[发明专利]激光退火设备的晶圆位置监控装置和方法

说明书

本发明公开了一种激光退火设备的晶圆位置监控装置，激光退火设备包括真空吸盘和激光光源；真空吸盘用于放置晶圆；激光光源用于提供激光光束，激光光束通过以真空吸盘的中心点作为坐标原点的扫描的方式对晶圆进行激光退火；晶圆位置监控装置包括晶边扫描装置和晶圆位置判定装置；晶边扫描装置用于抓取激光退火后的晶圆边缘信息；晶圆位置判定装置根据晶圆边缘信息判定晶圆位置是否偏离；如果晶圆位置有偏离，则根据偏离大小校正晶圆的放置位置。本发明公开了一种激光退火设备的晶圆位置监控方法。本发明能对晶圆的位置进行精确测量和调整，能防止破片发生；能提高调整晶圆传送位置的速率以及消除人工误差。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种激光退火设备的晶圆位置监控装置。本发明还涉及一种激光退火设备的晶圆位置监控方法。

背景技术

激光光源在进行整片晶圆退火工艺时，以真空吸盘的中心点作为激光光源的坐标原点，按照300mm晶圆的尺寸作为计算量，至上而下实现整片晶圆的激光退火工艺。同时，机械手传送位置校正时必须确保晶圆被放置在真空吸盘的正中间，这样才能确保激光光束能够均匀对称的实现整片晶圆的激光退火工艺。

但是，当前实际工艺退火过程中，由于机械手的传送偏差和晶圆在顶针升降过程中导致产品晶圆并非放置在真空吸盘的正中间，而激光光源还是以真空吸盘的中心点作为坐标原点进行扫描式激光退火，导致激光光源扫描至晶圆表面时位置会有偏差，严重时出现激光光源扫描至产品晶边导致产品破片。因此，晶圆放置位置的精准度对激光退火工艺破片率影响巨大。现结合附图进行如下说明：

如图1所示，是现有激光退火设备在没有放置晶圆时的腔体结构示意图；如图2所示，是图1所示结构中放置晶圆并进行激光退火时的腔体结构示意图；激光退火设备101包括真空吸盘103、激光光源104和机械手105。

在所述真空吸盘103的周侧和包围有壁体102。

所述真空吸盘103用于放置晶圆106。

所述激光退火设备101中包括机械手105，所述晶圆106通过所述机械手105放置在所述真空吸盘103上。

所述机械手105能进行伸缩移动和转动，通过调节所述机械手105的伸缩移动大小调节所述晶圆106在所述真空吸盘103上的前后位置以补偿所述前后偏离，通过调节所述机械手105的转动大小调节所述晶圆106在所述真空吸盘103上的左右位置以补偿所述左右偏离。

所述真空吸盘103上还包括顶针，所述顶针能进行上下移动。

所述顶针向上移动时将所述晶圆106顶起，所述机械手105在所述晶圆106在顶起位置时实现对所述晶圆106的取放。

所述顶针向下移动时将所述晶圆106放置在所述真空吸盘103上。

所述激光光源104用于提供激光光束107，所述激光光束107通过扫描的方式对所述晶圆106进行激光退火，所述激光退火中是以所述真空吸盘103的中心点作为坐标原点进行扫描。图2中，所述激光光束107照射到所述晶圆106上后会形成光斑108，通过光斑108实现对所述光斑108所覆盖区域的所述晶圆106进行退火，不断扫描使所述光斑108依次照射所述晶圆106的不同区域实现对所述晶圆106进行全面退火。

Y方向对应于前后方向，X方向对应于左右方向，所述晶圆106的沿Y方向上的直径的两个顶点分别为12点钟和6点钟，2点钟和10点钟分别对称的设置在12点的左侧和右侧。

通常，由于所述机械手105的传送偏差或者所述晶圆106在顶针升降过程中使所述晶圆10的位置产生的偏差最后会使得所述晶圆106的传送位置产生偏离；未偏离时，所述晶圆106的中心点和所述真空吸盘103的中心点的位置重合；所述晶圆106的位置偏离也即为所述晶圆106的中心点和所述真空吸盘103的中心点的位置会偏离。