專利名稱：：用于基板定位和檢測的偏移校正方法和裝置的制作方法用于基fe定位和檢測的偏移校正方法和裝置
背景技術(shù)：
：等離子處理的進(jìn)步促進(jìn)了半導(dǎo)體工業(yè)的增長。一般來說，乂人單一處理后的基才反上切割下來的^果片(die)上可以創(chuàng)建若干個(gè)半導(dǎo)體器件。為了對基板進(jìn)行處理，基板需要放置在等離子處理室內(nèi)的基板夾頭上。基板在基板夾頭上的位置決定了要對基板的哪一部分進(jìn)行處理以形成器件。現(xiàn)在存在將基板與基板夾頭中心對齊的方法。在一個(gè)例子中，在處理模塊中放置傳感器以確定基板相對于基板夾頭的位置。在另一個(gè)例子中，利用如制導(dǎo)機(jī)械臂等對位夾具(alignmentfixture)來將基板與基板夾頭對齊。盡管跟硬件中心(例如基板夾頭中心)對齊可以達(dá)到某種精度，但是與硬件中心對齊并不總是等同于與處5里中心(processcenter)只寸齊。這里討論的硬件中心指的是硬件(如基板夾頭)的中心。這里討"i侖的處理中心指的是等離子處理的焦點(diǎn)中心。理想情況下，在距離焦點(diǎn)中心的任何給定徑向距離，處理結(jié)果(例如刻蝕速率)是一樣的。例如，在離處理中心100mm的距離上，當(dāng)沿著一個(gè)以焦點(diǎn)處理中心為圓心、半徑為100mm的圓運(yùn)動(dòng)時(shí)，刻蝕速率凈皮期望會大致維持一個(gè)常數(shù)。因?yàn)樘幚硎遗渲玫奶匦?，處理中心可能不會總是與硬件中心一致。結(jié)果是，在基板處理過程中，僅僅以硬件中心作為基礎(chǔ)進(jìn)行對齊可能導(dǎo)致誤對齊(misalignments隨著制造商努力提高良率，他們在使等離子處理中基板中心更精確地對齊在處理中心上作出了不懈的努力，以減少基板誤對齊導(dǎo)致的器件缺陷。
發(fā)明內(nèi)容在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明有關(guān)于一種計(jì)算處理室內(nèi)的夾頭的處理中心的方法。該方法包括利用斜角檢測模塊捕獲處理過的基板邊沿的圖像。該方法還包括測量從該處理過的基板的邊沿的一組距離以得到干涉條紋，該組距離是在一組角度上測量的。該方法還包括生成離心曲線，該離心曲線為該組距離相對于該組角度的圖形形式。該方法還包括對該離心曲線應(yīng)用曲線擬合方程以計(jì)算該處J里中心。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明有關(guān)于一種確定處理室內(nèi)夾頭的處理中心的圖<象處理方法。該方法包4舌利用殺牛角才全測才莫塊捕獲處理過的基板邊沿的圖像。該方法還包括過濾該圖像以去除該圖像中的噪聲并突出該處理過的基板的邊沿。該方法還包括測量從該處理過的基板的邊沿的一組空隙以得到干涉條紋，該組空隙是在一纟且角度上測量的。該方法還包4舌生成離心曲線，該離心曲線為該纟且空隙相對于該組角度的圖形形式。該方法還包括對該離心曲線應(yīng)用9曲線擬合方禾呈以計(jì)算該處理中心下面通過發(fā)明的具體描述，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的這些和其他特性作出進(jìn)一步詳細(xì)的描述。本發(fā)明是通過如附圖中的圖示的實(shí)施方式的方式來描述的，而不是通過限定的方式來描述的，其中類似的元件用相似的數(shù)字標(biāo)號表示，其中圖1顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，一種典型的基才反處理系統(tǒng)的一既貌的方?jīng)_匡圖。圖2A顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理前和處理后的基板。圖2B顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)描癥會可能采樣的不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡圖。數(shù)據(jù)點(diǎn)可能是在距基板中心的各種角度和各種距離采樣的。圖2C顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，只于每個(gè)凌t才居點(diǎn)的半徑測量。圖3顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪一個(gè)角度的刻蝕曲線的簡圖。圖4顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)保持恒定刻蝕速率的大致的同心圓的簡圖。圖5顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示了一個(gè)足夠離心的恒定刻蝕速率圓的徑向位置/方位角度的圖。圖6顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描癥會計(jì)算基才反夾頭的處理中心的步-驟的簡單流考呈圖。圖7顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，確定處理中心的算法。圖8顯示了，用光學(xué)度量工具進(jìn)行基板測量的方框圖。圖9顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，具有斜角檢測模塊(BIM)的等離子處理系統(tǒng)的概貌的方框圖。圖10顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM的系統(tǒng)圖解。圖11顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，相才幾支架上的相才幾和光學(xué)罩的特寫一見圖的系統(tǒng)圖解。圖12顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM的沖黃斷面一見圖。圖13顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM捕獲的圖像示例，該圖像顯示了基板邊緣正在發(fā)生擊穿。圖14顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM生成的可以用來識別誤只于齊的圖<象示例生成的可以用來識別的圖^f象示例。圖15顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪了到中心的距離/恒定刻蝕速率的角度的簡圖。圖16顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪了利用BIM捕獲的圖像計(jì)算基板夾頭的處理中心的步驟的簡單流程圖。圖17顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理BIM捕獲的圖像以進(jìn)行故障檢測的圖像處理流程圖。圖18顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM捕獲的顯示閾值的圖〗象的示例。圖19顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM捕獲的有干涉條紋的基才反圖〗象的示例。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，參照附圖中的實(shí)施方式，對本發(fā)明作出詳細(xì)的描述。在下面的描述中，為了提供對本發(fā)明的完整的理解，對一些具體細(xì)節(jié)進(jìn)行了描述。然而，顯然對本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員來說，沒有這些具體細(xì)節(jié)的部分或全部，仍然能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。在其他情況下，沒有對熟知的處理步-驟和/或裝置進(jìn)4亍詳細(xì)描述，以免才莫糊本發(fā)明的重點(diǎn)。下面描述幾個(gè)具體實(shí)施方式，包4舌方法和^支術(shù)。應(yīng)當(dāng)記住，本發(fā)明還可能包括含有電腦可讀媒體的制造品，其中該電腦可媒體包括，例如，半導(dǎo)體的，磁的，光石茲的，光學(xué)的，或其他形式的可以存儲電腦可讀代碼的電腦可讀媒體。而且，本發(fā)明還包括實(shí)施本發(fā)明的裝置。這些裝置包括專門的和/或可編程的電路，以執(zhí)行與本發(fā)明實(shí)施方式有關(guān)的任務(wù)。這種裝置的例子包括適當(dāng)編程過的通用的和/或?qū)Ｓ玫挠?jì)算器件，還可包括電腦/計(jì)算器件以及專用/可編程電路的結(jié)合，以執(zhí)行與本發(fā)明實(shí)施方式有關(guān)的各種任務(wù)。12在下面的揭示中，我們討i侖了刻蝕處理，作為可以用中心定^立沖支術(shù)來改進(jìn)的一個(gè)具體應(yīng)用。然而，應(yīng)當(dāng)i己Y主，這里揭示的中心定4立才支術(shù)可以應(yīng)用于其他類型的處理(例如;冗積處理)。甚至，本^支術(shù)可以應(yīng)用于任何同心式處理(一致的和/或不一致的)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，提供一種圓形恒定刻蝕速率方法，用以計(jì)算處理室的基板夾頭的處理中心。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式中，基板偏移(例如從夾頭的硬件中心到夾頭的處理中心的偏移)可以從對測試基板進(jìn)行的刻蝕速率測量中推出，在處理中該測試基板位于夾頭的幾何中心。通過計(jì)算出的基板偏移，可以對傳送模塊內(nèi)的機(jī)械臂根據(jù)夾頭處理中心坐標(biāo)進(jìn)行編程，以便于將后續(xù)基板對位到夾頭的處理中心以改進(jìn)處理中的一致性。—般來說，可以利用機(jī)械臂將基板放置到基板夾頭的硬件中心。然而，如上所述，因?yàn)榻o定工具的特殊性，硬件中心和處理中心可能不會總是相同。如果基^反能夠更準(zhǔn)確地定位到處理中心的話，會提高處理一致性，從而可能使得更靠近基板邊緣的部分獲得滿意的處理結(jié)果，從而對基板能夠更多的加以利用來生產(chǎn)制造器件的^果片。在現(xiàn)有^支術(shù)中，使用石更件中心的對位方法可以是開環(huán)定位(openloopalignment),這通常不允許偏移4言號的反々貴。跟現(xiàn)有才支術(shù)不同，本方法利用處理中心使得對基板位置有一個(gè)閉環(huán)反饋，從而能夠?qū)μ幚碇行倪M(jìn)^f亍控制。本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種確定處理中心的方法，利用對處理中被幾何定位于夾頭硬件中心的基板進(jìn)行的一系列測量推測凄t據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在處理之前，先采集基4反上一組處理前測量凄t:悟點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在處理之后，在同一塊基^反上采集一組處理后測量ft據(jù)點(diǎn)。通過計(jì)算處理前和處理后每個(gè)點(diǎn)的測量^t據(jù)的不同，可以確定去除了的力莫層的量。也就是^兌，可以乂人改組處理前和處理后測量數(shù)據(jù)計(jì)算出刻蝕的深度。盡管在計(jì)算基板厚度的過程中，那組處理前測量的凄t據(jù)點(diǎn)不是必需的，〗旦是通過利用包4舌處理前和處理后的測量數(shù)據(jù)會更準(zhǔn)確的計(jì)算出刻蝕數(shù)據(jù)點(diǎn)的刻蝕深度。例如，作為獲得處理前測量數(shù)據(jù)點(diǎn)的替代方案，也可以利用原始基板制造商提供的規(guī)格數(shù)據(jù)對處理前的厚度進(jìn)4于推測。例如，考慮這種情況，計(jì)算刻蝕速率以確定基板的偏移。在一個(gè)實(shí)施方式中，用刻蝕深度除以基板處理時(shí)間，能夠計(jì)算出每個(gè)凄t據(jù)點(diǎn)的刻蝕速率。在本文中，討i侖幾種〗吏用刻蝕速率的實(shí)現(xiàn)方式。然而，本發(fā)明并不限于刻蝕速率，也可以使用刻蝕深度。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理前和處理后的測量還可以包括每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的半徑(這里定義為連接數(shù)據(jù)點(diǎn)位置和基4反幾何中心的直線測得的距離)。在一個(gè)實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)點(diǎn)1距離基板中心148.2毫米。因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的刻蝕速率都計(jì)算出來了，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的半徑(R)的值和每個(gè)刻蝕速率現(xiàn)在就關(guān)聯(lián)起來了。而且，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的角度(orientation)也可以確定。這里討論的角度指的是乂人一個(gè)參考半徑線的角度偏移。因此，利用下述的一種或多種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)點(diǎn)可以一皮特征化它的處理前刻蝕深度，它的處理后刻蝕深度，它的計(jì)算出的刻蝕速率，它距離基板幾何中心的徑向距離及它的角度。在一個(gè)實(shí)施方式中，對每個(gè)角度(0)都可以確定一個(gè)刻蝕曲線(profile)。此處討論的角度(0)指的是在基板上與一個(gè)固定的參考半徑線的在0度到360度間的夾角。該角度的例子包括但不限于，0度，45度，90度，180度，270度和類似角度。而且，在一個(gè)實(shí)施方式中，只十每個(gè)刻蝕速率確定一個(gè)或多個(gè)大致的同心圓。在一個(gè)實(shí)施方式中，對每分鐘1000埃(angstrom)的刻蝕速率來說，在基板上可確定多個(gè)具有每分鐘1ooo埃的刻蝕速率的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)點(diǎn)圍繞基板的處理中心形成一個(gè)大致的同心圓。注意，如果基才反一皮》文置于夾頭的處理中心上的，既，如果在處理過程中該基板的幾何中心與該夾頭的處理中心一致，多個(gè)刻蝕速率的同心圓趨向于以該基板的幾何中心為圓心。然而，因?yàn)榛宓奶幚碇行脑诖丝淌俏粗模覝y試基板的中心與該機(jī)械的幾何中心對齊，所以幾個(gè)刻蝕速率的同心圓會與該基板的幾何中心具有偏移。本發(fā)明的實(shí)施方式利用這個(gè)事實(shí)來計(jì)算夾頭的處理中心和才幾械的中心間的偏移。在一個(gè)實(shí)施方式中，對于給定的刻蝕速率，基—反上的每個(gè)大致的同心圓大體上呈正弦曲線。也就是i兌，對于給定的刻蝕速率，當(dāng)圍繞基板的幾何中心旋轉(zhuǎn)360度時(shí)，發(fā)現(xiàn)具有該給定刻蝕速率的半徑線上的位置與基4反的幾4可中心的3巨離可能呈正弦變4匕。對于符合該*會定刻蝕速率的給定點(diǎn)的偏心圖(off-centeredplot)上的每個(gè)點(diǎn)，都代表一個(gè)特定角度(e)上自基板幾何中心的徑向距離(E)。在一個(gè)實(shí)施方式中，對每個(gè)刻蝕速率創(chuàng)建一個(gè)偏心圖。知道了至少一個(gè)偏心圖，；就可以計(jì)算出基4反的偏移。/人一個(gè)偏心圖，利用曲線擬合方程(例如來自傅立葉變換的傅立葉級數(shù)方程，最小方差擬合等)來在數(shù)學(xué)上計(jì)算出處理中心到硬件(例如幾何)中心的偏移。一旦確定了基—反偏移，就可以利用處理室的基4反夾頭的處理中心的新坐標(biāo)對真空傳送模塊的機(jī)械臂進(jìn)行編程。參考附圖和下面的討i侖，會更好地理解本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)。圖1顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，一種典型的基—反處理系統(tǒng)的概貌的方框圖，乂人中可以確定處理中心。等離子處理系統(tǒng)100可包括多個(gè)基板固定位，使得當(dāng)基板從大氣傳送模塊102傳送至真空傳送才莫塊104，至一個(gè)或多個(gè)處理模塊(PM)(106，108,110和112)并最終回到等離子處理系統(tǒng)100外面時(shí)，對基一反進(jìn)4亍處理。例如，考慮這種情況，正在對基板進(jìn)行處理。在進(jìn)行處理之前，測量基板114上不同位置的基板厚度?；?14可包括折射薄膜層，這可以用度量工具116進(jìn)行測量。在測量基板114的厚度時(shí)，采集多個(gè)測量位置的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，采集兩個(gè)或多個(gè)凄t據(jù)點(diǎn)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以采集基板114不同位置上的大約100-200個(gè)lt據(jù)點(diǎn)。處理前測量完成之后，將基板114放置到前開式晶圓盒(FOUP)118上。大氣傳送模塊102內(nèi)的機(jī)械手臂120可以將基板114移動(dòng)到對位才幾112上。在對位才幾112上，將基才反114恰當(dāng)?shù)刂行膶R到夾頭的幾何中心上(對于測試基板就是這種情況，因?yàn)檫@時(shí)4美處理中心還沒有確定)。中心對齊之后，機(jī)械手臂120可將基板114移動(dòng)到氣鎖(airlock)模塊(AL124和AL126)。氣鎖模塊能夠使大氣傳送模塊112和真空傳送模塊104的環(huán)境相匹配，從而允許基板114在這兩種壓力環(huán)境下移動(dòng)而不會纟皮損壞。使用真空傳送模塊104中的機(jī)械手臂128,可將基板114從一個(gè)氣鎖才莫塊，例如AL124，移動(dòng)到其中一個(gè)處理才莫塊內(nèi)(106,108,110和112)?；?14被處理完畢之后(例如刻蝕處理)，機(jī)械手臂128將基板114從真空傳送一莫塊104經(jīng)過大氣傳送一莫塊102移動(dòng)到FOUP118中。然后將基斧反114乂人FOUP118移動(dòng)到度量工具116中進(jìn)4亍測量。測量處理后的基斧反114的厚度時(shí)，在處理之前測量過的一些或所有的相同的lt據(jù)點(diǎn)位置在基才反處理之后要再次測量。在一個(gè)實(shí)施方式中，如果在處理前的測量中在120個(gè)位置采集了120個(gè)^t據(jù)點(diǎn)，那么在處理后的測量過程中，至少需要采集該120個(gè)相同位置的數(shù)據(jù)。圖2A顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理前和處理后的基板。基板202可具有一個(gè)薄膜層204。例如，薄膜層204可以是折射性材料的，允許度量工具測試基板的厚度。在處理之前，度量工具測量從基板202底部到薄膜層204(例如，距離208)。除非在原始基板中有實(shí)質(zhì)性缺陷，對基板202上每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理前測量通常非常相似。在一個(gè)實(shí)施方式中，在數(shù)據(jù)點(diǎn)l處的基板的厚度可與在數(shù)據(jù)點(diǎn)2處的基板厚度幾乎是相同的，厚度上僅僅有微小的不同，該不同是在原始基板制造過程中引入的輕微的變形。在處理之前，基板通常大體上是平的，薄膜層通常大體上平鋪在基板的表面上。在一個(gè)實(shí)施方式中，如果基一反上薄膜層的厚度^皮i人為是均勻分布的i舌，處理前的測量可以略過。在一個(gè)實(shí)施方式中，因?yàn)樵诒∧犹砑又昂椭蠡蹇赡艽嬖跐撛诘暮穸炔町?，處理前的測量使得本技術(shù)可以考慮到在基板上的不同位置的基板的厚度差處理之后，薄膜層204的一部分可能要從基板114上刻蝕掉?，F(xiàn)在，薄膜層204顯示為刻蝕后的薄膜層206。該處理的結(jié)果是，現(xiàn)在基板上不同位置的薄膜層的厚度有了差別。例如，標(biāo)記號210代表基板上給定位置的基板202的新厚度。在基板處理之后進(jìn)行的處理后的測量，可以測量不同位置的基板的新厚度。17圖2B顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪可測量的不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡圖?；逡晥D250顯示了在不同角度的(例如O度，45度，90度等)多個(gè)凄t據(jù)點(diǎn)。在處理前和處理后的測量中，都采集了相同基板位置的厚度l史據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以是人工采集的數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以確定和利用一個(gè)掃描才莫式以進(jìn)4亍處理前和處理后的測量。在一個(gè)實(shí)施方式中，才艮據(jù)處理前和處理后的測量計(jì)算刻蝕深度。這里討論的刻蝕深度這個(gè)詞匯指的是覆蓋了薄膜層的基板被刻蝕掉的部分。也就是說，對于給定的基板位置，刻蝕深度是處理前測量數(shù)據(jù)和處理后測量數(shù)據(jù)上的差異。在一個(gè)實(shí)施方式中，刻蝕深度除以基斧反達(dá)到那個(gè)刻蝕深度的處理的時(shí)間可以用刻蝕速率表示。在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)基板位置的處理前測量可以是大約0.5毫米。在基板處理之后，相同位置的基板厚度現(xiàn)在大約是0.375毫米。假定刻蝕深度為處理前測量數(shù)據(jù)和處理后測量數(shù)據(jù)的差異，給定位置(例如角度為O，半徑為115mm)的刻蝕深度是O.125毫米。如果基板114的處理時(shí)間是2分鐘，那么該位置的刻蝕速率是每分鐘0.0625埃。確定刻蝕速率之后，基板上的每個(gè)點(diǎn)就可以與一個(gè)刻蝕速度關(guān)聯(lián)起來。在一個(gè)實(shí)施方式中，不僅測量基板的厚度，度量工具還測量每個(gè)采集數(shù)據(jù)點(diǎn)距離基板幾何中心的徑向距離。圖2C顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，對每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的半徑的測量。在一個(gè)實(shí)施例中，基板視圖260顯示了數(shù)據(jù)點(diǎn)270和272。與數(shù)據(jù)點(diǎn)270相關(guān)的是半徑278,與數(shù)據(jù)點(diǎn)272相關(guān)的是半徑276。對于每個(gè)采集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)，測量其與基板的幾何中心的徑向距離(這與中心與夾頭基寺反對齊的測i式基^反的石更件中心一致)。夾頭上特定的數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置可以通過它的半徑和與參考半徑線的夾角確定。圖3顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪一個(gè)角度的刻蝕曲線的簡圖。正如圖2B和圖2C中可以看到的那樣，一個(gè)角度上根據(jù)與基板的幾何中心的距離的不同可以有多個(gè)不同的刻蝕速率。圖形300顯示了相對6O度(0)方向上多個(gè)半徑(R)的刻蝕速率(ri)圖。在一個(gè)實(shí)施方式中，針對每個(gè)角度(例如O度，45度，90度等)都要畫一個(gè)曲線(例如，刻蝕速率曲線)。在對不同角度建立了不同的刻蝕曲線之后，可以為每個(gè)刻蝕速率確定一個(gè)大f丈的同心圓。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以進(jìn)4亍線性插值或三次樣條以確定具有給定刻蝕速率的數(shù)據(jù)點(diǎn)的半徑。在一個(gè)實(shí)施方式中，在60度的角度上每分鐘1000埃的刻蝕速率可能具有145毫米的半徑(參見圖3)。如圖3所示，在不同角度上具有相同刻蝕速率的可具有不同的半徑。在每個(gè)角度上，為每分鐘1000埃的相同的刻蝕速率可以確定半徑的測量^直。圖4顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)恒定刻蝕速率的大致的同心圓的簡圖?；逡晥D400顯示了基板402和同心圓404。在一個(gè)實(shí)施方式中，對每個(gè)刻蝕速率，多個(gè)半徑(例如R1406和R2408)，其可以從多個(gè)刻蝕曲線中預(yù)測(參見圖3),可以用來創(chuàng)建一個(gè)大f丈的同心圓404。圖5顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示了一個(gè)足夠離心的恒定刻蝕速率圓的徑向位置/方位角度的圖。圖形500顯示了多個(gè)半徑(E)，代表具有該刻蝕速率的基板位置與基板的幾何中心間的距離，相對于恒定刻蝕速率(例如每分鐘1000埃)的多個(gè)角度(e),注意到，如果基板的幾何中心與基板的處理中心重合的話，離心圖(例如圖5中所示)，大體上是平的。19對每個(gè)刻蝕速率，可以畫類似于圖5的離心圖。該離心圖，在一個(gè)實(shí)施方式中，大致上有正弦曲線的形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中，才艮據(jù)至少一個(gè)離心圖可以計(jì)算出處理中心。畫出離心圖之后，利用曲線擬合方程(例如來自傅立葉變換的傅立葉級數(shù)方程，最小方差擬合等)來確定方程l中的參數(shù)。En(e,Y,R)=Eavg+Accos(0-cpi)+Ac2cos(20-cp2)[方禾呈l]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>圖6顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪計(jì)算基板夾頭的處理中心的簡單流程圖。在第一個(gè)步驟602中，提供一個(gè)基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，該基板具有一薄膜層(例如折射型薄膜層)。在下一個(gè)步-腺604中，在處理前，測量該基^反。在一個(gè)實(shí)施方式中，在多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上測量具有薄膜層的基板的厚度。不是人工對數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行測量，利用掃描方案來采集數(shù)據(jù)點(diǎn)。在下一個(gè)步驟606中，基才反在等離子處理室^皮處理，這時(shí)候基板與夾頭的幾何中心幾何對齊，在一個(gè)實(shí)施方式中，不必對基板進(jìn)行完全的處理。例如，基板僅僅需要被處理足夠去除薄膜層的一4卩分的時(shí)間。基板在等離子處理室中被取走之后，在下一個(gè)步驟608中，對基板進(jìn)行測量。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以釆用與采集處理前的測量時(shí)利用的相同的掃描方案來采集處理后的測量數(shù)據(jù)。在下一個(gè)步驟610中，對這些數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行處理，然后可以通過算法確定處理中心。圖7顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，確定處理中心的算法。在第一個(gè)步驟702中，計(jì)算每個(gè)刻蝕數(shù)據(jù)點(diǎn)的刻蝕深度。為了計(jì)算刻蝕深度，一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的測試位置的處理前測量被從處理后測量中減去。在下一個(gè)步驟704中，計(jì)算每個(gè)刻蝕數(shù)據(jù)位置的刻蝕速率。為了計(jì)算刻蝕速率，用刻蝕點(diǎn)的刻蝕深度除以基板處理時(shí)間。在下一個(gè)步驟706中，對每個(gè)角度創(chuàng)建一個(gè)刻蝕曲線(例如刻蝕速率曲線等)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在一個(gè)特定角度的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的刻蝕速率都被畫上點(diǎn)以創(chuàng)建刻蝕曲線。在下一個(gè)步驟708中，通過對該刻蝕曲線進(jìn)行曲線擬合，可以對每個(gè)角度確定一個(gè)具有給定刻蝕速率的位置(E)。在下一個(gè)步驟710中，對每個(gè)刻蝕速率畫出離心曲線。在一個(gè)實(shí)施方式中，在一個(gè)特定角度的刻蝕速率的半徑可以乂人刻蝕曲線中推出。在對每個(gè)刻蝕曲線推出在恒定刻蝕速率的半徑之后，可以生成一個(gè)大至丈的正弦離心圖。在下一個(gè)步驟712中，利用曲線擬合方程(例如來自傅立葉變換的傅立葉級數(shù)方程，最小方差擬合等)來確定基板偏移的參數(shù)。注意，如果基板的幾何中心與夾頭的處理中心重合的話，離心圖(例如圖5中顯示的)會大體上是平的。曲線擬合是一種數(shù)學(xué)的方式，因此對本領(lǐng)與的技術(shù)人員來說，有多種已知技術(shù)?；仡^參見圖6，確定參數(shù)之后，在最后一個(gè)步驟612,將參數(shù)教導(dǎo)給傳送模塊(例如大氣傳送模塊，真空傳送模塊等)中的機(jī)械手臂。結(jié)果是，機(jī)械手臂現(xiàn)在具有將后續(xù)基板在基板夾頭上進(jìn)行偏移的正確坐標(biāo)，所以在處理中基板的中心能夠與夾頭的處理中心對齊。應(yīng)當(dāng)知道，盡管這里的方程1和圖4象是遵循本發(fā)明的特定實(shí)施方式的，本發(fā)明可以通過各種與圓形恒定刻蝕速率方法等同的方式實(shí)施。只要從對位于幾何中心的基才反能夠;彈到處理結(jié)果測量值，從而便于創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)恒定刻蝕速率同心圓，就可以采用各種凄t學(xué)方法來確定同心圓的中心和夾頭幾4可中心(對于測試基才反來說，在處理中，夾頭幾何中心與基板的幾何中心重合)的偏移。確定該偏移之后，可以才是供偏移信息給該工具以〗吏得后續(xù)的基^反中心對位到夾頭的處理中心(而不是夾頭的幾何中心)。22可以從本發(fā)明的具體實(shí)施方式中知道，該圓形恒定刻蝕速率方法提供一種確定處理室內(nèi)基板夾頭的處理中心的方法。通過識別基板夾頭的處理中心，本方法基本上矯正了可能發(fā)生的誤對齊，從而減少了基板處理中可能發(fā)生的不一致性。而且，通過利用現(xiàn)有的度量工具來采集處理前和處理后的測量值，本方法不需要再做其他昂貴的采購，因?yàn)檫@些度量工具在大多凄t車間都有。而且，本發(fā)明通過從方程中去除基板之間的差異，使得刻蝕中處理室性能能夠更4青確的特征化。在現(xiàn)有^支術(shù)中，用戶面對的另一個(gè)問題是故障沖企測。在一塊基板中要?jiǎng)?chuàng)建很多個(gè)半導(dǎo)體器件。為了確保器件的質(zhì)量，在整個(gè)處理中要周期性地對基板進(jìn)行測量?！銇碚f，故障檢測是基板處理的一個(gè)組成部分。此處討論的故障檢測指的是識別基板和/或基板處理的缺陷的過程。故障檢測的例子包括但不限于，識別誤對齊，識別基板上的缺陷，識別基板處理的缺陷，以及識別薄膜清潔度?，F(xiàn)有4支術(shù)中有多種進(jìn)^f亍故障4企測的方法。例如，利用光學(xué)度量工具來生成圖像，并用以識別基板的缺陷。圖8顯示了利用現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)度量工具對基板進(jìn)行測量的方框圖。例如，考慮這種情況，正在對基纟反802進(jìn)4于處理。為了進(jìn)4于故障4企測，可以利用一個(gè)光學(xué)度量工具804。在捕獲圖片時(shí)，光學(xué)度量工具804依賴基板表面反射的光線來捕捉到基板802的滿意的圖像。例如，在點(diǎn)806和808,光學(xué)度量工具804可能會獲得滿意的圖像，因?yàn)楫?dāng)光從一個(gè)很平的表面反射的時(shí)候，通常不會反射到多個(gè)方向。然而，因?yàn)樵谝粋€(gè)不平(例如曲線的或呈一定夾角的)的表面上，光會反射到多個(gè)角度，所以光學(xué)度量工具804可能在沿著基板邊沿(點(diǎn)810)捕捉基板圖像時(shí)會遇到更多的困難。為了捕捉基板邊沿的圖像，可以利用電子顯微鏡。然而，電子顯微鏡是捕捉基板圖像的昂貴的技術(shù)方案，需要昂貴的工具和高等級的有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員。首先，電子顯微鏡需要在真空環(huán)境下對基板進(jìn)行觀察，因?yàn)殡娮语@微鏡通常是敏感的儀器，容易受到其他電子的影響。而且，因?yàn)椴蓸映叽绲南拗?，電子顯微鏡通常要求將基板分割為小片。結(jié)果是，在基板處理中通常不使用電子顯微鏡作為線上度量工具。盡管電子顯微鏡也有可能足夠大，能夠容納整塊基板，然而要擁有它卻極其昂貴。而且，電子顯微鏡通常要求對基板進(jìn)行可能影響基才反成分的特f朱予貞處理。在現(xiàn)有^支術(shù)中，基板處理通常在遠(yuǎn)離基板邊緣的地方進(jìn)行。因此，光學(xué)度量工具在捕捉基4反邊沿的滿意圖像方面的不足不會造成問題。然而，由于不能對基板邊沿的處理進(jìn)行控制，基板上寶貴的空間就:帔浪費(fèi)掉了。近年來，新的工具都關(guān)注于在基外反邊沿的處理。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的度量工具和方法不足以提供可以用這些類型的工具進(jìn)行故障沖企測的類型的圖1象。與本發(fā)明的具體實(shí)施方式相一致，提供一種在捕獲基板邊沿的清晰而鮮明的圖像的斜角檢測模塊(BIM)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，BIM包括用于創(chuàng)建更適合捕捉基板傾斜邊沿的滿意圖像的環(huán)境的硬件。本發(fā)明的實(shí)施方式還包括，使用這些圖像，對包括基板邊沿在內(nèi)的處理區(qū)域進(jìn)行故障檢測。例如，考慮這種情況，正在對基板的沿著或靠近邊沿的地方進(jìn)行處理。通過基板邊沿的處理，基板的有效空間可以最大化。然而，只有當(dāng)在基才反沒有缺陷的情況下完成處理，才會出現(xiàn)最大化。在現(xiàn)有技術(shù)中，基板邊沿包圍的區(qū)域被浪費(fèi)掉了，因?yàn)楹茈y完成故障才企測。本發(fā)明的具體實(shí)施方式4是供一種斜角4全測才莫塊(BIM)以捕捉現(xiàn)有技術(shù)難以捕捉的圖像(例如沿著基板邊沿)。一方面，發(fā)明人意識到為了創(chuàng)建這樣的環(huán)境，BIM的幾個(gè)元件需要有捕捉不同一見角和角度的圖Y象的靈活性。在一個(gè)實(shí)施方式中，向照相才幾，光學(xué)罩，相機(jī)支架和類似的硬件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了具有可調(diào)整定位的能力，從而提供了硬件的定位的靈活性。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)明人認(rèn)識到光線不足阻礙了捕才足清晰而鮮明的圖l象的能力。在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM提供額外的閃光(例如背光)，因此提供背景和基板間鮮明的只于t匕。在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM是連4妄于等離子處理系統(tǒng)的獨(dú)立工具。通過將BIM連接到處理系統(tǒng)，能夠在基板處理中利用BIM作為線上度量工具。通過下面的討"i侖，并參考附圖，可以對本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)作出更好的理解。圖9顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，具有斜角檢測模塊(BIM)的等離子處理系統(tǒng)的概貌的方框圖。在本文中，使用等離子處理系統(tǒng)來討論各種實(shí)現(xiàn)方式，然而，本發(fā)明不限于等離子系統(tǒng)，還可以應(yīng)用到想要觀察傾斜邊沿的任何的處理系統(tǒng)。等離子處理系統(tǒng)900包括多個(gè)基板固定位，使得當(dāng)基板從大氣傳送模塊卯2傳送至真空傳送模塊904，至一個(gè)或多個(gè)處理模塊(906，908，910和912)并最終回到等離子處理系統(tǒng)900外面時(shí)，對基板進(jìn)行處理將基板914放置到前開式晶圓盒(FOUP)918上。大氣傳送模塊902內(nèi)的機(jī)械手臂920可以將基板914移動(dòng)到對位機(jī)922上。在對位才幾922上，將基^反914恰當(dāng)?shù)刂行膶R。中心對齊之后，才幾才戒手臂920可將基板914移動(dòng)到BIM916上。在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM916包括對位機(jī)。如果對位機(jī)是BIM的一部分那么對位機(jī)922就不是必要的了。在BIM916中，拍才聶基^反914的處理前圖1象。BIM916完成處理前圖像的拍4聶之后，機(jī)械手臂920將基板914移動(dòng)到氣鎖(airlock)模塊(AL924和AL926)。氣鎖模塊能夠使大氣傳送模塊902和真空傳送模塊904的環(huán)境相匹配，從而允許基板914在這兩種壓力環(huán)境下移動(dòng)而不會一皮損壞。使用真空傳送模塊904中的機(jī)械手臂928,可將基板914人人一個(gè)氣鎖才莫塊，例如AL924，移動(dòng)到其中一個(gè)處理才莫塊內(nèi)(906，卯8,910和912)。在處理中，周期性地對基板914進(jìn)行分析。在一個(gè)實(shí)施例中，在處理模塊906中的處理完成后，扭4成手臂928將基4反914從處理模塊906經(jīng)過真空傳送模塊卯4和AL924移動(dòng)到BIM916中以進(jìn)行在線檢測。檢測完成后，將基板914移送回處理模塊之一，以繼續(xù)進(jìn)4亍處理。因?yàn)锽IM916與等離子處理系統(tǒng)連4妄，可以在處理的整個(gè)過程中進(jìn)行周期性在線測量以使得操作人員能夠?qū)?14進(jìn)行分析。在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM916可不與等離子處理系統(tǒng)900連接。盡管BIM916仍然可以像連接的時(shí)候那樣提供相同的支持，26但是需要執(zhí)行額外的步驟。通過將BIM916與等離子處理系統(tǒng)100連接，可以在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行在線度量。圖IO顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM的系統(tǒng)圖。BIM1000可以包含外殼1002,其^f吏得BIM1000可以直4妄裝i殳到大氣傳送模塊上。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過與大氣傳送模塊直接連接，BIMIOOO可以在基板處理中進(jìn)行在線度量。BIMIOOO具有一個(gè)懸空開口(flyopening)1004,基一反可以通過它方文置到基才反夾頭1006上。BIMlOOO還包括凹痕(notch)和晶圓邊沿傳感器1008,可以用來識別基板和基板凹痕。凹痕和晶圓邊沿傳感器1008與圖9中的對位機(jī)922的行為方式類似。如果BIMIOOO包括凹痕和晶圓邊沿傳感器1008的話，那么對位機(jī)就成為可選模塊了。BIMIOOO還包括真空傳感器和開關(guān)IOIO,當(dāng)基一反》文置到基才反夾頭1006上方時(shí)可以識別。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)真空4專感器和開關(guān)1010處于"on"的位置時(shí)，基纟反牢牢的附著于基纟反夾頭1006,并防止機(jī)械手臂移除基板。當(dāng)真空傳感器和開關(guān)1010處于"off，的位置時(shí)，枳4成手臂可以將基玲反乂人BIMIOOO上移除。BIM1000還可以包括界面卡1012，這是輸入/輸出板。界面卡1012是BIMIOOO使用的電子系統(tǒng)的控制器。BIMIOOO包括電腦1014,它與界面卡1012相連接。BIM1000還包括照相才幾1016和光學(xué)罩1018,利用它們來拍照。光學(xué)罩1018可以是乂人照相才幾1016伸展出來的。照相才幾1016和光學(xué)罩1018裝設(shè)在照相機(jī)支架1020上。BIM1000還包括背光1022,對背景提供背光。[OlOO]圖ll顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，，相才幾支架上的相才幾和光學(xué)罩的特寫一見圖的系統(tǒng)圖解。BIM1100可包括光學(xué)罩1102，其可以自照相才幾1104伸展。照相才幾1104可與照相才幾支架1106連4妄。在一個(gè)實(shí)施方式中，照相才幾支架1106可以在箭頭1116所示的方向伸進(jìn)伸出。通過調(diào)整照相機(jī)支架1106,相才幾1104和光罩1102的位置可以根據(jù)基板的尺寸和/或正在分析的基板區(qū)域的尺寸進(jìn)行矯正。在一個(gè)實(shí)施方式中，隨著基板的尺寸從200毫米變?yōu)?00毫米，需要對照相一幾支架1106進(jìn)^于調(diào)整。在一個(gè)實(shí)施方式中，照相4幾1104可以在箭頭1112所示的豎直方向移動(dòng)，使得照相機(jī)1104能夠捕獲不同角度的圖像。在另一個(gè)實(shí)施方式中，照相才幾1104可以在箭頭1114所示的側(cè)向方向移動(dòng)，使得照相機(jī)能夠根據(jù)基板的尺寸和/或正在分析的基板區(qū)域的尺寸進(jìn)一步進(jìn)4亍調(diào)整。在另一個(gè)實(shí)施方式中，照相才幾1104可以如箭頭1110所示進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得照相機(jī)可以拍攝基板的不同視圖(例如俯視、仰視和側(cè)一見)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以調(diào)整照相才幾1104以拍纟菱基板的俯視圖。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以調(diào)整照相機(jī)1104以拍才聶基板的斜角邊沿的直接視圖(例如測試圖)。在一個(gè)實(shí)施方式中，還可以對光學(xué)罩1102進(jìn)行調(diào)整。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)罩1102可以如箭頭1108所示進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得光學(xué)罩能夠提供不同角度的閃光。照相才幾1104，光學(xué)罩1102和照相才幾支架1106可以調(diào)整的能力，使得BIM1000具有在不同角度，范圍和位置拍攝照片的靈活性。因此，對拍攝的照片的類型的控制可以更精確。如前所述，BIM的硬件可以用可調(diào)整的部件實(shí)現(xiàn)，從而提供該硬件的定位的靈活性。圖12顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM的4黃斷面^L圖?？紤]這種情況，拍攝基板的圖像。BIM1200包括放置在基板夾頭1204上的基板1202?；鍔A頭1204可以與旋轉(zhuǎn)馬達(dá)1206連接，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)1206可以讓基板1202旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的能力使得基板夾頭1204可以將基板1202移動(dòng)到適合照相機(jī)1208拍攝基板1202的照片的位置，以拍才聶基板1202在不同位置的照片。BIM1200還包括照相才幾支架1210。包括照相才幾1208和光學(xué)罩1212都與照相機(jī)支架1210連接。光學(xué)罩1212可包括透鏡1214，透4竟1216和分光器1218。閃光1222可才是供閃光。在一個(gè)實(shí)施方式中，閃光1222可以是發(fā)光二才及管(LED)。在一個(gè)實(shí)施方式中，閃光1222是一個(gè)三波長LED。具有幾種波長的光可以隨著薄膜厚度，輪廓和/或指數(shù)的改變而改變。在一個(gè)實(shí)施例中，為了捕獲具有更高指數(shù)的薄膜的圖像，會利用較短波長的LED。通過分光4竟1218，閃光1222可以從外部進(jìn)入光學(xué)罩1212,分光鏡使得閃光1222向下朝向透鏡1214的方向。為了增加基板邊緣和背景見的對比度，才是供一背光1224。因?yàn)榛蹇赡苡袌A形的斜角邊沿，光線可能會被反射出基板，阻礙拍到好的圖像。在現(xiàn)有技術(shù)中，沒有提供背光，導(dǎo)致圖像可能無法清晰確定基外反邊沿。在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM1200可包4舌背光1224,這有助于突出基板1202的邊沿。通過增加背光1224,提供了基板邊沿和背景間的對比。也就是說，基板1202的邊沿可以被照亮，使得照相機(jī)1208和光學(xué)罩1212能夠捕捉到基板1202邊沿的圖像，該圖像能夠從背景中清晰地分辨出基板邊沿。在一個(gè)實(shí)施方式中，透4竟1214的一見圖區(qū)i或可以祐J文變，以增大或減小正在被照相機(jī)1208成像的區(qū)域。另外，透鏡1214的放大率也可以改變。在一個(gè)實(shí)施例中，較短波長的LED可能需要較大的方文大率以生成清晰的圖4象。圖lO,圖11和圖12顯示了BIM的不同一見圖。正如我們所看到的，BIM沖是供了一種環(huán)境，這種環(huán)境有助于提供清晰而鮮明的圖像以進(jìn)行故障檢測。在一個(gè)實(shí)施例中，BIM包括具有可以調(diào)整，移動(dòng)及/或旋轉(zhuǎn)的靈活性的元件，因此，使得照相機(jī)，光學(xué)罩和基板能夠定位以便于捕獲清晰圖像。而且，還4是供了額外的背光，因此，使得拍攝的圖像能夠顯示出基板邊沿和背景間的對比。使用BIM,可以生成更清晰更鮮明的圖像，以對發(fā)生在基板邊沿的故障進(jìn)行檢測。下面幾附圖顯示了，如何利用BIM捕獲的圖像來進(jìn)行故障檢測。在一個(gè)實(shí)施方式中，因?yàn)锽IM生成的圖像的清晰度，所以現(xiàn)在能夠4企測沿著基一反邊沿的故障。圖13顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM捕獲的圖像示例，該圖像顯示了基板邊緣正在發(fā)生擊穿。圖像1300顯示了坑狀痕跡1302,1303，1306,1308，1310和1312,這些都是處理中發(fā)生的擊穿的例子。在現(xiàn)有技術(shù)中，利用光學(xué)度量工具來捕獲發(fā)生在遠(yuǎn)離基板邊緣的地方的擊穿的圖像。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)度量工具不具備捕獲基板邊緣的清晰圖像的能力。為了識別邊緣的基板的處理中的缺陷，例如擊穿，可以利用BIM來捕獲基板邊沿的鮮明而清晰的圖^f象。圖^f象14顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM生成的可以用來識別誤定位的圖像示例。圖像1400顯示了基板邊緣區(qū)域的圖像。直線1402代表基板邊沿。直線1404代表最后一個(gè)基板是平的的點(diǎn)。直線1406代表一皮完全除去了的薄膜層的點(diǎn)。曲線14084戈表處理中可能出現(xiàn)的干涉條紋(例如1410，1412)。每個(gè)干涉條紋代表與基一反邊沿的3巨離，在該3巨離內(nèi)，刻蝕速率恒定。如果直線1406到直線1402的距離在不同的角度(0)大體上相同的話，那么大體上基板中心定位于處理室內(nèi)，誤對齊是最小化的或者大致為零。然而，如果到基板邊沿的距離，也就是從直線1402到直線1406的距離，在不同的角度(e)不同的話，就存在誤對齊。通過畫出多個(gè)與基板邊沿的距離/角度(e)，可以生成一個(gè)離心曲線。如果需要更多的離心曲線，那么直線1406可以被其中一條干涉條紋取代。在一個(gè)實(shí)施例中，可以為多個(gè)到基板邊沿的距離(從直線1402到干涉條纟丈1412生成離心曲線。圖15顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪離心圖的簡圖(例如，到中心的距離/恒定刻蝕速率的角度。)圖示1500顯示了多個(gè)距離基板邊沿的距離(E)/多個(gè)角度(e)。正如我們所看到的，圖15類似于圖5。主要的區(qū)別是，在圖15中，距離是到基板邊沿的，而不是到基板中心的。對于每個(gè)干涉條紋可畫一個(gè)離心圖。在一個(gè)實(shí)施方式中，離心圖大致上具有正弦曲線的形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中，乂人至少一個(gè)離心圖中可以計(jì)算出處理中心。畫出離心圖后，利用曲線擬合方程(例如來自傅立葉變換的傅立葉級數(shù)方程，最小方差擬合等)來確定方程2中的參數(shù)。En(e)=Eavg+Accos(6-cp!)+Ac2cos(20-(p2)[方牙呈2]31<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>圖16顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，描繪了利用BIM捕獲的圖像計(jì)算基板夾頭的處理中心的步驟的簡單流程圖。在第一個(gè)步驟1602中，提供一個(gè)基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，該基板具有薄膜層(例如折射薄膜層)。在下一個(gè)步-驟1604中，在等離子處理室中對基^反的邊沿的一個(gè)區(qū)域進(jìn)行處理。例如，處理的區(qū)域不包括距離基板邊沿3毫米外的基板區(qū)域?；鍙牡入x子處理室移除之后，在下一個(gè)步驟1606中，BIM捕獲基板的處理區(qū)域的多張圖像。在下一個(gè)步驟1608中，測量不同角度的到基板邊緣的多個(gè)距離以得到干涉條紋。在下一個(gè)步驟1610中，畫出到基玲反邊緣的多個(gè)距離相對于角度(e)的點(diǎn)，以生成一個(gè)離心的曲線。對每個(gè)干涉條紋畫出離心曲線，盡管基板偏移可能用一個(gè)離心曲線就能確定。在下一個(gè)步艱"612中，利用曲線擬合方禾呈(例如來自4專立葉變換的傅立葉級數(shù)方程，最小方差擬合等)來確定基板偏移的參數(shù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員對曲線擬合方程非常熟悉。所以，不在進(jìn)4亍進(jìn)一步的討i侖。上述方程2的參lt確定之后，在最后一個(gè)步驟1614,將參數(shù)教導(dǎo)給傳送模塊(例如大氣傳送模塊，真空傳送模塊等)中的機(jī)械手臂。結(jié)果是，機(jī)械手臂現(xiàn)在具有將后續(xù)基板在基板夾頭上進(jìn)行偏移的正確坐標(biāo)，所以在處理中基板能夠制導(dǎo)到夾頭的處理中心。圖17顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理BIM捕獲的圖像以進(jìn)行故障檢測的圖像處理流程圖。在第一個(gè)步驟1702中，施方式中，該圖像為彩色的。在下一個(gè)步驟1704中，〈象的數(shù)字文件。在下一個(gè)步驟1706中，位圖像。BIM捕獲基板的圖像。在一個(gè)實(shí)將圖像上傳到電腦系統(tǒng)并生成圖將圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，通常為8在下一個(gè)步驟1708中，進(jìn)4亍平滑和簡化，平滑和簡化指的是濾波技術(shù)，可以除去圖像中的噪聲，使得圖像的邊緣更突出。在下一個(gè)步驟1710中，進(jìn)行閾值化。閾值化指的是將圖像從8位圖像轉(zhuǎn)化為1位圖像。也就是說，現(xiàn)在僅僅能看到圖像的邊沿。圖18顯示了，BIM捕獲的閾值化的圖像的示例。區(qū)域1802代表處理前的基板圖<象。區(qū)域1804代表進(jìn)行完閾值化之后的基板圖4象。如圖所示，除了干涉條紋的邊沿，薄膜厚度和斜角邊沿之外所有的都被消去了。在一個(gè)實(shí)施方式中，進(jìn)4亍一個(gè)額外的濾波以去除圖傳_中存在的其它噪聲，直到僅僅留下斜角邊沿線和第一干涉條紋線。在下一個(gè)步驟1712中，換:耳又該直線并計(jì)算該空隙以確定與基板邊沿的距離。此處討論的空隙指的是基板邊沿和第一干涉條紋的3巨離。可以重復(fù)步駛《1702到1712，對于不同角度的圖l象。在一個(gè)實(shí)施方式中，從至少4個(gè)不同角度提取空隙數(shù)據(jù)。在下一個(gè)步艱《1714中，畫出多個(gè)空隙/角度以生成離心曲線，該曲線可以是正弦曲線。在下一個(gè)步艱《1716中，利用曲線擬合方禾呈(例如來自傅-立葉變換的傅立葉級數(shù)方程，最小方差擬合等)來確定基板偏移的參數(shù)。在最后一個(gè)步驟1718中，將調(diào)整處理中心的參數(shù)教導(dǎo)給傳送模塊中的機(jī)械手臂(例如大氣傳送模塊，真空傳送模塊等)。圖19顯示了，在一個(gè)實(shí)施方式中，BIM捕獲的有干涉條紋的基板圖像的示例。直線1卯2代表基板的邊沿。從直線1904到直線1906，薄膜層已經(jīng)在處理中被清潔掉了。曲線1卯8代表在處理中可能出現(xiàn)的干涉條紋。此處討論的干涉條紋指的是反射光的振幅的最大點(diǎn)或最小點(diǎn)。利用下面方程3來計(jì)算兩個(gè)連續(xù)的千涉條紋間的厚度。At=X/2n[方程3]34<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>能夠計(jì)算出兩個(gè)連續(xù)的干涉條紋間的厚度變化，因?yàn)椴ㄩL和指數(shù)都是已知變量。波長與BIM中用來捕捉圖像的LED的波長有關(guān)。薄膜的指數(shù)是已知的，而且依賴于應(yīng)用到基板的薄膜的類型。在一個(gè)實(shí)施例中，波長是500納米，指數(shù)為2.5。本例中厚度變化為IOO納米。也就是it干涉條紋(1910)間的厚度是每個(gè)100納米。對每個(gè)干涉條紋來說，可以計(jì)算出它到基板邊沿的距離。在一個(gè)例子中，每個(gè)干涉條紋1914到基板邊沿的距離(1912)是大約1875毫米。因此，曲線1908代表特定角度的基板厚度曲線。在一個(gè)實(shí)施方式中，厚度曲線-陂轉(zhuǎn)化為刻蝕深度曲線。因?yàn)橹辣∧拥暮穸?，開始的薄膜厚度去減就可以得到厚度變化(△t)。對每個(gè)厚度變化，可以計(jì)算出刻蝕深度。確定刻蝕深度之后，就可以用前述的有創(chuàng)造性的圓形恒定刻蝕方法來確定基4反偏移，并最終確定處理室的基4反夾頭的處理中心。從本發(fā)明的具體實(shí)施方式可以看出，BIM提供了一種在線檢測工具，可以捕獲基板的斜角邊沿的清晰而鮮明的圖像，而不會浪費(fèi)基板。利用這些清晰而鮮明的圖像，可以對斜角邊沿進(jìn)行故障檢測，從而可以識別并解決基板內(nèi)的誤對齊和缺陷。而且，進(jìn)行缺陷檢測的能力使得沿著基板邊可能發(fā)生的處理可以更好的控制。而且，通過從方程中消去基板，可以得到處理室性能的更精確的特征。述，然而存在變形、置換和等同替換，這些均會落入本發(fā)明的范圍。而且，此處提供的題目，
發(fā)明內(nèi)容和摘要僅僅是為了方便，不應(yīng)該用來限制一又利要求的范圍。而且，在本發(fā)明中，一組的"n"指的是該一組"n"中的一個(gè)或多個(gè)。應(yīng)當(dāng)注意的是，有很多實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的方法和裝置的代替方法。因此，權(quán)利要求的范圍應(yīng)當(dāng)被解釋為涵蓋這些落入本發(fā)明真實(shí)思想和范圍的變形、置換和等同替換。權(quán)利要求1.一種用于捕獲基板圖像的斜角檢測模塊，其包含支撐所述基板的基板夾頭；旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，該基板夾頭與該旋轉(zhuǎn)馬達(dá)連接，該旋轉(zhuǎn)馬達(dá)被配置為旋轉(zhuǎn)該基板夾頭從而使該基板旋轉(zhuǎn)；照相機(jī)；光學(xué)罩，該光學(xué)罩與該照相機(jī)連接，該光學(xué)罩被配置為可以旋轉(zhuǎn)的，使光線朝向該基板；照相機(jī)支架，該照相機(jī)裝載于該照相機(jī)支架，該照相機(jī)支架被配置為使該照相機(jī)可水平旋轉(zhuǎn)180度，使得該照相機(jī)可以捕獲該圖像，該圖像至少包括該基板的俯視圖，仰視圖和側(cè)視圖之一；及背光裝置，該背光裝置被配置為提供光照給該基板，從而使該照相機(jī)能捕獲該圖像，該圖像顯示該基板和背景間的對比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜角檢測模塊，還包括外殼，該外殼使該斜角檢測模塊與等離子處理系統(tǒng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜角檢測模塊，還包括凹痕和晶圓邊沿傳感器，該凹痕和晶圓邊沿傳感器4皮配置為識別該基板和基才反凹痕。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜角檢測模塊，還包括真空傳感器和開關(guān)，該真空傳感器和開關(guān)被配置為防止正在進(jìn)行檢測的該基板被耳又出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜角檢測模塊，其中該照相機(jī)支架被配置為可調(diào)整的，因此使該照相機(jī)支架可以根據(jù)該基板的尺寸作出調(diào)整。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜角檢測模塊，其中該照相機(jī)被配置為至少在纟從向，側(cè)向和錄:壽爭方向之一是可調(diào)整的，因jHM吏該照相機(jī)可以作出調(diào)整以捕獲該圖像，該圖像至少包括該基板的俯視圖，仰視圖和側(cè)視圖之一。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜角檢測模塊，其中該照相機(jī)捕獲的該圖像區(qū)別該基板邊緣與該背景。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的斜角檢測模塊，其中根據(jù)該圖像推出一組測量教:4居以識別該基一反的在夾陷。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的斜角檢測模塊，其中利用從該圖像推出的一組測量據(jù)來生成薄膜厚度曲線。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的斜角檢測模塊，其中利用從該圖像推出的一組測量lt據(jù)來識別i吳對齊。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的斜角檢測模塊，其中該組測量數(shù)據(jù)被用于確定處理室的夾頭的處理中心，通過測量從該基板邊沿的一組距離以得到干涉條紋，該組距離是在一組角度上測量的；生成離心曲線，該離心曲線為與該《且角度有關(guān)的該組3巨離的圖形形式；對該離心曲線應(yīng)用曲線擬合方禾呈以計(jì)算該處理中心。12.—種計(jì)算處理室內(nèi)的夾頭的處理中心的方法，該方法包4舌利用斜角才全測才莫塊捕獲處理過的基板邊沿的圖像；測量從該處理過的基板的邊沿的一組距離以得到干涉條紋，該組距離是在一組角度上測量的；生成離心曲線，該離心曲線為該組3巨離相對于該組角度的圖形形式；及只于該離心曲線應(yīng)用曲線擬合方禾呈以計(jì)算該處理中心。13.4艮據(jù)片又利要求12所述的方法，其中該離心曲線是一組離心曲線中的一個(gè)，生成該組離心曲線以;得到一組干涉條紋。14.4艮據(jù)4又利要求12所述的方法，15.4艮據(jù)4又利要求12所述的方法，立葉變換的傅立葉級數(shù)方程。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，方程的最小方差擬合。17.4艮據(jù)—又利要求12所述的方法，導(dǎo)給該處理系統(tǒng)的才幾械手臂。18.4艮據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,射薄膜層。19.才艮據(jù)卄又利要求12所述的方法,包括其中該離心曲線是正弦曲線。其中該曲線擬合方程為來自傅其中該曲線擬合方禾呈為乂十正弦還包括將該處理中心的坐標(biāo)教其中該處理后的基板包含一折其中該斜角檢測模塊被配置為裝載于照相才幾支架的照相才幾，該照相才幾支架被配置為使該照相機(jī)可水平旋轉(zhuǎn)180度，使得該照相機(jī)可以捕獲該處理過的基板的圖像；光學(xué)罩，該光學(xué)罩與該照相才幾連"l妄，該光學(xué)罩#1配置為可以旋轉(zhuǎn)的，^吏光線朝向該處理后的基氺反，連接于旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的基板夾頭，從而可以使該處理過的基板旋轉(zhuǎn)，以使得該照相機(jī)能夠捕獲該處理后的基板邊沿的該圖像，及背光裝置，該背光裝置被配置為提供光照給該基板，從而使該照相才幾能捕獲該圖像，該圖^f象顯示處理后的基4反和背景間的》十比。20.—種確定處理室內(nèi)夾頭的處理中心的圖^f象處J里方法，該方法包括利用斜角檢測模塊捕獲處理過的基板邊沿的圖像；過濾該圖<象以去除該圖<象的噪聲并突出該處理過的基板的邊沿；測量從該處理過的基板的邊沿的一組空隙以得到干涉條紋，該組空隙是在一組角度上測量的；生成離心曲線，該離心曲線為該組空隙相對于該組角度的圖形形式；及對該離心曲線應(yīng)用曲線擬合方禾呈以計(jì)算該處理中心。21.4艮據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中該過濾包括將該圖4象轉(zhuǎn)換為灰度圖像。22.才艮據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，術(shù)。23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,立葉變換的傅立葉級數(shù)方程。26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，方程的最小方差擬合。27.4艮據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，導(dǎo)給該處理系統(tǒng)的才幾械手臂。28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,射薄膜層。其中該過濾包括平滑和簡化技其中該過濾包括閾值化技術(shù)。其中該離心曲線為正弦曲線。其中該曲線擬合方程為來自傅其中該曲線擬合方禾呈為對正弦還包括將該處理中心的坐標(biāo)教其中該處理后的基板包含一折29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中該離心曲線是一組離心曲線中的一個(gè)，生成該多且離心曲線以4f到一ia干涉條纟丈。30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中該斜角檢測模塊被配置為包括裝載于照相沖幾支架的照相才幾，該照相一幾支架^皮配置為4吏該照相機(jī)可7JC平旋轉(zhuǎn)180度，4吏得該照相機(jī)可以捕獲該處理過的基一反的圖4象，光學(xué)罩，該光學(xué)罩與該照相機(jī)連接，該光學(xué)罩被配置為可以旋轉(zhuǎn)的，-使光線朝向該處理后的基4反，連接于旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的基板夾頭，從而可以使該處理過的基板旋轉(zhuǎn)，以使得該照相機(jī)能夠捕獲該處理后的基板邊沿的該圖像，及背光裝置，該背光裝置被配置為提供光照給該基板，從而使該照相4幾能捕獲該圖J象，該圖像顯示該處理后的基板和背景間的對比。全文摘要本發(fā)明提供一種用于捕獲基板圖像的斜角檢測模塊。該模塊包括與基板夾頭連接的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，該旋轉(zhuǎn)馬達(dá)被配置為旋轉(zhuǎn)該基板夾頭從而使該基板旋轉(zhuǎn)。該模塊還包括照相機(jī)和與照相機(jī)連接的光學(xué)罩，該光學(xué)罩被配置為可以旋轉(zhuǎn)的，使閃光可以朝向該基板。該照相機(jī)裝載在照相機(jī)支架上，該照相機(jī)支架被配置為使該照相機(jī)可水平旋轉(zhuǎn)180度，使得該照相機(jī)可以捕獲圖像，該圖像至少包括該基板的俯視圖，仰視圖和側(cè)視圖之一。該模塊還包括背光裝置，該背光裝置被配置為提供光照給該基板，從而使該照相機(jī)能捕獲該圖像，該圖像顯示基板和背景間的對比。文檔編號G03B15/00GK101523287SQ200780036424公開日2009年9月2日申請日期2007年9月14日優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日發(fā)明者安德魯·D·貝利三世,斯蒂芬·J·凱恩,本·穆林,杰克·陳申請人:朗姆研究公司