CN112490150A - 一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备 - Google Patents

一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112490150A
CN112490150A CN202011284361.5A CN202011284361A CN112490150A CN 112490150 A CN112490150 A CN 112490150A CN 202011284361 A CN202011284361 A CN 202011284361A CN 112490150 A CN112490150 A CN 112490150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
groove
image
images
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011284361.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority to CN202011284361.5A priority Critical patent/CN112490150A/zh
Publication of CN112490150A publication Critical patent/CN112490150A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection

Abstract

本申请实施例提供了检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备，该方法包括：在将晶圆放置在托盘的凹槽中前，利用设置在工艺腔室观测窗处的图像传感器采集多个该凹槽的第一图像；基于第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个凹槽边缘像素点的坐标，确定凹槽的圆心的位置；在晶圆被放置在该凹槽中后，利用图像传感器采集多个凹槽的第二图像，并从多个第二图像中确定目标第二图像，其中，目标第二图像为包括晶圆的边缘的第二图像；基于目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个晶圆边缘像素点的坐标，确定晶圆的圆心的位置；基于凹槽的圆心的位置和晶圆的圆心的位置，确定晶圆的放置状态是否异常。

Description

一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备
技术领域
本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备。
背景技术
目前，很多种类的半导体工艺设备，例如外延工艺设备，都具有圆盘式托盘，需要进行工艺的晶圆放置在托盘中的凹槽中。在将晶圆放置到凹槽的过程中，可能会出现异常，使晶圆处于异常的放置状态，例如晶圆可能没有完全放入凹槽中，一部分搭在凹槽的侧壁上，此时晶圆处于搭边放置状态。在晶圆处于搭边放置状态时对晶圆进行加工会造成加工失败，需要更换新的晶圆，进而造成对晶圆的浪费。因此，当晶圆处于搭边放置状态时，如何检测出晶圆处于搭边放置状态，避免在搭边放置状态时对晶圆进行加工而造成的对晶圆的浪费成为一个需要解决的问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种检测晶圆放置状态的方法，包括：
在将晶圆放置在托盘的凹槽中前，利用设置在工艺腔室观测窗处的图像传感器采集多个所述凹槽的第一图像；
基于所述第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个所述凹槽边缘像素点的坐标，确定所述凹槽的圆心的位置；
在所述晶圆被放置在所述凹槽中后，利用所述图像传感器采集多个所述凹槽的第二图像，并从多个所述第二图像中确定目标第二图像，其中，所述目标第二图像为包括所述晶圆的边缘的第二图像；
基于所述目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个所述晶圆边缘像素点的坐标，确定所述晶圆的圆心的位置；
基于所述凹槽的圆心的位置和所述晶圆的圆心的位置，确定所述晶圆的放置状态是否异常。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室上设置有观测窗，所述观测窗处设置有图像传感器，用于采集所述工艺腔室中托盘上凹槽的图像；
所述半导体工艺设备还包括：
控制器，被配置为在将晶圆放置在所述凹槽中前，控制所述图像传感器采集多个所述凹槽的第一图像；基于所述第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个所述凹槽边缘像素点的坐标，确定凹槽的圆心的位置；在所述晶圆被放置在所述凹槽中后，利用所述图像传感器采集多个所述凹槽的第二图像，并从所述多个第二图像中确定目标第二图像，其中，所述目标第二图像为包括所述晶圆的边缘的第二图像；基于所述目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个所述晶圆像素点的坐标，确定所述晶圆的圆心的位置；基于所述凹槽的圆心位置和所述晶圆的圆心的位置，确定所述晶圆的放置状态是否异常。
本申请实施例提供的检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备，通过在将晶圆放置在托盘的凹槽中前，利用设置在工艺腔室观测窗处的图像传感器采集多个该凹槽的第一图像；基于第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个凹槽边缘像素点的坐标，确定凹槽的圆心的位置；在晶圆被放置在该凹槽中后，利用图像传感器采集多个凹槽的第二图像，并从多个第二图像中确定目标第二图像，其中，目标第二图像为包括晶圆的边缘的第二图像；基于目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个晶圆边缘像素点的坐标，确定晶圆的圆心的位置；基于凹槽的圆心的位置和晶圆的圆心的位置，确定晶圆的放置状态是否异常的技术方案，实现了当晶圆处于搭边放置状态时，检测出晶圆处于搭边放置状态，避免了在搭边放置状态时对晶圆进行加工而造成的对晶圆的浪费的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1示出了本申请实施例提供的检测晶圆放置状态的方法的流程图；
图2示出了本申请实施例提供的观测窗轮廓的投影形状与凹槽边缘的相对位置关系示意图；
图3示出了本申请实施例提供的根据三个凹槽边缘像素点的坐标确定凹槽的圆心的位置的效果示意图；
图4示出了本申请实施例提供的晶圆处于搭边放置状态时的效果示意图；
图5示出了本申请实施例提供的处于搭边放置状态的晶圆的边缘与凹槽边缘的相对位置关系示意图；
图6示出了本申请实施例提供的根据三个晶圆边缘像素点的坐标确定晶圆的圆心的位置的效果示意图；
图7示出了本申请实施例提供的凹槽的圆心与晶圆的圆心存在偏差时的效果示意图；
图8示出了本申请实施例提供的半导体工艺设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了本申请实施例提供的检测晶圆放置状态的方法的流程图，该方法包括：
步骤101，在将晶圆放置在托盘的凹槽中前，利用设置在工艺腔室观测窗处的图像传感器采集多个该凹槽的第一图像。
在本申请中，可以将在将晶圆放置在托盘的凹槽中前，利用位于工艺腔室的观测窗处的图像传感器采集凹槽的图像，此时采集的凹槽的图像可以称之为第一图像。
工艺腔室中的凹槽位于工艺腔室中的托盘上，凹槽的边缘为圆形。
在本申请中，观测窗可以用于观测工艺腔室中的托盘和晶圆，观测窗可以位于工艺腔室的顶部，观测窗透光，即可以允许光线通过，工艺腔室的顶部的其他部分不透光。
在一些实施例中，图像传感器的数量大于等于四个。相应的，观测窗的形状和布局需要可以放置下不少于四个的图像传感器。
优选的，观测窗的数量也大于等于四个，每一个观测窗各自对应一个图像传感器。
对于每一个观测窗，该观测窗对应的图像传感器可以安装在观测窗的上方。
在检测晶圆在一个凹槽中的放置状态时，每一个观测窗对应的图像传感器的光轴可以垂直于该凹槽的边缘所在的平面。
步骤102，基于第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个凹槽边缘像素点的坐标，确定凹槽的圆心的位置。
在本申请中，对于一个凹槽，其圆形边缘可以划分为多段，每段边缘均为一段弧形。每一个第一图像各自包括该凹槽的一段边缘，每一个第一图像包括的该凹槽的边缘不同。
当该凹槽的一段边缘位于观测窗在凹槽边缘所在的平面的投影形状占据的区域中时，则该段边缘会出现在图像传感器采集的第一图像中，即第一图像中会包括该段边缘。
请参考图2，其示出了观测窗轮廓的投影形状与凹槽边缘的相对位置关系示意图。
在图2中，示出了三个观测窗中的每一个观测窗的轮廓在凹槽边缘所在的平面的投影形状，包括一个条形观察窗、两个圆形观察窗，条形观察窗的两端各设置有一个图像传感器，两个圆形观察窗处各设置有一个图像传感器，四个图像传感器的投影形状分别为投影形状1、投影形状2、投影形状3、投影形状4。观测窗轮廓的投影形状是通过将观测窗的轮廓在垂直方向上朝向凹槽边缘所在的平面进行投影得到，四个图像传感器的投影形状也是通过类似的方式得到的。
在本申请中，对于一个凹槽，可以基于第一图像中的像素的特征，确定第一图像中该凹槽的边缘。第一图像中该凹槽的边缘上的每一个像素点均为凹槽边缘像素点。
第一图像中除了包括凹槽边缘像素点，还包括不属于任何对象的背景像素点。凹槽边缘像素点的特征与背景像素点的特征是不同的。因此，可以根据预先确定的凹槽边缘像素点的特征，确定第一图像中的所有凹槽边缘像素点。第一图像中的所有凹槽边缘像素点共同组成该凹槽的边缘。
在本申请中，可以基于第一图像，可以获取三个凹槽边缘像素点的坐标。
在一个实施例中，第一图像的数量为两个，可以从两个第一图像中选择一个用于获取全部三个凹槽边缘像素点的坐标。例如，可以为该标第一图像中的一段凹槽边缘的两个端点的像素点和除了两个端点之外的任意一个像素点确定为三个凹槽边缘像素点。也可以将位于一个第一图像中的一段凹槽边缘的上的一个像素点确定为一个凹槽边缘像素点，同时，将位于另一个第一图像中的一端凹槽边缘的上的两个像素点确定为另外两个凹槽边缘像素点。
在一个实施例中，第一图像的数量等于或大于三个，因此可以要求每一个凹槽边缘像素点所属的第一图像不同。基于上述要求，基于第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，包括：当第一图像的数量等于三个时，从每一个第一图像中确定一个属于凹槽边缘的凹槽边缘像素点，并获取每个凹槽边缘像素点的坐标；当第一图像的数量大于三个时，从多个第一图像中选择三个第一图像，并从每一个选择出的第一图像中确定一个属于凹槽边缘的凹槽边缘像素点，并获取每个凹槽边缘像素点的坐标。
在本申请中，对于一个凹槽，当第一图像的数量等于三个时，可以对于每一个第一图像，将位于该第一图像中的一段凹槽边缘的一个端点的像素点确定为一个凹槽边缘像素点。从而，确定三个凹槽边缘像素点，每一个凹槽边缘像素点各自属于一个第一图像，每一个凹槽边缘像素点所属的第一图像不同。然后，可以获取三个凹槽边缘像素点中的每一个凹槽边缘像素点的坐标。
当第一图像的数量大于三个时，例如，图像传感器的数量为四个，每一个图像传感器各自采集一个第一图像，第一图像的数量为四个，可以从所有第一图像中选择三个第一图像。对于每一个选择出的第一图像，从中确定一个属于凹槽边缘的凹槽边缘像素点，进而获取每个凹槽边缘像素点的坐标。
在本申请中，在获取三个凹槽边缘像素点的坐标之后，可以根据三个点确定一个圆心位置的原理，进而确定凹槽圆心的位置。三个凹槽边缘像素点的坐标为在图像坐标系下的坐标。
请参考图3，其示出了本申请实施例提供的根据三个凹槽边缘像素点的坐标确定凹槽的圆心的位置的效果示意图。
在图3中，示例性地示出了三个凹槽边缘像素点P1、P2、P3。三个凹槽边缘像素点P1、P2、P3的位置为示例性的，三个凹槽边缘像素点P1、P2、P3可以各自属于一个第一图像。凹槽边缘像素点P1在图像坐标系中的坐标为(x1，y1)、凹槽边缘像素点P2在图像坐标系中的坐标为(x2，y2)、凹槽边缘像素点P3在图像坐标系中的坐标为(x3，y3)。
根据P1(x1，y1)、P2(x2，y2)、P3(x3，y3)，采用以下公式确定凹槽的圆心O1的坐标O1(a1，b1)，从而，确定凹槽的圆心O1的位置，r为凹槽的已知的半径：
Figure BDA0002781850690000071
在本申请中，还可以分别对于获取到的每一个凹槽边缘像素点在图像坐标系下的坐标，基于摄像头坐标系与图像坐标系的转换关系，将该凹槽边缘像素点在图像坐标系下的坐标转换为对应于该凹槽边缘像素点的空间点在摄像头坐标系下的坐标，然后，将该摄像头坐标系下的坐标转换为该空间点在世界坐标系下的坐标。最后，可以通过每一个凹槽边缘像素点各自对应的空间点在世界坐标系下的坐标，确定出凹槽的圆心的位置，相应的，确定出的凹槽的圆心的位置为凹槽的圆心在世界坐标系中的位置。
步骤103，在晶圆被放置在该凹槽中后，利用图像传感器采集多个该凹槽的第二图像，并从多个第二图像中确定目标第二图像。
在本申请中，可以将在将晶圆放置在凹槽中之后，利用观测窗对应的图像传感器采集的图像可以称之为凹槽的第二图像。
第二图像可能同时包括晶圆的边缘和凹槽的边缘。晶圆的圆形边缘也可以划分为多个段，晶圆的每一段边缘均为一段弧形。
当晶圆的一段边缘位于观测窗轮廓在凹槽边缘所在的平面的投影形状占据的区域中时，晶圆的该段边缘会出现在图像传感器采集的第二图像中，即第二图像中包括晶圆的该段边缘。
在本申请中，目标第二图像为包括晶圆的边缘的第二图像。
每一个目标第二图像各自包括晶圆的一个边缘，每一个目标第二图像包括的晶圆的边缘不同。
在本申请中，放置状态异常可以是指晶圆处于搭边放置状态。搭边放置状态为：晶圆与凹槽的底部具有一个接触点，晶圆与凹槽的侧壁顶部具有另一个接触点，晶圆相对于水平面倾斜。
请参考图4，其示出了本申请实施例提供的晶圆处于搭边放置状态时的效果示意图。
在图4中，示出了晶圆401在凹槽402中处于搭边放置状态时的正视图。
晶圆401与凹槽402的底部具有一个接触点，晶圆401与凹槽402的侧壁顶部具有另一个接触点，晶圆401相对于水平面倾斜，因此，晶圆401处于搭边放置状态。
请参考图5，其示出了处于搭边放置状态的晶圆的边缘与凹槽边缘的相对位置关系示意图。
在图5中，示出了处于搭边放置状态的晶圆的边缘、凹槽的边缘。图5中示出的阴影部分为处于搭边放置状态的晶圆的边缘包围的部分。在图5中，示出了四个图像传感器中的每一个图像传感器的轮廓在凹槽边缘所在的平面的投影形状即投影形状1、投影形状2、投影形状3、投影形状4。
处于搭边放置状态的晶圆的任意一段边缘均未出现投影形状1占据的区域内。相应的，对应的图像传感器采集的第二图像不包括属于搭边放置状态的晶圆的边缘。
同时，处于搭边放置状态的晶圆的边缘均未出现投影形状2占据的区域内。相应的，对应的图像传感器采集的第二图像不包括属于搭边放置状态的晶圆的边缘。
在本申请中，可以根据属于凹槽的像素点的特征、属于晶圆的像素点的特征，分别确定每一个第二图像是否包括晶圆边缘。
由于凹槽与晶圆为不同类型的对象，属于凹槽的像素点的特征与属于晶圆的像素点的特征是不同的。因此，可以提取第二图像中的每一个像素点的特征，当一个第二图像包括晶圆边缘时，可以根据像素点的特征，确定出该第二图像中的晶圆边缘像素点，该第二图像中的所有晶圆边缘像素点组成该第二图像中的晶圆边缘。
步骤104，基于目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个晶圆边缘像素点的坐标，确定晶圆的圆心的位置。
在一个实施例中，第二目标图像的数量为两个，可以从两个第二目标图像中选择一个用于获取全部三个晶圆边缘像素点，即从该第二目标图像中的晶圆边缘上选取三个像素点确定为三个晶圆边缘像素点。也可以将位于一个第二目标图像中的晶圆边缘上的一个像素点确定为一个晶圆边缘像素点，同时，将位于另一个第二目标图像中的晶圆边缘上的两个像素点确定为另外两个晶圆边缘像素点。
在一个实施例中，目标第二图像的数量等于或大于三个，因此可以要求每一个晶圆边缘像素点所属的目标第二图像不同。基于上述要求，基于目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，包括：当目标第二图像的数量等于三个时，从每一个目标第二图像中确定一个属于晶圆边缘的晶圆边缘像素点，并获取每个晶圆边缘像素点的坐标；当目标第二图像的数量大于三个时，从多个目标第二图像中选择三个目标第二图像，从每一个选择出的目标第二图像中，确定一个属于晶圆边缘的晶圆边缘像素点，并获取每一个晶圆边缘像素点的坐标。
在本申请中，当目标第二图像的数量等于三个时，可以对于每一个目标第二图像，将位于该目标第二图像中的晶圆的一段边缘上的一个端点的像素点确定为一个晶圆边缘像素点。从而，确定三个晶圆边缘像素点，每一个晶圆边缘像素点各自属于一个目标第二图像，第一个晶圆边缘像素点所属的目标第二图像不同。然后，可以获取每一个晶圆边缘像素点的坐标。
当目标第二图像的数量大于三个时，可以从所有目标第二图像中选择三个目标第二图像。然后，对于每一个选择出的第二目标图像，从该选择出的第二图像中确定一个属于该晶圆边缘的晶圆边缘像素点，从而，确定三个晶圆边缘像素点，每一个晶圆边缘像素点各自属于一个目标第二图像。然后，可以获取每一个晶圆边缘像素点的坐标。
在获取三个晶圆边缘像素点的坐标之后，可以根据三个点确定一个圆心位置的原理，进而确定晶圆圆心的位置。
请参考图6，其示出了本申请实施例提供的根据三个晶圆边缘像素点的坐标确定晶圆的圆心的位置的效果示意图。
在图6中，示例性地示出了三个晶圆边缘像素点P11、P12、P13。三个晶圆边缘像素点P11、P12、P13的位置为示例性的，三个晶圆边缘像素点P11、P12、P13可以各自属于一个第二图像。晶圆边缘像素点P11在图像坐标系中的坐标为(x11，y11)、晶圆边缘像素点P12在图像坐标系中的坐标为(x12，y12)、晶圆边缘像素点P13在图像坐标系中的坐标坐标为(x13，y13)。
根据P11(x11，y11)、P12(x12，y12)、P13(x13，y13)，采用以下公式确定晶圆的圆心O2的坐标O2(a2，b2)，从而，确定晶圆的圆心O2的位置，r1为晶圆的已知的半径。
Figure BDA0002781850690000101
在本申请中，获取到的晶圆边缘点的坐标为在图像坐标系下的坐标。还可以分别对于获取到的每一个晶圆边缘点在图像坐标系下的坐标，基于摄像头坐标系与图像坐标系的转换关系，将该晶圆边缘点在图像坐标系下的坐标转换为对应于该晶圆边缘点的空间点在摄像头坐标系下的坐标，然后，将该摄像头坐标系下的坐标转换为该空间点在世界坐标系下的坐标。可以通过每一晶圆边缘点各自对应的空间点在世界坐标系下的坐标，确定晶圆的圆心的位置，相应的，确定出的晶圆的圆心的位置为晶圆的圆心在世界坐标系中的位置。
步骤105，基于凹槽的圆心的位置和晶圆的圆心的位置，确定晶圆的放置状态是否异常。
例如，当凹槽的圆心的位置和晶圆的圆心的位置相同时，确定晶圆的放置状态正常，当凹槽的圆心的位置和晶圆的圆心的位置不同时，确定晶圆的放置状态异常即晶圆处于搭边放置状态。
在一些实施例中，基于凹槽的圆心的位置和晶圆的圆心的位置，确定晶圆的放置状态是否异常，包括：当凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离小于或等于预设阈值时，确定晶圆的放置状态正常；当凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离大于预设阈值时，确定晶圆的放置状态异常。
请参考图7，其示出了凹槽的圆心与晶圆的圆心存在偏差时的效果示意图。
在图7中，还示例性地示出了四个图像传感器的投影形状。分别为投影形状1、投影形状2、投影形状3、投影形状4。投影形状3所属的图像传感器、投影形状4所属的图像传感器可以分别设置在一个条形观察窗的两端，投影形状1所属的图像传感器可以设置在一个圆形观察窗上，投影形状2所属的图像传感器可以设置在另一个圆形观察窗上。
凹槽的圆心O1的坐标为(a1，b1),晶圆的圆心O2的坐标为(a2，b2)，可以采用以下公式计算凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离ΔO:
Figure BDA0002781850690000111
例如，凹槽的半径比晶圆的半径大2mm。预设阈值可以设置为2mm。当凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离ΔO小于或等于2mm时，确定晶圆的放置状态正常。当凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离ΔO大于2mm时，确定晶圆的放置状态异常。
请参考图8，其示出了本申请实施例提供的半导体工艺设备的结构框图。半导体工艺设备包括：工艺腔室801，工艺腔室上设置有观测窗802，观测窗802处设置有图像传感器803，用于采集工艺腔室中托盘804上凹槽805的图像；半导体工艺设备还包括：控制器806。控制器806可以包括处理器、存储器、通信接口。在图8中示出观测窗802为将观测窗的轮廓投影到工艺腔室中托盘804所在的平面的效果。观测窗802实际位于工艺腔室的上方例如顶部，相应的，观测窗802实际位于观测窗802对应的凹槽805的上方。
在图8中仅示例性地示出了一个凹槽、用于采集该凹槽的图像的一个传感器、位于工艺腔室上的一个对应于该凹槽的观测窗。
控制器806被配置为在将晶圆放置在凹槽805中前，控制图像传感器803采集多个凹槽805的第一图像；基于第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个凹槽边缘像素点的坐标，确定凹槽805的圆心的位置；在晶圆被放置在凹槽805中后，利用图像传感器采集多个凹槽805的第二图像，并从多个第二图像中确定目标第二图像，其中，目标第二图像为包括晶圆的边缘的第二图像；基于目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个晶圆像素点的坐标，确定晶圆的圆心的位置；基于凹槽的圆心位置和晶圆的圆心的位置，确定晶圆的放置状态是否异常。
在一些实施例中，第一图像的数量等于或大于三个，每一个凹槽边缘像素点所属的第一图像不同；控制器806进一步被配置为当第一图像的数量等于三个时，从每一个第一图像中确定一个属于凹槽805的边缘的凹槽边缘像素点，并获取凹槽边缘像素点的坐标；当第一图像的数量大于三个时，从多个第一图像中选择三个第一图像，从每一个选择出的第一图像中确定一个属于凹槽805的边缘的凹槽边缘像素点，并获取凹槽边缘像素点的坐标。
在一些实施例中，目标第二图像的数量等于或大于三个，每一个晶圆边缘像素点所属的目标第二图像不同；控制器806进一步被配置为当目标第二图像的数量等于三个时，从每一个目标第二图像中确定一个属于晶圆的边缘的晶圆边缘像素点，并获取晶圆像素点的坐标；当目标第二图像的数量大于三个时，从多个目标第二图像中选择三个目标第二图像，从每一个选择出的目标第二图像中确定一个属于晶圆的边缘的晶圆边缘像素点，并获取晶圆边缘像素点的坐标。
在一些实施例中，图像传感器803的数量大于等于四个。
在一些实施例中，控制器806进一步被配置为当凹槽805的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离小于或等于预设阈值时，确定晶圆的放置状态正常；当凹槽805的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离大于预设阈值时，确定晶圆的放置状态异常。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种检测晶圆放置状态的方法，其特征在于，所述方法包括：
在将晶圆放置在托盘的凹槽中前，利用设置在工艺腔室观测窗处的图像传感器采集多个所述凹槽的第一图像；
基于所述第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个所述凹槽边缘像素点的坐标，确定所述凹槽的圆心的位置；
在所述晶圆被放置在所述凹槽中后，利用所述图像传感器采集多个所述凹槽的第二图像，并从多个所述第二图像中确定目标第二图像，其中，所述目标第二图像为包括所述晶圆的边缘的第二图像；
基于所述目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个所述晶圆边缘像素点的坐标，确定所述晶圆的圆心的位置；
基于所述凹槽的圆心的位置和所述晶圆的圆心的位置，确定所述晶圆的放置状态是否异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图像的数量等于或大于三个，每一个所述凹槽边缘像素点所属的第一图像不同；以及
所述基于所述第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，包括：
当所述第一图像的数量等于三个时，从每一个所述第一图像中确定一个属于所述凹槽的边缘的凹槽边缘像素点，并获取所述凹槽边缘像素点的坐标；
当所述第一图像的数量大于三个时，从多个所述第一图像中选择三个所述第一图像，并从每一个选择出的所述第一图像中确定一个属于所述凹槽的边缘的凹槽边缘像素点，并获取所述凹槽边缘像素点的坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标第二图像的数量等于或大于三个，每一个所述晶圆边缘像素点所属的目标第二图像不同；以及
所述基于所述目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，包括：
当目标第二图像的数量等于三个时，从每一个所述目标第二图像中确定一个属于所述晶圆的边缘的晶圆边缘像素点，并获取所述晶圆边缘像素点的坐标；
当所述目标第二图像的数量大于三个时，从多个所述目标第二图像中选择三个所述目标第二图像，从每一个选择出的所述目标第二图像中，确定一个属于所述晶圆的边缘的晶圆边缘像素点，并获取所述晶圆边缘像素点的坐标。
4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述图像传感器的数量大于等于四个。
5.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述基于所述凹槽的圆心的位置和所述晶圆的圆心的位置，确定所述晶圆的放置状态是否异常，包括：
当所述凹槽的圆心的位置与所述晶圆的圆心的位置之间的距离小于或等于预设阈值时，确定所述晶圆的放置状态正常；
当所述凹槽的圆心的位置与所述晶圆的圆心的位置之间的距离大于所述预设阈值时，确定所述晶圆的放置状态异常。
6.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室上设置有观测窗，其特征在于，所述观测窗处设置有图像传感器，用于采集所述工艺腔室中托盘上凹槽的图像；
所述半导体工艺设备还包括：
控制器，被配置为在将晶圆放置在所述凹槽中前，控制所述图像传感器采集多个所述凹槽的第一图像；基于所述第一图像，获取三个凹槽边缘像素点的坐标，并基于三个所述凹槽边缘像素点的坐标，确定凹槽的圆心的位置；在所述晶圆被放置在所述凹槽中后，利用所述图像传感器采集多个所述凹槽的第二图像，并从所述多个第二图像中确定目标第二图像，其中，所述目标第二图像为包括所述晶圆的边缘的第二图像；基于所述目标第二图像，获取三个晶圆边缘像素点的坐标，并基于三个所述晶圆像素点的坐标，确定所述晶圆的圆心的位置；基于所述凹槽的圆心位置和所述晶圆的圆心的位置，确定所述晶圆的放置状态是否异常。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一图像的数量等于或大于三个，每一个所述凹槽边缘像素点所属的第一图像不同；所述控制器进一步被配置为当所述第一图像的数量等于三个时，从每一个所述第一图像中确定一个属于所述凹槽的边缘的凹槽边缘像素点，并获取所述凹槽边缘像素点的坐标；当所述第一图像的数量大于三个时，从多个所述第一图像中选择三个所述第一图像，从每一个选择出的所述第一图像中确定一个属于所述凹槽的边缘的凹槽边缘像素点，并获取所述凹槽边缘像素点的坐标。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述目标第二图像的数量等于或大于三个，每一个晶圆边缘像素点所属的目标第二图像不同；所述控制器进一步被配置为当目标第二图像的数量等于三个时，从每一个所述目标第二图像中确定一个属于所述晶圆的边缘的晶圆边缘像素点，并获取所述晶圆像素点的坐标；当所述目标第二图像的数量大于三个时，从多个所述目标第二图像中选择三个所述目标第二图像，从每一个选择出的所述目标第二图像中确定一个属于所述晶圆的边缘的晶圆边缘像素点，并获取所述晶圆边缘像素点的坐标。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述图像传感器的数量大于等于四个。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为当凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离小于或等于预设阈值时，确定晶圆的放置状态正常；当凹槽的圆心的位置与晶圆的圆心的位置之间的距离大于所述预设阈值时，确定晶圆的放置状态异常。
CN202011284361.5A 2020-11-17 2020-11-17 一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备 Pending CN112490150A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011284361.5A CN112490150A (zh) 2020-11-17 2020-11-17 一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011284361.5A CN112490150A (zh) 2020-11-17 2020-11-17 一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112490150A true CN112490150A (zh) 2021-03-12

Family

ID=74930708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011284361.5A Pending CN112490150A (zh) 2020-11-17 2020-11-17 一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112490150A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113257705A (zh) * 2021-06-29 2021-08-13 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种侦测晶圆异常的方法、装置、设备及计算机存储介质
CN113538586A (zh) * 2021-09-14 2021-10-22 武汉精创电子技术有限公司 晶粒行列定位方法、装置和系统以及计算机可读存储介质
CN114311346A (zh) * 2022-03-16 2022-04-12 江苏京创先进电子科技有限公司 晶圆与工作台对准识别方法
CN114332049A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 广东利元亨智能装备股份有限公司 边缘检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN114474440A (zh) * 2022-03-16 2022-05-13 江苏京创先进电子科技有限公司 微调装置调整精度控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101459102A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆定位方法
CN104756243A (zh) * 2012-10-29 2015-07-01 日商乐华股份有限公司 半导体衬底的位置检测装置和位置检测方法
CN105762089A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 晶片位置偏差的检测和调整方法以及半导体加工设备
KR20180138102A (ko) * 2017-06-20 2018-12-28 윤영엽 웨이퍼 위치 검증 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101459102A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆定位方法
CN104756243A (zh) * 2012-10-29 2015-07-01 日商乐华股份有限公司 半导体衬底的位置检测装置和位置检测方法
CN105762089A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 晶片位置偏差的检测和调整方法以及半导体加工设备
KR20180138102A (ko) * 2017-06-20 2018-12-28 윤영엽 웨이퍼 위치 검증 방법 및 장치

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113257705A (zh) * 2021-06-29 2021-08-13 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种侦测晶圆异常的方法、装置、设备及计算机存储介质
CN113538586A (zh) * 2021-09-14 2021-10-22 武汉精创电子技术有限公司 晶粒行列定位方法、装置和系统以及计算机可读存储介质
CN113538586B (zh) * 2021-09-14 2021-11-23 武汉精创电子技术有限公司 晶粒行列定位方法、装置和系统以及计算机可读存储介质
CN114332049A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 广东利元亨智能装备股份有限公司 边缘检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN114311346A (zh) * 2022-03-16 2022-04-12 江苏京创先进电子科技有限公司 晶圆与工作台对准识别方法
CN114474440A (zh) * 2022-03-16 2022-05-13 江苏京创先进电子科技有限公司 微调装置调整精度控制方法
CN114474440B (zh) * 2022-03-16 2023-03-10 江苏京创先进电子科技有限公司 微调装置调整精度控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112490150A (zh) 一种检测晶圆放置状态的方法、半导体工艺设备
KR101922347B1 (ko) 검사 장치 및 기판 처리 장치
US9406117B2 (en) Inspection system and method for inspecting line width and/or positional errors of a pattern
US9865046B2 (en) Defect inspection method and defect inspection device
US9613425B2 (en) Three-dimensional measurement apparatus, three-dimensional measurement method and program
US9224198B2 (en) Analysis of the digital image of the surface of a tyre and processing of non-measurement points
US20150254827A1 (en) Image inspection apparatus and image inspection method
CN109580658B (zh) 检查方法及检查装置
JP2016145887A (ja) 検査装置および検査方法
US20180046097A1 (en) Substrate pre-alignment method
JP5917492B2 (ja) 外観検査方法およびその装置
CN114820475B (zh) 边缘识别方法、系统、晶圆加工装置及晶圆与加工台同心状态确定方法
JP2014155063A (ja) 解像度測定用チャート、解像度測定方法、カメラモジュールにおける位置調整方法およびカメラモジュールの製造方法
US20190295277A1 (en) Projection control device, marker detection method, and storage medium
CN116958218A (zh) 一种基于标定板角点对齐的点云与图像配准方法及设备
EP3564747B1 (en) Imaging device and imaging method
JP4634250B2 (ja) 矩形部品の画像認識方法及び装置
CN114299049A (zh) 检测方法及装置、电子设备和存储介质
JP3632461B2 (ja) 画像認識方法
CN115699282A (zh) 使用机器学习的半导体叠对测量
JP7051571B2 (ja) 教師データ作成装置および方法
KR20090114565A (ko) 비젼 센서를 이용한 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및웨이퍼 위치 오차 인식 방법
KR20180116406A (ko) 검사용 정보 생성 장치, 검사용 정보 생성 방법, 및 결함 검사 장치
JP2009250777A (ja) 表面検査装置および表面検査方法
US20170124688A1 (en) Image processor, image processing method, and measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination