CN116452679A - 一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质 - Google Patents

一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116452679A
CN116452679A CN202310430814.8A CN202310430814A CN116452679A CN 116452679 A CN116452679 A CN 116452679A CN 202310430814 A CN202310430814 A CN 202310430814A CN 116452679 A CN116452679 A CN 116452679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
turntable
camera
wafer
coordinate
azimuth
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
CN202310430814.8A
Other languages
English (en)
Inventor
孙良峰
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.)
Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Yuwei Semiconductor Technology 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 Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd filed Critical Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd
Priority to CN202310430814.8A priority Critical patent/CN116452679A/zh
Publication of CN116452679A publication Critical patent/CN116452679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/12—Edge-based segmentation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30244—Camera pose
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明公开了一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质，相机与转台的位置标定方法包括：以转台的中心为原点建立与第一表面平行的转台坐标系；在转台带动晶圆旋转时，基于正面相机获取第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于侧面相机获取侧面的侧面检测图像；在转台旋转预设角度时，根据预设角度、侧面检测图像、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。本发明的技术方案，采用多参数精准测量的方式确定方位夹角，可以提高侧面相机与转台的位置标定准确度，以在后续对晶圆侧边检测的过程中，消除由于侧面相机方位夹角不准确导致缺陷定位存在偏差等问题，提高后续缺陷定位的准确度。

Description

一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质
技术领域
本发明涉及相机标定技术领域，尤其涉及一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质。
背景技术
随着太阳能电池领域的不断发展，光伏产业链中对硅片/电池片设备碎片率的要求越来越高，定位精度也越来越高，维护越来越简单，而此高精度视觉定位系统正是降低硅片/电池片碎片率和提高定位精度的主要途径之一。
在采用视觉定位系统对硅片/电池片中缺陷类型及位置进行检测时，视觉定位系统中各相机的相对位置是对硅片中缺陷位置进行准确定位的关键数据。通过机械装配能保障一定的误差，但要获得更准确的缺陷定位精度，需要测出系统误差并在缺陷定位过程中消除掉。目前，常用的相机位置标定方法是用各相机去对准已知位置关系的标记位置，通过反向推算得到相机位置。
但是，上述相机位置标定方法只适合硅片正面刻印图案的区域，在硅片侧面区域加标记比较困难。
发明内容
本发明提供一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质，可以提高侧面相机与转台的位置标定准确度，以在后续对晶圆侧边检测的过程中，消除由于侧面相机方位夹角不准确导致缺陷定位存在偏差等问题，提高后续缺陷定位的准确度。
第一方面，本发明提供了一种相机与转台的位置标定方法，所述转台用于放置待检测的晶圆；所述晶圆包括背离所述转台的第一表面和与所述第一表面相邻的侧面；所述第一表面的边缘包括至少三个检测标记和至少一个方位标记；所述相机包括正面相机和侧面相机；所述相机与转台的位置标定方法包括：
以所述转台的中心为原点建立与所述第一表面平行的转台坐标系；
在所述转台带动所述晶圆旋转时，基于所述正面相机获取所述第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于所述侧面相机获取所述侧面的侧面检测图像；
根据所述正面检测图像，确定各所述检测标记在所述转台坐标系上的检测标记坐标点和所述方位标记在所述转台坐标系上的方位坐标点；
根据各所述检测标记坐标点和所述方位坐标点，确定所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点、所述晶圆的实际半径和所述圆心的偏向角；
在所述转台旋转预设角度时，根据所述预设角度、所述侧面检测图像、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
第二方面，本发明提供了一种相机与转台的位置标定装置，包括：
转台坐标系建立模块，用于以所述转台的中心为原点建立与所述第一表面平行的转台坐标系；
检测图像获取模块，用于在所述转台带动所述晶圆旋转时，基于所述正面相机获取所述第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于所述侧面相机获取所述侧面的侧面检测图像；
坐标点确定模块，用于根据所述正面检测图像，确定各所述检测标记在所述转台坐标系上的检测标记坐标点和所述方位标记在所述转台坐标系上的方位坐标点；
晶圆参数确定模块，用于根据各所述检测标记坐标点和所述方位坐标点，确定所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点、所述晶圆的实际半径和所述圆心的偏向角；
方位夹角确定模块，用于在所述转台旋转预设角度时，根据所述预设角度、所述侧面检测图像、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
第三方面，本发明提供了一种相机与转台的位置标定系统，包括：转台、正面相机、侧面相机、晶圆和控制器；
所述转台用于放置所述晶圆；
所述晶圆包括背离所述转台的第一表面和与所述第一表面相邻的侧面；
所述正面相机用于获取所述第一表面的边缘的正面检测图像；
所述侧面相机用于获取所述侧面的侧面检测图像；
所述控制器分别与所述正面相机和所述侧面相机电连接，用于执行第一方面所述的相机与转台的位置标定方法。
第四方面，本发明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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现第一方面所述的相机与转台的位置标定方法。
本发明提供的技术方案，通过以转台的中心为原点建立与第一表面平行的转台坐标系，并在转台带动晶圆旋转时，基于正面相机获取第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于侧面相机获取侧面的侧面检测图像，以根据正面检测图像，确定各检测标记在转台坐标系上的检测标记坐标点和方位标记在转台坐标系上的方位坐标点，再根据各检测标记坐标点和方位坐标点，确定晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点、晶圆的实际半径和圆心的偏向角，在转台旋转预设角度时，根据预设角度、侧面检测图像、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，如此，采用多参数精准测量的方式确定方位夹角，可以提高侧面相机与转台的位置标定准确度，以在后续对晶圆侧边检测的过程中，消除由于侧面相机方位夹角不准确导致缺陷定位存在偏差等问题，提高后续缺陷定位的准确度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的相机与转台的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种相机与转台的位置标定方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种正面检测标记的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种采用正面相机获取的图3中区域Q的正面检测图像示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种相机与转台的位置标定方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的又一种相机与转台的位置标定方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的侧面相机与转台的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种相机与转台的位置标定装置的示意图；
图9为本发明实施例提供的一种相机与转台的位置标定系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明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本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的相机与转台的结构示意图，如图1所示，转台10用于放置待检测的晶圆20，晶圆20包括背离转台10的第一表面21和与第一表面相邻的侧面22，第一表面21的边缘包括至少三个检测标记和至少一个方位标记，相机包括正面相机30和侧面相机40。
其中，将晶圆20通过真空吸附或其他方式放置于转台10上，以及将正面相机30放置于第一表面21侧的固定区域内，侧面相机40放置于侧面22侧的固定区域内，可以通过手动或自动控制设备控制转台10旋转，转台10带动晶圆20旋转时，正面相机30获取当前正面检测区域的图像，侧面相机40获取当前侧面检测区域内的图像，将正面相机30获取的各正面检测区域的图像拼接为晶圆正面图像，将侧面相机40获取的各侧面检测区域的图像拼接为晶圆侧面图像，对晶圆正面图像和侧面图像进行分析，确定图像中的缺陷类型和缺陷位置，再通过正面相机和/或侧面相机在转台坐标系中的坐标位置，确定缺陷在晶圆中的具体位置。因此，在确定缺陷在晶圆上的具体位置前，需要确定正面相机和侧面相机在转台坐标系中的具体方位。
基于上述内容，本发明实施例提供了一种相机与转台的位置标定方法，该方法适用于确定转台与相机之间的位置关系，该方法可由本发明实施例提供的相机与转台的位置标定装置来执行，该相机与转台的位置标定装置可采用硬件和/或软件的形式实现。图2为本发明实施例提供的一种相机与转台的位置标定方法的流程图，如图2所示，相机与转台的位置标定方法包括：
S101、以转台的中心为原点建立与第一表面平行的转台坐标系。
具体的，参考图1，转台10包括圆形承载台，圆形承载台的中心即为原点O，基于此原点O建立与第一表面21平行的转台坐标系(图中未示出)，坐标系的具体方位此处不做具体限定，仅需坐标系中的X轴与Y轴垂直并过原点O即可，转台坐标系建立完成后，后续位置标定过程均基于此转台坐标系完成，转台坐标系不再变动，防止转台坐标系不同导致标定位置存在误差等情况，保证位置标定的准确性。
S102、在转台带动晶圆旋转时，基于正面相机获取第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于侧面相机获取侧面的侧面检测图像。
具体的，参考图1，正面相机30位于晶圆20第一表面边缘22侧的正上方，正面相机30相对于转台坐标系的位置固定，通过将转台10旋转不同角度，正面相机30便可获取不同的正面检测图像。相应的，侧面相机40相对于转台坐标系的坐标轴的方位夹角固定，通过将转台10旋转不同角度，侧面相机40便可获取不同的侧面检测图像，以便后续根据正面检测图像和侧面检测图像的参数信息进行位置标定。
S103、根据正面检测图像，确定各检测标记在转台坐标系上的检测标记坐标点和方位标记在转台坐标系上的方位坐标点。
其中，各检测标记和方位标记均位于晶圆第一表面的边缘处。
示例性的，图3为本发明实施例提供的一种正面检测标记的示意图，参考图3，A(x1,y1)、B(x1,y1)和C(x1,y1)为各检测标记在转台坐标系上的坐标点，Notch(Notchx,Notchy)为方位标记在转台坐标系上的坐标点。
图4为本发明实施例提供的一种采用正面相机获取的图3中区域Q的正面检测图像示意图，结合参考图3和图4，正面相机获取正面检测图像之前，正面相机的中心点在转台坐标系上的位置坐标已知，因此，正面相机获取正面检测图像之后，根据检测标记点A(x1,y1)在正面检测图像中与正面相机中心点的位置关系和正面相机的放大倍率，以及正面相机中心点在转台坐标系中的坐标位置，确定检测标记点A在转台坐标系中的坐标(x1,y1)。对于其它检测标记点B、C和方位标记Notch在转台坐标系中的坐标点确定方式均与上述检测标记点A的坐标点确定方式类似，可参考上述描述，此处不再赘述。
可以理解的是，各检测标记的位置关系可以如上述图3所示，也可以是其它，但须至少包括三个检测标记，即至少由三个检测标记点可以确定晶圆的实际轮廓，具体的选取方式与转台旋转的角度有关，可以根据实际需要进行设置，此处不做具体限定。
需要说明的是，在正面相机获取正面检测图像之前，正面相机的中心点在转台坐标系上的位置坐标确定过程可以参考下述描述：将正面相机放置于晶圆第一表面侧的合适位置，使得在转台带动晶圆旋转时，正面相机能够检测到晶圆第一表面边缘的各个位置，在后续获取正面检测图像的过程中，正面相机中心点在转台坐标系中的投影位置固定，并通过其它检测方式获知其中一个检测标记或方位标记等标记点在晶圆坐标系上的位置坐标；在控制转台旋转一定角度，使已知位置坐标的标记点呈现于正面相机的图像获取视场中，此时正面相机获取包括该标记点的图像，并根据正面相机的放大倍率等参数确定该标记在真实物理世界中与正面相机中心点的位置关系式，再根据上述位置关系式，以及晶圆中心与转台坐标系原点的偏差距离等参数之间的计算关系，确定正面相机在转台坐标系中的坐标。
其中，计算关系可以为E*p+E*s＝rz-1*(y+f)，E为晶圆旋转矩阵，p为标记点在晶圆坐标系中的位置坐标，s为晶圆的圆心与转台坐标系的原点之间的距离，rz为正面相机的旋转参数，y为标记在物理坐标系中与正面相机中心的相对位置坐标，f为正面相机中心在转台坐标系中的坐标点。
具体的，计算关系中的s、rz和f是未知量，需要根据将多组正面检测图像的参数信息代入上述计算关系中解得，在转台旋转一定角度后，根据该角度可确定晶圆旋转矩阵E，p为已知量，即已知某标记在晶圆坐标系中的位置坐标，在正面相机获取到正面检测图像后，根据标记在正面检测图像中的像素位置以及正面相机的放大倍率等参数，可以获得该标记在物理坐标系中与正面相机中心的相对位置坐标y。需要至少获取三组正面检测图像，并将各正面检测图像对应的E、p和y代入上述计算关系式中，解三元一次方程便可获得s、rz和f。
可以理解的是，上述正面相机与转台的位置关系仅为示例性的说明，还可为其他，本发明实施例对此不做具体限定。
S104、根据各检测标记坐标点和方位坐标点，确定晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点、晶圆的实际半径和圆心的偏向角。
其中，晶圆的实际半径与晶圆的理论半径是对应关系，依据理论半径制备晶圆时，由于制备工艺或制备工具等，导致制备完成的晶圆的实际半径与理论半径存在误差，故此处需要确定晶圆的实际半径，确保后续根据实际半径标定位置的准确度。圆心的偏向角可以是晶圆圆心相对于转台坐标系中坐标轴的夹角，该夹角可正可负。
具体的，在确定上述检测标记坐标点后，根据三点确定一个圆的原理确定晶圆的圆心在转台坐标系中的圆心坐标点，并由圆心坐标点和检测标记坐标点与晶圆实际半径的计算关系确定晶圆的实际半径，根据圆心坐标点和方位坐标点与圆心偏向角的计算关系确定圆心的偏向角，以便后续根据圆心坐标点、晶圆的实际半径、圆心的偏向角以及其他参数确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
S105、在转台旋转预设角度时，根据预设角度、侧面检测图像、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
其中，预设角度可以为固定值，也可以为非固定值，可以根据实际的检测过程进行确定，预设角度的取值范围可以为0°-360°，在一示例性的实施例中，预设角度可以为90°，在另一示例性的实施例中，预设角度也可以为80°或120°。
具体的，在转台旋转至预设角度时，侧面相机获取侧面检测图像的同时，侧面相机上可以显示有关当前侧面检测图像的参数信息，根据预设角度、侧面检测图像的参数信息、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径与侧面相机与转台坐标系的坐标轴方位夹角的几何关系，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。如此，通过获取与侧面相机与转台坐标系的坐标轴方位夹角相关的多个参数，并根据该多个参数确定方位夹角可以提高方位夹角的确定准确度。
本发明实施例提供的技术方案，通过以转台的中心为原点建立与第一表面平行的转台坐标系，并在转台带动晶圆旋转时，基于正面相机获取第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于侧面相机获取侧面的侧面检测图像，以根据正面检测图像，确定各检测标记在转台坐标系上的检测标记坐标点和方位标记在转台坐标系上的方位坐标点，再根据各检测标记坐标点和方位坐标点，确定晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点、晶圆的实际半径和圆心的偏向角，在转台旋转预设角度时，根据预设角度、侧面检测图像、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，如此，采用多参数精准测量的方式确定方位夹角，可以提高侧面相机与转台的位置标定准确度，以在后续对晶圆侧边检测的过程中，消除由于侧面相机方位夹角不准确导致缺陷定位存在偏差等问题，提高后续缺陷定位的准确度。
在一可选的实施例中，参考图3，当第一表面的边缘包括三个检测标记和一个方位标记时，方位标记与各检测标记可均匀分布于第一表面的边缘。
其中，在转台旋转时，方位标记用于辅助确定旋转的方向和角度等。
具体的，当正面相机获取到方位标记后，依次将转台旋转90°便可分别获取三个均匀分布的检测标记对应的正面检测图像，旋转的方向可以是顺时针或逆时针。
可以理解的是，三个检测标记与方位标记的位置关系也可以是除均匀分布的其他情况，根据方位标记的位置，控制转台旋转不同的角度，便可获得不同位置处的检测标记。
可选的，图5为本发明实施例提供的另一种相机与转台的位置标定方法的流程图，参考图3，当第一表面的边缘包括三个检测标记A、B、C和一个方位标记Notch时，方位标记Notch与各检测标记A、B、C均匀分布于第一表面的边缘，此时，如图5所示，根据各检测标记坐标点A、B、C和方位坐标点Notch，确定晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点、晶圆的实际半径和圆心的偏向角，具体包括：
S141、根据各检测标记坐标点，基于第一计算公式，分别确定晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点和晶圆的实际半径。
第一计算公式为：
其中，(sx，sy)为晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点；(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)为各检测标记在转台坐标系上的坐标点；r为晶圆的实际半径。
具体的，将获取的三个检测标记坐标点代入第一计算公式便可得到晶圆的圆心坐标点(sx，sy)以及sx 2+sy 2-r2的结果值，通过计算sx 2+sy 2，将sx 2+sy 2-r2的结果值与sx 2+sy 2的结果进行差值计算并开根号便可获得晶圆的实际半径r，通过对sx 2+sy 2的计算结果开根号还可以获得晶圆的圆心与转台坐标系的原点之间的距离s。
S142、根据圆心坐标点和方位坐标点，确定圆心的偏向角。
具体的，在转台坐标系中，根据圆心坐标点、方位坐标点与圆心的偏向角的位置和方位关系，通过三角函数等方式建立三者之间的计算关系，根据该计算关系确定圆心的偏向角。
可选的，根据圆心坐标点和方位坐标点，确定圆心的偏向角，具体包括：根据圆心坐标点和方位坐标点，基于第二计算公式，确定圆心的偏向角，第二计算公式为：
其中，(Notchx，Notchy)为方位坐标点在转台坐标系上的坐标点，t为圆心的偏向角。
具体的，参考图3，当方位坐标点在转台坐标系中接近Y轴负方向的位置时，根据圆心坐标点、方位坐标点与圆心的偏向角建立的计算关系为第二计算公式，将Notchx、Notchy、sx，sy代入第二计算公式便可获得圆心的偏向角t。
可以理解的是，上述仅以方位坐标点在转台坐标系中接近Y轴负方向的位置建立的第二计算公式进行了示例性的说明，当方位坐标点处于转台坐标系中其他位置处时，可以对应调整第二计算公式，调整后的第二计算公式与上述所列举的计算原理类似，在此不再赘述。
在一可选的实施例中，图6为本发明实施例提供的又一种相机与转台的位置标定方法的流程图，图7为本发明实施例提供的侧面相机与转台的结构示意图，如图6所示，在转台旋转预设角度时，根据预设角度、侧面检测图像、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，具体包括：
S151、在转台带动晶圆旋转时，实时获取转台的旋转角度，以及在当前旋转角度下基于侧面相机获取的侧面检测图像。
具体的，参考图7，转台的旋转角度为θ，旋转角度θ可以根据方位标记的方位坐标点进行确定，当转台的当前旋转角度θ为预设角度时，可以通过侧面相机获取在该旋转角度下晶圆的侧面检测图像，以便后续根据该旋转角度以及该旋转角度下的侧面检测图像确定方位夹角，提高方位夹角的准确度。
S152、根据在当前旋转角度下侧面相机获取的侧面检测图像，确定在当前旋转角度下侧面相机的最佳焦平面偏差。
具体的，侧面相机在获取侧面检测图像时，能够实现自动对焦，在对焦的过程中，可以获知实际获得的检测图像相对于其最佳焦平面之间的偏差，即最佳焦平面偏差。参考图6，最佳焦平面偏差为实际焦平面J1与最佳焦平面J2之间的距离，当侧面相机获取到侧面检测图像时，最佳焦平面偏差可以在侧面相机中获得。
S153、在将当前旋转角度作为预设角度时，根据预设角度、最佳焦平面偏差、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
具体的，在转台坐标系中，根据预设角度、最佳焦平面偏差、圆心坐标点、实际半径、偏向角、晶圆的理论半径、侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角θR1的位置和方位关系，通过三角函数等方式建立上述参数之间的计算关系，基于该计算关系确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角θR1。
可选的，参考图7，根据预设角度、最佳焦平面偏差、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，具体包括：根据当前旋转角度、最佳焦平面偏差、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，基于第三计算公式，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，第三计算公式为：
其中，B为最佳焦平面偏差，θ为当前旋转角度，r0为晶圆的理论半径，r为晶圆的实际半径，θR1为侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，(sx，sy)为晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点，t为偏向角。
具体的，晶圆的圆心与转台坐标系的原心之间的距离s可以通过计算的结果获得，偏向角t为侧面相机中心与原点的连线，与转台坐标系X轴正向的夹角，可以是正角度或负角度。
可以理解的是，上述第三计算公式仅以确定侧面相机与转台坐标系的X轴正向的方位夹角为例进行了示例性的说明，方位夹角还可以是侧面相机与转台坐标系中的其他方位的夹角，第三计算公式可以根据实际情况进行调整，此处不做具体限定。
可选的，基于上述第三计算公式计算的方位夹角为理论与实际相结合的计算方式，该计算方式可能存在一定的误差，此时，还可以基于第三计算公式，分别确定不同预设角度下的方位夹角，并根据各方位夹角的平均值，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
具体的，在转台旋转过程中，侧面相机实时获取侧面检测图像，即侧面相机可以获得与不同旋转角度相对应的侧面检测图像，此时，基于第三计算公式可以分别确定不同侧面检测图像对应的各方位夹角，将各方位夹角加和后取平均值，作为侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角，降低方位夹角的计算误差，提高所确定的方位夹角的准确度，从而提高相机与转台位置标定的准确度，进而在后续的缺陷检测过程中，能够具有较高的缺陷位置定位精度。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种相机与转台的位置标定装置，该装置可执行本发明实施例提供的相机与转台的位置标定方法，该装置可采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可集成与本发明提供的相机与转台的位置标定系统中。图8为本发明实施例提供的一种相机与转台的位置标定装置的示意图，如图8所示，该装置包括：
转台坐标系建立模块11，用于以转台的中心为原点建立与第一表面平行的转台坐标系；
检测图像获取模块12，用于在转台带动晶圆旋转时，基于正面相机获取第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于侧面相机获取侧面的侧面检测图像；
坐标点确定模块13，用于根据正面检测图像，确定各检测标记在转台坐标系上的检测标记坐标点和方位标记在转台坐标系上的方位坐标点；
晶圆参数确定模块14，用于根据各检测标记坐标点和方位坐标点，确定晶圆的圆心在转台坐标系上的圆心坐标点、晶圆的实际半径和圆心的偏向角；
方位夹角确定模块15，用于在转台旋转预设角度时，根据预设角度、侧面检测图像、圆心坐标点、实际半径、偏向角和晶圆的理论半径，确定侧面相机与转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
本发明实施例提供的相机与转台的位置标定装置，可执行本发明上述实施例提供的相机与转台的位置标定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，相同之处可参照上文描述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种相机与转台的位置标定系统，该系统能够执行本发明实施例提供的相机与转台的位置标定方法，该系统可以采用硬件和/或软件的形式实现。图9为本发明实施例提供的一种相机与转台的位置标定系统的结构示意图，包括：转台10、正面相机30、侧面相机40、晶圆20和控制器50；转台10用于放置晶圆20；晶圆20包括背离转台10的第一表面21和与第一表面21相邻的侧面22；正面相机30用于获取第一表面21的边缘的正面检测图像；侧面相机40用于获取侧面22的侧面检测图像。
其中，控制器50分别与正面相机30和侧面相机40电连接，用于执行本发明上述实施例的相机与转台的位置标定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，相同之处可参照上文描述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明上述实施例的相机与转台的位置标定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，此处不再赘述。
计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种相机与转台的位置标定方法，其特征在于，所述转台用于放置待检测的晶圆；所述晶圆包括背离所述转台的第一表面和与所述第一表面相邻的侧面；所述第一表面的边缘包括至少三个检测标记和至少一个方位标记；所述相机包括正面相机和侧面相机；所述相机与转台的位置标定方法包括：
以所述转台的中心为原点建立与所述第一表面平行的转台坐标系；
在所述转台带动所述晶圆旋转时，基于所述正面相机获取所述第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于所述侧面相机获取所述侧面的侧面检测图像；
根据所述正面检测图像，确定各所述检测标记在所述转台坐标系上的检测标记坐标点和所述方位标记在所述转台坐标系上的方位坐标点；
根据各所述检测标记坐标点和所述方位坐标点，确定所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点、所述晶圆的实际半径和所述圆心的偏向角；
在所述转台旋转预设角度时，根据所述预设角度、所述侧面检测图像、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
2.根据权利要求1所述的相机与转台的位置标定方法，其特征在于，当所述第一表面的边缘包括三个所述检测标记和一个所述方位标记时，所述方位标记与各所述检测标记均匀分布于所述第一表面的边缘。
3.根据权利要求2所述的相机与转台的位置标定方法，其特征在于，根据各所述检测标记坐标点和所述方位坐标点，确定所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点、所述晶圆的实际半径和所述圆心的偏向角，包括：
根据各所述检测标记坐标点，基于第一计算公式，分别确定所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点和所述晶圆的实际半径；
根据所述圆心坐标点和所述方位坐标点，确定所述圆心的偏向角；
所述第一计算公式为：
其中，(sx，sy)为所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点；(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)分别为各所述检测标记在所述转台坐标系上的坐标点；r为所述晶圆的实际半径。
4.根据权利要求3所述的相机与转台的位置标定方法，其特征在于，根据所述圆心坐标点和所述方位坐标点，确定所述圆心的偏向角，包括：
根据所述圆心坐标点和所述方位坐标点，基于第二计算公式，确定所述圆心的偏向角；
所述第二计算公式为：
其中，(Notchx，Notchy)为所述方位坐标点在所述转台坐标系上的坐标点，t为所述圆心的偏向角。
5.根据权利要求1所述的相机与转台的位置标定方法，其特征在于，在所述转台旋转预设角度时，根据所述预设角度、所述侧面检测图像、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角，包括：
在所述转台带动所述晶圆旋转时，实时获取所述转台的旋转角度，以及在当前旋转角度下基于所述侧面相机获取的所述侧面检测图像；
根据在所述当前旋转角度下所述侧面相机获取的所述侧面检测图像，确定在所述当前旋转角度下所述侧面相机的最佳焦平面偏差；
在将所述当前旋转角度作为预设角度时，根据所述预设角度、所述最佳焦平面偏差、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
6.根据权利要求5所述的相机与转台的位置标定方法，其特征在于，根据所述预设角度、所述最佳焦平面偏差、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角，包括：
根据所述当前旋转角度、所述最佳焦平面偏差、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，基于第三计算公式，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角；
所述第三计算公式为：
其中，B为所述最佳焦平面偏差，θ为所述当前旋转角度，r0为所述晶圆的理论半径，r为所述晶圆的实际半径，θR1为所述方位夹角，(sx，sy)为所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点，t为所述偏向角。
7.根据权利要求6所述的相机与转台的位置标定方法，其特征在于，还包括：
基于所述第三计算公式，分别确定不同所述预设角度下的所述方位夹角；
根据各所述方位夹角的平均值，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
8.一种相机与转台的位置标定装置，其特征在于，包括：
转台坐标系建立模块，用于以所述转台的中心为原点建立与所述第一表面平行的转台坐标系；
检测图像获取模块，用于在所述转台带动所述晶圆旋转时，基于所述正面相机获取所述第一表面的边缘的正面检测图像，以及基于所述侧面相机获取所述侧面的侧面检测图像；
坐标点确定模块，用于根据所述正面检测图像，确定各所述检测标记在所述转台坐标系上的检测标记坐标点和所述方位标记在所述转台坐标系上的方位坐标点；
晶圆参数确定模块，用于根据各所述检测标记坐标点和所述方位坐标点，确定所述晶圆的圆心在所述转台坐标系上的圆心坐标点、所述晶圆的实际半径和所述圆心的偏向角；
方位夹角确定模块，用于在所述转台旋转预设角度时，根据所述预设角度、所述侧面检测图像、所述圆心坐标点、所述实际半径、所述偏向角和所述晶圆的理论半径，确定所述侧面相机与所述转台坐标系的坐标轴的方位夹角。
9.一种相机与转台的位置标定系统，其特征在于，包括：转台、正面相机、侧面相机、晶圆和控制器；
所述转台用于放置所述晶圆；
所述晶圆包括背离所述转台的第一表面和与所述第一表面相邻的侧面；
所述正面相机用于获取所述第一表面的边缘的正面检测图像；
所述侧面相机用于获取所述侧面的侧面检测图像；
所述控制器分别与所述正面相机和所述侧面相机电连接，用于执行权利要求1-7任一项所述的相机与转台的位置标定方法。
10.一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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的相机与转台的位置标定方法。
CN202310430814.8A 2023-04-20 2023-04-20 一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质 Pending CN116452679A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310430814.8A CN116452679A (zh) 2023-04-20 2023-04-20 一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310430814.8A CN116452679A (zh) 2023-04-20 2023-04-20 一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116452679A true CN116452679A (zh) 2023-07-18

Family

ID=87129926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310430814.8A Pending CN116452679A (zh) 2023-04-20 2023-04-20 一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116452679A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116759358A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 一种晶圆边缘对准方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116759358A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 一种晶圆边缘对准方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10074192B2 (en) Substrate inspection apparatus and control method thereof
JP2008014940A (ja) 平面状被撮像物のカメラ計測のためのカメラキャリブレーション方法、および応用計測装置
CN101334267A (zh) 数字影像测头矢量坐标变换标定与误差修正方法及其装置
CN101179044A (zh) 一种新型晶圆定位偏移纠正方法
CN109732228A (zh) 一种激光振镜精度校正方法、装置及系统
CN112539714B (zh) 一种偏心检测方法、检测方法、处理方法及检测设备
CN116452679A (zh) 一种相机与转台的位置标定方法、装置、系统及介质
CN101509759B (zh) 用于视觉检测系统的自标定系统及方法
JP5270138B2 (ja) 校正用治具及び校正方法
CN106989670A (zh) 一种机器人协同的非接触式高精度大型工件跟踪测量方法
CN116759358A (zh) 一种晶圆边缘对准方法及系统
CN106340482B (zh) 基于晶圆边角和缺口定位的自动校正定标方法
CN114628301A (zh) 一种晶圆传输系统的定位精度确定方法
JP2014092489A (ja) 検査装置および検査方法
CN111145247B (zh) 基于视觉的位置度检测方法及机器人、计算机存储介质
JP2984541B2 (ja) プロービング方法およびプローブ装置
CN104979257B (zh) 用于无图案硅片测量的定位方法
TW201412451A (zh) 用於多軸機械之補償控制方法
CN107978540B (zh) 用于量测机台的自动调校方法和系统
CN114295056A (zh) 一种激光加工设备的视觉定位系统快速校正方法及应用
CN116592757A (zh) 一种测量系统的二维精度补偿方法
CN111707446B (zh) 光斑中心与探测器接收面中心对准的调节方法及系统
CN114140444A (zh) 检测运动平台旋转精度的方法
JP2007064698A (ja) 画像処理装置および画像処理装置のキャリブレーション方法
JP6900261B2 (ja) 処理装置、基板検査装置、処理方法および基板検査方法

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