[发明专利]用于测量晶片的设备和方法

说明书

本公开涉及用于测量晶片的设备和方法。该设备包括：运动平台，用于调节晶片的位置；第一预对准模块和第一图像识别模块，用于在测量第一晶片前，在运动平台上的第一位置处对准第一晶片；第二预对准模块和第二图像识别模块，用于在测量第二晶片前，在运动平台上的第二位置处对准第二晶片；以及测量模块，用于对处于运动平台上的第三位置处的第一晶片和第二晶片进行测量；其中第一位置、第二位置和第三位置彼此不同。本公开的实施例可以提高设备的测量效率。

技术领域

本公开涉及半导体晶片测量领域，并且具体涉及一种用于测量晶片的设备和方法。

背景技术

半导体晶片可以被制造为具有用于形成集成电路的图案。在大规模集成电路的生产工艺中，例如各种膜层的厚度是重要的工艺参数之一。随着半导体电路的集成度越来越高，对膜层厚度的精确度要求也越来越高。厚度的任何微小变化，对将来集成电路的性能都会产生直接影响。在精确度提高的同时，测量效率的提升也成为评价测量设备性能的一个关键因素。

发明内容

目前市面所知设备的最快测量效率为200片/小时，这有待于进一步提高。

为了至少部分地解决上述以及其他潜在的问题，本公开的实施例提供了用于测量晶片的设备和方法。

在本公开的第一方面，提供了一种用于测量晶片的设备，该设备包括：运动平台，用于调节晶片的位置；第一预对准模块和第一图像识别模块，用于在测量第一晶片前，在运动平台上的第一位置处对准第一晶片；第二预对准模块和第二图像识别模块，用于在测量第二晶片前，在运动平台上的第二位置处对准第二晶片；以及测量模块，用于对处于运动平台上的第三位置处的第一晶片和第二晶片进行测量；其中第一位置、第二位置和第三位置彼此不同。

在一个实施例中，运动平台包括：第一工件台，用于在第一位置和第三位置之间输送第一晶片；以及第二工件台，用于在第二位置和第三位置之间输送第二晶片。

在一个实施例中，设备还包括：第三图像识别模块，用于在测量第一晶片和第二晶片期间，在第三位置处对准第一晶片和第二晶片。

在一个实施例中，设备还包括：机械手，用于将从晶片盒取出的第一晶片和第二晶片分别放至第一位置和第二位置，并且将测量完的第一晶片和第二晶片分别从第一位置和第二位置放回晶片盒。

在一个实施例中，机械手能够在第一位置和第二位置之间移动。

在一个实施例中，运动平台是四维运动平台。

在一个实施例中，第一预对准模块和第二预对准模块均包括：激光发生器和激光传感器，激光发生器和激光传感器利用第一晶片和第二晶片上的缺口来实现第一晶片和第二晶片的对准。

在一个实施例中，第一图像识别模块和第二图像识别模块通过识别第一晶片和第二晶片上的图案来实现第一晶片和第二晶片的对准。

在一个实施例中，设备还包括：环境控制模块，用于控制测量环境的温度、湿度和震动。

在一个实施例中，测量模块包括光学系统。

在一个实施例中，设备用于测量第一晶片和第二晶片的膜厚和线宽。

在第二方面，提供了一种用于测量晶片的方法，该方法包括：使用第一预对准模块和第一图像识别模块，在测量第一晶片前，在运动平台上的第一位置处对准第一晶片；使用第二预对准模块和第二图像识别模块，在测量第二晶片前，在运动平台上的第二位置处对准第二晶片；在运动平台上的第二位置处对准第二晶片的同时，使用测量模块，测量处于运动平台上的第三位置处的第一晶片；以及在测量完第一晶片之后，使用测量模块，在第三位置处测量第二晶片；其中第一位置、第二位置和第三位置彼此不同。