CN113092496B - 一种检测晶圆分布范围的方法、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种检测晶圆分布范围的方法、系统及存储介质，该方法包括：步骤1，数据接收步骤：接收图像，所述图像是通过相机对晶圆盘进行拍照形成的图像；步骤2，图像处理步骤：对图像进行开操作，去除图像中那些单个的点；对图像进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起；步骤3，图像分析步骤：找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓；步骤4，搜索步骤：对图像中的首个封闭区域进行逐行搜索完成后，跳到下一封闭区域进行逐行搜索，直到完成所有封闭区域的搜索；步骤5，记录步骤：对步骤4的搜索结果进行记录。本发明的有益效果是：本发明能够不重不漏快速遍历不连续的封闭区域，而对于那些空白区域能够直接跳过而不检测，使搜索区域大为减少，提高工作效率。

Description

一种检测晶圆分布范围的方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及晶圆贴合技术领域，尤其涉及一种检测晶圆分布范围的方法、系统及存储介质。
背景技术
在固晶设备上，有一个必不可少前提是必须知道晶圆盘中每一粒晶圆的精确位置，才能进行下一步的操作。由于在扩晶的过程中，晶圆整体会发生偏移，晶圆之间的相对位置会发生随机的变化，目前采用机器视觉来适应这种情况。
由于晶圆越来越小，为保证精度每次拍照只能拍约30粒或以下，每次只取最中心一粒，而一整盘却有数万粒。为了取的干净，只能在所有可能地方都检查一遍，这样有一半以上的时间在空跑，时间成本过高；而为了效率，选择性地跳过空白位置，这样那些孤岛区域就会略过不取，造成了晶圆的浪费，这也是各生产厂家无法接受的。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种检测晶圆分布范围的方法，寻求效率和效益的平衡点。
本发明提供了一种检测晶圆分布范围的方法，包括如下步骤：
步骤1，数据接收步骤：接收图像，所述图像是通过相机对晶圆盘进行拍照形成的图像；
步骤2，图像处理步骤：对图像进行开操作，去除图像中那些单个的点；对图像进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起；
步骤3，图像分析步骤：找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓；
步骤4，搜索步骤：对图像中的首个封闭区域进行逐行搜索完成后，跳到下一封闭区域进行逐行搜索，直到完成所有封闭区域的搜索；
步骤5，记录步骤：对步骤4的搜索结果进行记录。
作为本发明的进一步改进，在所述图像处理步骤中，对图像数据进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起，且将图像中微小的孔洞进行填充。
作为本发明的进一步改进，在所述图像分析步骤中，对图像进行blob分析，找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓。
作为本发明的进一步改进，所述相机为全局相机。
本发明还提供了一种检测晶圆分布范围的系统，包括：
数据接收模块：用于接收图像，所述图像是通过相机对晶圆盘进行拍照形成的图像；
图像处理模块：用于对图像进行开操作，去除图像中那些单个的点；对图像进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起；
图像分析模块：用于找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓；
搜索模块：用于对图像中的首个封闭区域进行逐行搜索完成后，跳到下一封闭区域进行逐行搜索，直到完成所有封闭区域的搜索；
记录模块：用于对搜索模块的搜索结果进行记录。
作为本发明的进一步改进，在所述图像处理模块中，对图像数据进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起，且将图像中微小的孔洞进行填充。
作为本发明的进一步改进，在所述图像分析模块中，对图像进行blob分析，找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓。
作为本发明的进一步改进，所述相机为全局相机。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现本发明所述的方法的步骤。
本发明的有益效果是：本发明能够不重不漏快速遍历不连续的封闭区域，而对于那些空白区域能够直接跳过而不检测，使搜索区域大为减少，提高工作效率。
附图说明
图1是晶圆分布图；
图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
首先，我们先来看一下晶圆分布图，如图1所示，从上游来的晶圆盘，晶圆分布范围多种多样，特别有从多个厂家固晶机试生产或生产后剩下来的晶圆盘。图1中的圆表示晶圆盘的内边框，可以看出，晶圆分布是不确定的。
在本发明中，增加相机，该相机优选为全局相机，具体为：在设备的适当位置增加一个全局相机，在晶圆盘方向正确后，对整个晶圆盘进行一次拍照。为降低畸变，并兼顾安装位置，可采用中等焦距或稍长一点的镜头，一般畸变可达到0.5％以下。也可以采用相机厂家生产的校正模板对图像进行校准，可参考有关资料，本发明不进行这方面的深入讨论。以6吋晶圆盘为例，搜索范围为半径R60mm的圆形，边缘处最大畸变为60X0.5％＝0.3mm，也就是说设备在边缘处空跑0.3mm就行。可以采用5M像素的相机，典型分辨率为2592X1944，纵方向上像素比为25.4X6/1944＝0.0784,也就是每个像素的的精度高于0.1mm，这对识别大致范围来说，精度是足够了。
调整相机拍照参数，拍照结束后将图像数据传送给软件进行分析。
下面介绍软件分析部分，即，如图2所示，本发明公开了一种检测晶圆分布范围的方法，包括如下步骤：
步骤1，数据接收步骤：接收图像，所述图像是通过相机对晶圆盘进行拍照形成的图像。
步骤2，图像处理步骤：对图像进行开操作，去除图像中那些单个的点；对图像进行闭操作，将图像中非常邻近的区域连接到一起，且将图像中微小的孔洞进行填充。
开操作和闭操作是图像处理中比较常用的的二种方法，它用到了腐蚀与膨胀的运算。
腐蚀与膨胀是依据数学形态学集合论发展起来的图像处理方法。其中腐蚀是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程，可以用来消除小且无意义的物体。膨胀是将与物体接触的所有背景点合并到该物体中，使边界向外部扩张的过程，可以用来填补物体中的空洞。
开操作是指先腐蚀后膨胀的运算过程，用来消除小物体，并在纤细点处分离物体，平滑较大物体的边界，同时并不明显改变其面积。
闭操作是指先膨胀后腐蚀的运算过程，用来填充物体内细小孔洞，连接邻近物体，平滑其边界，同时并不明显改变其面积。
本发明的主要目的是在取晶圆过程中用到的辅助检测手段，为了只扫描有晶圆的区域，直接跳过无晶圆的区域，提高有用操作的占比之用。图像中小的孔洞是表示无晶圆的，但在取晶圆的过程中，由于放大多倍的原因，孔洞经常超过了视野的大小，遇到这种孔洞时，算法就会让就会让取晶路线拆返。这样一来，就会让取晶的工作线变的坑坑洼洼，在人工视觉看来不美观。采用闭操作后，就会沿直线继续前进并很快会找到晶圆，同时对于那些离的非常近的区域合并后认为是同一个区域。对于前面由于不合格而丢弃的离散的晶圆，如果再次去检测一遍就是浪费时间，所以采用开操作从图像上消除他们。
经过步骤2中的操作后，可以去除干扰且减少区域总数。
步骤3，图像分析步骤：对图像进行blob分析，找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓。
blob分析是一种图像处理和分析方法。在计算机视觉中，blob是指图像中具有相似颜色纹理等特征所组成的一块连通区域。blob分析是指将图像的前景和背景分割开来，然后进行连通区域检测，从而得到blob块的过程。也可以说是将灰度突变小的区域查找出来。
步骤4，搜索步骤：对图像中的首个封闭区域进行逐行搜索完成后，跳到下一封闭区域进行逐行搜索，直到完成所有封闭区域的搜索。
步骤5，记录步骤：对步骤4的搜索结果进行记录，取晶时只需要到封闭区域进行晶圆查找即可达到对整个晶环的最大利用率。
在一个晶圆盘上，由于一些原因，晶圆的分布不再是一整块，可能是分割成数个不同形状孤岛的形式存在，同时一个新的晶圆盘，在扩晶后，它也基本不在中心且形状变的不规则。通过步骤1-4，本发明可以不重不漏快速遍历这些不连续的blob区域(封闭区域)，而对于那些空白区域能够直接跳过而不检测。
为保证搜索干净，可以在闭操作时适当放大范围，使各区域的范围扩大一圈。
本发明的搜索区域大为减少，以6吋晶圆盘为例，可能的分布范围半径60mm，实际半径约40mm，半径比为2/3，面积比为4/9，也就是说对于一个新的满盘，有5/9的面积是空白的。特别是对于只有残料的盘，效果更为明显。
本发明能够快速检测晶圆分布范围，当确定了晶圆分布范围并记录后便可以进行取晶圆操作，以及后续的贴晶圆操作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种检测晶圆分布范围的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，数据接收步骤：接收图像，所述图像是通过相机对晶圆盘进行拍照形成的图像；
步骤2，图像处理步骤：对图像进行开操作，去除图像中那些单个的点；对图像进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起；
步骤3，图像分析步骤：找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓；
步骤4，搜索步骤：对图像中的首个封闭区域进行逐行搜索完成后，跳到下一封闭区域进行逐行搜索，直到完成所有封闭区域的搜索；
步骤5，记录步骤：对步骤4的搜索结果进行记录。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述图像处理步骤中，对图像数据进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起，且将图像中微小的孔洞进行填充。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述图像分析步骤中，对图像进行blob分析，找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机为全局相机。
5.一种检测晶圆分布范围的系统，其特征在于，包括：
数据接收模块：用于接收图像，所述图像是通过相机对晶圆盘进行拍照形成的图像；
图像处理模块：用于对图像进行开操作，去除图像中那些单个的点；对图像进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起；
图像分析模块：用于找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓；
搜索模块：用于对图像中的首个封闭区域进行逐行搜索完成后，跳到下一封闭区域进行逐行搜索，直到完成所有封闭区域的搜索；
记录模块：用于对搜索模块的搜索结果进行记录。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述图像处理模块中，对图像数据进行闭操作，将图像中邻近的区域连接到一起，且将图像中微小的孔洞进行填充。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述图像分析模块中，对图像进行blob分析，找出图像中所有封闭区域，并找出对应的轮廓。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述相机为全局相机。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现权利要求1－4中任一项所述的方法的步骤。
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