CN115249611A - 晶圆加工***及其重工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆加工***及其重工方法。图像获取装置获取晶圆片的图像，以产生获取图像。控制装置检测获取图像中的缺陷图案，依据缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度，依据目标削除厚度控制加工装置对晶圆片执行加工处理。

Description

晶圆加工***及其重工方法
技术领域
本发明涉及一种加工装置，尤其涉及一种晶圆加工***及其重工方法。
背景技术
在现有技术中，一般发现碳化硅晶圆上的刮伤时，都会需要进行重工，以使晶圆的质量符合客户的要求。然而，由于晶圆表面的刮伤深度并不一致，不同客户对于晶圆质量的要求高低也有差别，因此在重工过程中需反复检验是否已满足客户需求。由于目前并无有效的方式可有效预测重工的结果，因此容易造成加工时间及物料成本的浪费。
发明内容
本发明提供一种晶圆加工***及其重工方法，可精确地预测重工量以及重工时间，有效避免加工时间及物料成本的浪费。
本发明的晶圆加工***包括图像获取装置、加工装置以及控制装置。图像获取装置获取晶圆片的图像，以产生获取图像。控制装置耦接图像获取装置以及加工装置，检测获取图像中的缺陷图案，依据缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度，依据目标削除厚度控制加工装置对晶圆片执行加工处理。
在本发明的一实施例中，上述的控制装置依据缺陷图案总长度阀值以及缺陷图案的对比值的分布决定缺陷图案的对比值削减量，并依据对比值削减量控制加工装置对晶圆片进行加工处理，而使缺陷图案的总长度小于等于缺陷图案总长度阀值。
在本发明的一实施例中，上述的控制装置依据对比值削减量以及至少一标准晶圆片被削除单位厚度后所述至少一标准晶圆片的对比值变化量，计算目标削除厚度。
在本发明的一实施例中，上述的控制装置依据晶圆片的厚度削除速率预估加工装置执行加工处理的时间。
在本发明的一实施例中，上述的对比值变化量为依据多个标准晶圆片被削除单位厚度后所得到的多个对比值变化量的统计数据计算而得到。
在本发明的一实施例中，上述的晶圆片为碳化硅晶圆片。
在本发明的一实施例中，上述的缺陷图案的对比值指示缺陷图案的缺陷深度。
在本发明的一实施例中，上述的对比值包括灰阶对比值、明度对比值及亮度对比值至少其中之一。
本发明还提供一种晶圆加工***的重工方法，包括下列步骤。获取晶圆片的图像，以产生获取图像。检测获取图像中的缺陷图案。依据缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度。依据目标削除厚度对晶圆片执行加工处理。
在本发明的一实施例中，上述的晶圆加工***的重工方法包括，依据缺陷图案总长度阀值以及缺陷图案的对比值的分布决定缺陷图案的对比值削减量，以及依据对比值削减量对晶圆片进行加工处理，而使缺陷图案的总长度小于等于缺陷图案总长度阀值。
在本发明的一实施例中，上述的晶圆加工***的重工方法包括，依据对比值削减量以及至少一标准晶圆片被削除单位厚度后所述至少一标准晶圆片的对比值变化量，计算目标削除厚度。
在本发明的一实施例中，上述的晶圆加工***的重工方法包括，依据晶圆片的厚度削除速率预估执行加工处理的时间。
在本发明的一实施例中，上述的对比值变化量为依据多个标准晶圆片被削除单位厚度后所得到的多个对比值变化量的统计数据计算而得到。
在本发明的一实施例中，上述的晶圆片为碳化硅晶圆片。
在本发明的一实施例中，上述的缺陷图案的对比值指示缺陷图案的缺陷深度。
在本发明的一实施例中，上述的对比值包括灰阶对比值、明度对比值及亮度对比值至少其中之一。
基于上述，本发明的实施例依据获取图像中缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度，并依据目标削除厚度控制加工装置对晶圆片执行加工处理，以确保进行重工处理后的晶圆片的质量可符合客户的要求，避免在重工过程中需反复检验，以避免加工时间及物料成本的浪费。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明实施例的一种晶圆加工***的示意图；
图2是不同对比值所对应的刮痕的刮伤长度的统计分布示意图；
图3为标准晶圆片重工前后的对比值关系图；
图4是依照本发明的实施例的一种晶圆加工***的重工方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的内容可以被更容易明了，以下特举实施例做为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的组件/构件，代表相同或类似部件。
图1是依照本发明的实施例的一种晶圆加工***的示意图，请参照图1。晶圆加工***包括图像获取装置102、控制装置104以及加工装置106，控制装置104耦接图像获取装置102与加工装置106。图像获取装置102可获取晶圆片W1的图像而产生获取图像，获取图像可例如利用自动光学辨识获得，其中晶圆片W1可例如为碳化硅晶圆片，然不以此为限，例如在部份实施例中，晶圆片W1也可为硅晶圆片或蓝宝石晶圆片。控制装置104可检测获取图像中的缺陷图案，其中缺陷图案的对比值可指示缺陷图案的缺陷深度，对比值可例如为灰阶对比值、明度对比值及亮度对比值至少其中之一。控制装置104可依据缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度，并依据目标削除厚度控制加工装置106对晶圆片W1执行加工处理，以将缺陷图案减少至符合客户的需求加工处理可例如为对晶圆片W1执行抛光处理、研磨处理或其它可减薄晶圆片W1的处理。
举例来说，缺陷图案可例如为晶圆片W1上的刮痕，晶圆片W1上不同深度的刮痕在获取图像中将呈现出不同的对比值，例如对比值越小所对应的刮痕深度越浅。控制装置104可统计获取图像中不同对比值的刮伤长度，以得知晶圆片W1上不同深度的刮痕的分布情形。例如，图2为不同对比值所对应的刮痕的刮伤长度的统计分布示意图，由图2可得知晶圆片W1上各种深度的刮痕的刮伤长度，就是说晶圆片W1上所有刮痕的刮伤长度的总和等于图2中各对比值所对应的刮伤长度的总和。
一般来说，客户对于晶圆片W1的质量要求可量化为晶圆片W1上的刮伤长度总和，亦即晶圆片W1上所有刮痕的刮伤长度的总和需小于客户要求的刮伤总长度上限值。控制装置104可依据缺陷图案总长度阀值(亦即客户要求的刮伤总长度上限值)以及如图2所示的缺陷图案的对比值的分布来决定缺陷图案的对比值削减量。进一步来说，可依据缺陷图案总长度阀值所对应的对比值设定基线，在基线右半边的所有对比值对应的刮伤长度的总和为预计进行重工后残留的刮伤长度总合，在基线左半边的所有对比值对应的刮伤长度的总和为进行重工后预计会移除的刮伤长度的总和，重工的目的为使基线右半边残留的刮伤长度总和小于等于客户要求的刮伤总长上限值(缺陷图案总长度阀值)。
举例来说，假设在图2中，对比值大于25的对比值分布所对应的刮痕的刮伤总长度小于缺陷图案总长度阀值，而对比值大于24的对比值分布所对应的刮痕的刮伤总长度大于缺陷图案总长度阀值，则对比值25为使刮痕的刮伤总长度小于缺陷图案总长度阀值的最低对比值，亦即缺陷图案所需的最低的对比值削减量为25。控制装置104可通过加工处理将晶圆片W1削除掉对比值25所对应的深度(亦即目标削除厚度)，而将对比值小于等于25的对比值分布所对应的刮痕移除(亦即移除图2中虚线(基线)左侧的对比值分布所对应的刮痕)，而使晶圆片W1上剩余的刮痕的刮伤长度的总和小于缺陷图案总长度阀值，进而符合客户的需求。
其中，目标削除厚度可依据对比值削减量以及标准晶圆片被削除单位厚度后标准晶圆片的对比值变化量计算获得，举例来说，目标削除厚度T可以下列关系式计算获得。
Figure BDA0003459702580000041
其中ΔC为标准晶圆片重工前后标准晶圆片的对比值变化量，H为标准晶圆片的削除厚度，CA为晶圆片W1的对比值削减量。其中对比值变化量ΔC可采用单一标准晶圆片的试验结果，亦或是通过由多个标准晶圆片的试验结果所建立的预测模型来获得对比值变化量ΔC。举例来说，图3为多个标准晶圆片重工前后的对比值关系图，通过多个标准晶圆片被削除单位厚度后所得到的多个对比值变化量的统计数据可建立回归曲线。通过回归曲线即可得知不同对比值的刮痕在削除单位厚度后所对应的对比值，从而可计算出对比值变化量ΔC。
此外，在获得目标削除厚度后，控制装置可依据晶圆片W1的厚度削除速率预估加工装置106对晶圆片W1执行加工处理的时间。在部份实施例中，还可依据晶圆片工艺参数的不同将预估的加工处理时间乘以修正系数，以获得更精确的预估结果。值得注意的是，不同的加工处理或标准晶圆片的数量，都会对回归曲线产生影响和变化，而使得预期的加工时间和实际加工量出现差异，本发明提供的加工方式可事先换算预期加工时间及实际所需加工量。另外，上述公式所包含的系数或相关参数仅为示范性的实施例，本发明并不以此为限。
图4是依照本发明的实施例的一种晶圆加工***的重工方法流程图，请参照图4。由上述实施例可知，晶圆加工***的重工方法可至少包括下列步骤。首先，获取晶圆片的图像，以产生获取图像(步骤S402)，晶圆片可例如为碳化硅晶圆片，然不以此为限。接着，检测获取图像中的缺陷图案(步骤S404)。然后，依据缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度(步骤S406)，其中缺陷图案的对比值指示缺陷图案的缺陷深度，对比值可例如为灰阶对比值、明度对比值及亮度对比值至少其中之一。最后再依据目标削除厚度对晶圆片执行加工处理(步骤S408)。
例如，可依据缺陷图案总长度阀值以及缺陷图案的对比值的分布决定缺陷图案的对比值削减量，并依据对比值削减量对晶圆片进行加工处理。进一步来说，可依据对比值削减量以及标准晶圆片被削除单位厚度后标准晶圆片的对比值变化量，计算目标削除厚度，其中对比值变化量可例如为依据多个标准晶圆片被削除单位厚度后所得到的多个对比值变化量的统计数据计算而得到。此外，执行加工处理的时间可依据晶圆片的厚度削除速率与目标削除厚度来进行预估。在部份实施例中，还可依据晶圆片工艺参数的不同将预估的加工处理时间乘以修正系数，以获得更精确的预估结果。通过将晶圆片削除目标削除厚度，可使缺陷图案的总长度小于等于缺陷图案总长度阀值，而符合客户对晶圆片的质量要求。
综上所述，本发明的实施例可依据获取图像中缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度，并依据目标削除厚度控制加工装置对晶圆片执行加工处理，以确保进行重工处理后的晶圆片的质量可符合客户的要求，避免在重工过程中需反复检验，以避免加工时间及物料成本的浪费。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种晶圆加工***，其特征在于，包括：
图像获取装置，获取晶圆片的图像，以产生获取图像；
加工装置；以及
控制装置，耦接所述图像获取装置以及所述加工装置，检测所述获取图像中的缺陷图案，依据所述缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度，依据所述目标削除厚度控制所述加工装置对所述晶圆片执行加工处理。
2.根据权利要求1所述的晶圆加工***，其特征在于，所述控制装置依据缺陷图案总长度阀值以及所述缺陷图案的所述对比值的分布决定所述缺陷图案的对比值削减量，并依据所述对比值削减量控制所述加工装置对所述晶圆片进行所述加工处理，而使所述缺陷图案的总长度小于等于所述缺陷图案总长度阀值。
3.根据权利要求2所述的晶圆加工***，其特征在于，所述控制装置依据所述对比值削减量以及至少一标准晶圆片被削除单位厚度后所述至少一标准晶圆片的对比值变化量，计算所述目标削除厚度。
4.根据权利要求3所述的晶圆加工***，其特征在于，所述控制装置依据所述晶圆片的厚度削除速率预估所述加工装置执行所述加工处理的时间。
5.根据权利要求3所述的晶圆加工***，其特征在于，所述对比值变化量为依据多个标准晶圆片被削除单位厚度后所得到的多个对比值变化量的统计数据计算而得到。
6.根据权利要求1所述的晶圆加工***，其特征在于，所述晶圆片为碳化硅晶圆片。
7.根据权利要求1所述的晶圆加工***，其特征在于，所述缺陷图案的所述对比值指示所述缺陷图案的缺陷深度。
8.根据权利要求7所述的晶圆加工***，其特征在于，所述对比值包括灰阶对比值、明度对比值及亮度对比值至少其中之一。
9.一种晶圆加工***的重工方法，包括：
获取晶圆片的图像，以产生获取图像；
检测所述获取图像中的缺陷图案；
依据所述缺陷图案的对比值的分布计算目标削除厚度；以及
依据所述目标削除厚度对所述晶圆片执行加工处理。
10.根据权利要求9所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，包括：
依据缺陷图案总长度阀值以及所述缺陷图案的所述对比值的分布决定所述缺陷图案的对比值削减量；以及
依据所述对比值削减量对所述晶圆片进行所述加工处理，而使所述缺陷图案的总长度小于等于所述缺陷图案总长度阀值。
11.根据权利要求10所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，包括：
依据所述对比值削减量以及至少一标准晶圆片被削除单位厚度后所述至少一标准晶圆片的对比值变化量，计算所述目标削除厚度。
12.根据权利要求11所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，包括：
依据所述晶圆片的厚度削除速率预估执行所述加工处理的时间。
13.根据权利要求11所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，所述对比值变化量为依据多个标准晶圆片被削除单位厚度后所得到的多个对比值变化量的统计数据计算而得到。
14.根据权利要求9所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，所述晶圆片为碳化硅晶圆片。
15.根据权利要求9所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，所述缺陷图案的所述对比值指示所述缺陷图案的缺陷深度。
16.根据权利要求15所述的晶圆加工***的重工方法，其特征在于，所述对比值包括灰阶对比值、明度对比值及亮度对比值至少其中之一。
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