了有助于解决快速高精度成像法需要相当规模的数据库支持，导致存储成本高的问题，本技术提供一种晶圆偏移值计算方法、装置、设备及存储介质。

2、第一方面，本技术提供一种晶圆偏移值计算方法，采用如下技术方案：所述方法应用于晶圆偏移值计算系统，所述晶圆偏移值计算系统包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述方法包括：

3、在机械手加载晶圆运动时，获取所述晶圆的移动信息；

4、根据所述晶圆的移动信息，将所述晶圆的运动方向设定为第一方向，将与第一方向相互垂直的方向设定为第二方向；

5、获取用户需求，并根据用户需求进行配置，生成用户配置数据，所述用户配置数据包括长边值和初始状态数据值，所述长边值为所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的感光区域的长边值，所述初始状态数据值为所述机械手上的编码器的初始状态时的数据值；

6、接收采集得到的所述晶圆运动时的位置信息，所述位置信息包括所述第一光电传感器和所述第二光电传感器采集的电压数据以及所述机械手上的编码器采集的位置数据；

7、根据所述位置信息和所述用户配置数据计算所述晶圆在第一方向和第二方向的偏移值。

8、通过上述技术方案，根据传感器采集得到的数据，采用算法计算晶圆在第一方向和第二方向的偏移值，计算得到的结果可以实时输出，不需要大数据库支持，数据采集量小，从而可以降低数据存储成本；此外，采用快速高精度成像法由于需要视觉图像分析算法计算，因此，需要占用过多的硬件基础设施的计算资源，而本技术方案仅需通过传感器采集的位置数据进行运算，可以尽可能降低基础设施计算资源的投入，从而降低晶圆制造过程的成本投入；同时，方案可以根据用户业务需求进行设置，方案灵活性高。

9、在一个具体的可实施方案中，所述晶圆偏移值计算系统包括监控单元，所述监控单元用于监控所述第一光电传感器和所述第二光电传感器采集的电压数据的变化；

10、所述接收采集得到的所述晶圆运动时的位置信息包括：

11、控制所述监控单元监控所述第二光电传感器的输出电压；

12、当所述第二光电传感器的输出电压变化时，接收并记录所述第二光电传感器输出的电压数据，所述第二光电传感器输出的电压数据包括最大电压值和最小电压值；

13、控制所述监控单元监控所述第一光电传感器的输出电压；

14、当所述第一光电传感器的输出电压变化时，接收所述第一光电传感器的输出电压值；

15、当所述第一光电传感器输出的电压数据与所述最大电压值相等时，接收并记录所述机械手上的编码器的运动状态数据值。

16、通过上述技术方案，在晶圆运动过程中，分别采集设置在第一方向和第二方向的光电传感器的电压值数据，以及机械手上的编码器提供的位置数据，使得晶圆在运动过程中即可以完成位置数据的采集和计算，从而可以保证晶圆传输和交接业务过程中的连续性，提高晶圆制造的效率。

17、在一个具体的可实施方案中，所述根据所述位置信息和所述用户配置数据计算所述晶圆在第一方向和第二方向的偏移值包括：

18、根据所述长边值、所述最大电压值和所述最小电压值进行预设的函数运算并生成所述晶圆在第二方向的第二偏移值；

19、计算所述运动状态数据值和所述初始状态数据值的差值，生成所述晶圆在第一方向的第一偏移值。

20、通过上述技术方案，根据参变量计算第一方向和第二方向的偏移值，软件算法精简且高效，计算结果可以实时输出，从而可以降低基础设施计算资源的投入，降低晶圆制造成本。

21、在一个具体的可实施方案中，所述预设的函数运算包括：

22、

23、其中，v1为所述最大电压值，v2为所述最小电压值，d为所述长边值，y0为所述第二偏移值。

24、在一个具体的可实施方案中，在所述接收并记录所述第二光电传感器输出的电压数据之后，还包括：

25、判断接收的所述第二光电传感器输出的电压数据是否符合预设的工作曲线特征；

26、若接收的所述第二光电传感器输出的电压数据不符合预设的工作曲线特征，则重新接收所述第二光电传感器输出的电压数据。

27、通过上述技术方案，传感器输出的电压值一般会符合某种工作曲线特征，将采集得到的电压值进行拟合并与预先确定好的曲线关系比对，以保证采集得到的电压值符合要求，从而确保采集得到的数据的准确性，进而可以提高计算的晶圆偏移值的准确性。

28、在一个具体的可实施方案中，在所述接收并记录所述第二光电传感器输出的电压数据之后，还包括：

29、当接收的所述第二光电传感器输出的电压数据在两个采样周期内的电压值相等时，停止接收所述第二光电传感器输出的电压数据。

30、通过上述技术方案，晶圆运动过程中，传感器输出的电压值会持续变化，若在两个连续的采样周期内电压值不变化则说明晶圆已经完全离开传感器，则不需要再进行采样，停止采样也即停止接收数据，从而可以节省资源。

31、在一个具体的可实施方案中，在所述根据所述晶圆的移动信息，将所述晶圆的运动方向设定为第一方向，将与第一方向相互垂直的方向设定为第二方向之前，还包括：

32、根据所述第一光电传感器和所述第二光电传感器采集的电压数据，调整所述晶圆的初始位置。

33、通过上述技术方案，在用户采用该方法对晶圆偏移值进行计算之前，需要先对晶圆位置进行调整，以确保晶圆的初始位置在第一方向和第二方向都不存在偏差，从而可以使晶圆在运动过程中测得的位置数据更准确，进而可以提高计算得到的偏移值的准确率。

34、第二方面，本技术提供一种晶圆偏移值计算装置，采用如下技术方案：所述装置应用于晶圆偏移值计算系统，所述晶圆偏移值计算系统包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述装置包括：

35、信息获取模块，用于在机械手加载晶圆运动时，获取所述晶圆的移动信息；

36、方向设定模块，用于根据所述晶圆的移动信息，将所述晶圆的运动方向设定为第一方向，将与第一方向相互垂直的方向设定为第二方向；

37、需求配置模块，用于获取用户需求，并根据用户需求进行配置，生成用户配置数据，所述用户配置数据包括长边值和初始状态数据值，所述长边值为所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的感光区域的长边值，所述初始状态数据值为所述机械手上的编码器的初始状态时的数据值；

38、数据接收模块，用于接收采集得到的所述晶圆运动时的位置信息，所述位置信息包括所述第一光电传感器和所述第二光电传感器采集的电压数据，所述机械手上的编码器采集的位置数据；

39、偏移计算模块，用于根据所述位置信息和所述用户配置数据计算所述晶圆在第一方向和第二方向的偏移值。

40、第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种晶圆偏移值计算方法的计算机程序。

41、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种晶圆偏移值计算方法的计算机程序。

42、综上所述，本技术具有以下有益技术效果：

43、1、根据传感器采集得到的数据，采用算法计算晶圆在第一方向和第二方向的偏移值，计算得到的结果可以实时输出，不需要大数据库支持，数据采集量小，从而可以降低数据存储成本；此外，采用快速高精度成像法由于需要视觉图像分析算法计算，因此，需要占用过多的硬件基础设施的计算资源，而本技术方案仅需通过传感器采集的位置数据进行运算，可以尽可能降低基础设施计算资源的投入，从而降低晶圆制造过程的成本投入；同时，方案可以根据用户业务需求进行设置，方案灵活性高。

44、2、在晶圆运动过程中，分别采集设置在第一方向和第二方向的光电传感器的电压值数据，以及机械手上的编码器提供的位置数据，使得晶圆在运动过程中即可以完成位置数据的采集和计算，从而可以保证晶圆传输和交接业务过程中的连续性，提高晶圆制造的效率。

技术特征：

1.一种晶圆偏移值计算方法，其特征在于：所述方法应用于晶圆偏移值计算系统，所述晶圆偏移值计算系统包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述晶圆偏移值计算系统包括监控单元，所述监控单元用于监控所述第一光电传感器和所述第二光电传感器采集的电压数据的变化；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据所述位置信息和所述用户配置数据计算所述晶圆在第一方向和第二方向的偏移值包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述预设的函数运算包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述接收并记录所述第二光电传感器输出的电压数据之后，还包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述接收并记录所述第二光电传感器输出的电压数据之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述根据所述晶圆的移动信息，将所述晶圆的运动方向设定为第一方向，将与第一方向相互垂直的方向设定为第二方向之前，还包括：

8.一种晶圆偏移值计算装置，其特征在于：所述装置应用于晶圆偏移值计算系统，所述晶圆偏移值计算系统包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。

技术总结
本申请涉及一种晶圆偏移值计算方法、装置、设备及存储介质，应用在半导体集成电路制造技术领域，包括在机械手加载晶圆运动时，获取晶圆的移动信息；根据晶圆的移动信息，将晶圆的运动方向设定为第一方向，将与第一方向相互垂直的方向设定为第二方向；获取用户需求，并根据用户需求进行配置，生成用户配置数据；接收采集得到的晶圆运动时的位置信息；根据位置信息和用户配置数据计算晶圆在第一方向和第二方向的偏移值。本申请具有的技术效果：降低存储成本和计算资源，保证晶圆制造过程的连续性。

技术研发人员：吴文涛
受保护的技术使用者：无锡瓦力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23