[发明专利]一种背面对准的方法

说明书

本发明公开了一种背面对准的方法，包括如下步骤：在晶圆上分别建立晶圆坐标系和晶圆几何坐标系，晶圆正面上片，根据正面标记执行第一次对准，计算得到晶圆坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系；执行第二次对准，计算得到晶圆正面的晶圆几何坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系，进而得到晶圆坐标系相对于晶圆几何坐标系的相对位置关系，晶圆背面上片；执行第三次对准，计算得到晶圆背面的晶圆几何坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系，根据所述晶圆坐标系相对于晶圆几何坐标系的相对位置关系，计算得到晶圆背面，晶圆坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系。

技术领域

本发明涉及一种背面对准的方法，特别是晶圆的背面对准方法。

背景技术

集成电路三维封装需要晶圆背面曝光，曝光之前需要进行晶圆对准以计算曝光位置，如果背面对准不精确，曝光位置也不精确。晶圆曝光的背面对准方法主要有两种，第一种是采用红外光穿透晶圆的硅层，对背面的标记成像进行对准；第二种是采用可见光直接对晶圆背面的标记成像。

第一种方法受限于红外光源的功率限制，经常难以清晰成像，影响对准效果。

第二种方法中，晶圆和工件台紧密接触，可见光直接对准需要在工件台上镂空若干个区域，该镂空区域是固定的，而且面积较小，这就在实际上影响了标记可以选取的位置范围，以至于经常出现没有标记可用的情况；而且这种镂空区域的数量也不能太多，否则影响晶圆吸附效果。

发明内容

本发明提供了一种晶圆对准的方法，用以解决红外光穿透晶圆的硅层对准方法受限于红外光源的功率限制以及可见光直接对晶圆背面的标记成像的方法受限于工件台镂空区域的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种背面对准的方法，包括如下步骤：

步骤一：在晶圆正面设置至少两个对准标记，根据该两个对准标记的名义位置，建立晶圆坐标系（Wafer Coordinate System，WCS）；同时，在晶圆的边缘位置设置至少两个穿透型标记，根据该两个穿透型标记的名义位置，建立晶圆几何坐标系（Wafer GeometryCoordinate System，WGCS）。

步骤二：晶圆正面上片到工件台，采用对准系统，执行第一次对准，计算得到晶圆正面，晶圆坐标系相对于工件台零位坐标系（Wafer Stage Zero Coordinate System，WZCS）的相对位置关系，执行第二次对准，计算得到晶圆正面，晶圆几何坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系，进而得到晶圆坐标系相对于晶圆几何坐标系的相对位置关系。

步骤三：晶圆背面上片到工件台，采用对准系统执行第三次对准，计算得到晶圆背面，晶圆几何坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系。

步骤四：根据所述晶圆坐标系相对于晶圆几何坐标系的相对位置关系，计算得到晶圆背面，晶圆坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系。

所述对准系统为目前常用的对准系统，所述对准系统设置在晶圆上方，包括可见光照明光学系统、可见光成像光学系统和可见光成像探测器件，所述可见光照明光学系统发出可见光光线，可见光光线穿过所述可见光成像光学系统均匀照射所述对准标记或所述穿透型标记，成像在所述可见光成像探测器件上。

作为优选，根据晶圆背面，晶圆坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系，计算背面对准的曝光位置。

作为优选，所述步骤二中，所述第一次对准的操作如下：以所述对准标记为基准，已知所述对准标记在晶圆上的位置，计算所述对准标记在所述对准系统中的理论成像位置，测量所述对准标记在所述对准系统中的实际成像位置，计算所述对准标记的理论成像位置和实际成像位置之间的位置变换关系，得到晶圆正面，晶圆坐标系相对于工件台零位坐标系的相对位置关系。