CN116504698A - 半导体晶圆对准装置、对准方法以及对准系统 - Google Patents

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Abstract

一种半导体晶圆对准装置、对准方法以及对准系统，半导体晶圆对准装置包括腔室，腔室中设置有对准标记，对准方法包括：在腔室中放置晶圆，对准标记设置在晶圆边缘以外；从晶圆和对准标记的背面发射照明光，从而第一待测图像中的晶圆图像的中心和边缘的明亮对比度较高，晶圆的图像的边缘和对准标记的清晰度较高；从而第一待测图像中的晶圆的图像和对准标记的图像的形成质量好，易于精准获取晶圆中心位置与基准坐标系的基准点的第一位置偏差；晶圆的边缘设置有缺口，第一待测图像中具有清晰的缺口图像，依据清晰的缺口图像，精准的获得缺口的位置与晶圆中心位置的连线，获取缺口的位置和晶圆中心位置的连线与基准方向的夹角，提高了晶圆的检测精度。

Description

半导体晶圆对准装置、对准方法以及对准系统
技术领域
本发明涉及半导体检测领域，尤其涉及一种半导体晶圆对准装置、对准方法以及对准系统。
背景技术
晶圆(Wafer)通常用作集成电路的载体以制作芯片，集成电路包括大量的晶体管，芯片制作的过程中，如果不同工序步骤中晶圆的位置和角度存在偏差，会导致不良的工艺结果。另外，当晶圆在工艺设备中被处理时，需要进行传送，传送位置的偏差可能带来晶圆传送失败、晶圆掉落、晶圆破碎等严重问题。例如，芯片的制作过程中，在采用离子注入工艺进行掺杂前，均需要对晶圆进行缺口识别，通过识别晶圆缺口确定晶圆的角度及位置。传统识别方法采用传感器检测，检测精度低，耗时较长。
现有的半导体晶圆对准装置的对准方法对真空腔体内的晶圆进行检测的过程中，通常需要配置合适的照明，确定晶圆固定的位置和转角，从而能够提高相机拍到的晶圆图片的清晰度，进而提高晶圆对准的准确率和检测精度，提高制作的半导体芯片的良率。
然而，现有的半导体晶圆对准装置的对准方法仍有待改进。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体晶圆对准装置、对准方法以及对准系统，获取高质量的晶圆和对准标记的图像以提升晶圆的对准精度。
为解决上述问题，本发明提供了半导体晶圆对准装置，包括：真空的腔室，所述腔室的顶部具有腔室开口；透明窗口，设置在所述腔室开口处，与所述腔室开口形成密封连接；承片台，位于所述真空的腔室内，用于承载晶圆；晶圆，被放置在所述承片台上；照明装置，位于所述承片台的底部，用于提供背光源，所述照明装置包括：壳体；环形的凹槽结构，位于所述壳体的顶部；发光元件，位于所述凹槽结构中，用于提供照射向所述晶圆的照明光；透明盖体，位于所述壳体的顶部，且覆盖所述凹槽结构；对准标记，位于所述腔室中，并位于晶圆外部；图像获取装置，位于所述腔室外部，用于透过所述腔室开口对晶圆正面进行拍摄获取图片。
本发明提供了半导体晶圆对准装置的对准方法，包括：所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记，所述对准方法包括：在所述腔室中放置晶圆，对准标记设置在晶圆边缘以外；从所述晶圆和对准标记的背面，向所述晶圆和所述对准标记发射照明光；向所述晶圆和所述对准标记发射照明光之后，获得第一待测图像，所述第一待测图像中具有所述晶圆的图像和对准标记的图像；基于所述对准标记的图像，获取所述腔室的基准坐标系；基于所述晶圆的图像，获取所述晶圆的中心位置；根据所述晶圆的中心位置以及所述基准坐标系的基准点，获取所述晶圆的中心位置相对于所述基准点的第一位置偏差；根据所述晶圆的第一位置偏差，调整所述晶圆的位置，使所述晶圆的中心位置与所述基准点重合。
相应的，本发明实施例还提供一种用于半导体晶圆对准装置的对准系统，包括：所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记，对准系统包括：承载模块，在所述腔室中，用于放置晶圆，且使对准标记设置在晶圆边缘以外；照明装置，位于所述腔室中，用于从所述晶圆和对准标记的背面，向所述晶圆和所述对准标记发射照明光；待测图像获取装置，位于所述晶圆和对准标记的正面，用于获得第一待测图像，所述第一待测图像中具有所述晶圆的图像和对准标记的图像；晶圆位置偏差获取模块，用于基于所述对准标记的图像，获取腔室的基准坐标系，用于基于所述晶圆的图像，获取晶圆的中心位置，根据所述晶圆的中心位置以及所述基准坐标系的基准点，获取所述晶圆的中心相对于所述基准点的位置偏差；位置调节模块，用于根据所述晶圆的中心相对于所述基准点的位置偏差，调整所述晶圆的位置。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明实施例提供的用于半导体晶圆对准装置的对准方法，所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记，在所述腔室中放置晶圆，对准标记设置在晶圆边缘以外，从所述晶圆和对准标记的背面，向所述晶圆和所述对准标记发射照明光，所述对准标记位于照明光的传播路径上，从而对准标记的图像能够在第一待测图像中清晰的背光显示，有利于依据对准标记图像获取腔室中的基准坐标系，所述基准坐标系的基准点作为判断晶圆的中心位置偏差大小的基准，并用于作为晶圆位置调整的基准。晶圆露出所述对准标记，所述晶圆被所述照明光照射，从而晶圆的中心区域是暗的，晶圆的边缘区域是亮的，获得的第一待测图像中的晶圆图像的中心和边缘的明亮对比度较高，晶圆图像的清晰度较高，有利于依据晶圆图像边缘的环形照亮区域确定晶圆轮廓，从而依据晶圆轮廓和基准坐标系，能够更准确的获得晶圆的中心位置，进而根据晶圆的中心位置和基准点的位置，能够准确获得晶圆中心位置相对于基准坐标系的基准点的第一位置偏差，提高半导体晶圆位置检测装置的准确率和检测精度，基于准确的第一位置偏差，调整晶圆位置使所述晶圆的中心位置与所述基准点重合，提高了晶圆对准精度。
可选方案中，在所述腔室中放置晶圆的步骤中，所述晶圆的边缘设置有缺口，晶圆被照明光照射，因此所述第一待测图像中具有清晰的缺口图像，依据清晰的缺口图像，能够获取缺口的位置，进而能够获得缺口的位置与晶圆中心位置的连线，根据所述连线与所述基准方向，获取所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角,提高半导体晶圆位置检测装置的准确率和检测精度，依据所述夹角，转动所述晶圆，使晶圆中心位置与所述缺口位置的连线与所述基准方向平行，提高了晶圆的对准精度。
附图说明
图1是本发明实施例中半导体晶圆对准装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的照明装置的剖视图；
图3是本发明实施例中的照明装置的爆炸图；
图4是本发明晶圆边缘缺口的示意图；
图5是本发明实施例中的壳体的俯视图；
图6是图5中在CC处的壳体的剖面图；
图7是本发明实施例中对准方法的流程图；
图8是本发明实施例中图像获取装置拍摄的图片的示意图；
图9是本发明第一待测图像的示意图；
图10是本发明第一待测图像中基准点的示意图；
图11是本发明第一待测图像中直角坐标系的示意图；
图12是本发明第一待测图像中缺口的位置和晶圆中心位置的连线示意图；
图13是本发明第一待测图像中缺口两侧边的中心的示意图；
图14是本发明对准系统的功能框图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有的半导体晶圆对准装置的对准方法有待改进。
为解决上述问题，本发明实施例提供的用于半导体晶圆对准装置的对准方法，所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记，在所述腔室中放置晶圆，对准标记设置在晶圆边缘以外，从所述晶圆和对准标记的背面，向所述晶圆和所述对准标记发射照明光，所述对准标记位于照明光的传播路径上，从而对准标记的图像能够在第一待测图像中清晰的背光显示，有利于依据对准标记图像获取腔室中的基准坐标系，所述基准坐标系的基准点作为判断晶圆的中心位置偏差大小的基准，并用于作为晶圆位置调整的基准。晶圆露出所述对准标记，所述晶圆被所述照明光照射，从而晶圆的中心区域是暗的，晶圆的边缘区域是亮的，获得的第一待测图像中的晶圆图像的中心和边缘的明亮对比度较高，晶圆图像的清晰度较高，有利于依据晶圆图像边缘的环形照亮区域确定晶圆轮廓，从而依据晶圆轮廓和基准坐标系，能够更准确的获得晶圆的中心位置，进而根据晶圆的中心位置和基准点的位置，能够准确获得晶圆中心位置相对于基准坐标系的基准点的第一位置偏差，提高半导体晶圆对准装置的准确率和检测精度，基于准确的第一位置偏差，调整晶圆位置使所述晶圆的中心位置与所述基准点重合，提高了晶圆对准精度。在所述腔室中放置晶圆的步骤中，所述晶圆的边缘设置有缺口，晶圆被照明光照射，因此所述第一待测图像中具有清晰的缺口图像，依据清晰的缺口图像，能够获取缺口的位置，进而能够获得缺口的位置与晶圆中心位置的连线，根据所述连线与所述基准方向，获取所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角，提高半导体晶圆对准装置的准确率和检测精度，依据所述夹角，转动所述晶圆，使晶圆中心位置与所述缺口位置的连线与所述基准方向平行，提高了晶圆的对准精度。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1示出本发明实施例中半导体晶圆对准装置的结构示意图，图2示出了本发明实施例中的照明装置的剖视图，图3是本发明实施例中的照明装置的爆炸图。
半导体晶圆对准装置，包括：真空的腔室300，所述腔室300的顶部具有腔室开口(图中未标示)；透明窗口301，设置在所述腔室开口处，与所述腔室开口形成密封连接；承片台200，位于所述真空的腔室300内，用于承载晶圆；晶圆400，被放置在所述承片台200上；照明装置100，位于所述承片台200的底部，用于提供背光源，照明装置100包括：壳体101；环形的凹槽结构102，位于所述壳体101的顶部；发光元件103，位于所述凹槽结构102中，用于提供照射向所述晶圆400的检测光；透明盖体104，位于所述壳体101的顶部，且覆盖所述凹槽结构102；对准标记700，位于所述腔室300中，并位于晶圆400外部；图像获取装置600，位于所述腔室300外部，用于透过所述透明窗口301对晶圆400正面进行拍摄获取图片。
本发明实施例中，照明装置100提供的背光源从晶圆400背面，将晶圆400边缘照亮，但是晶圆400的中心区域是暗的，从而晶圆400边缘和晶圆400中心区域的对比度较高，图像获取装置600从晶圆400正面获取的图片中晶圆400边缘的清晰度高，图像处理单元对清晰度高的图片进行处理后，易于获得准确度更高的晶圆400位置信息以及晶圆400转角，提高半导体晶圆对准装置的准确率和检测精度，提高晶圆400上不同步骤中形成的图形的套刻精度。
本实施例中，所述腔室300为真空腔室。
如图4所示，示意出晶圆边缘缺口的示意图。在半导体工艺中，缺口401(Notch)用于校准晶圆400的转角。
本实施例中，透明窗口301，位于所述腔室300的开口，用于起到密封所述腔室开口的作用，有利于使腔室300内维持真空环境。
本实施例中，所述透明窗口301包括透明法兰。所述透明法兰的材料包括但不限于有机玻璃(Polymethyl methacrylate，PMMA)、石英或者聚碳酸酯(PC)。
本实施例中，所述承片台200用于放置晶圆400，所述晶圆400的边缘具有缺口401(Notch)，在半导体工艺中，缺口401用于校准晶圆400的转角，提高晶圆400上不同步骤中形成的图形的套刻精度。
本实施例中，所述对准标记700位于所述承片台200的侧部，便于后续放置在腔室300中的晶圆能够露出所述对准标记700，从而对所述晶圆和对准标记700拍摄获得的图片中能够同时具有晶圆和对准标记700。
本实施例中，所述对准标记700的数量为三个，且三个对准标记700中心的连线构成直角三角形。本发明实施例提供的对准方法中，将最长边的中心作为所述基准点。其他实施例中，所述对准标记的数量为两个或者多于两个。所述对准标记的数量为两个时，本发明实施例提供的对准方法将两个对准标记中心的连线的中点作为基准点。
本实施例中，三个对准标记700连成的三角形的两个短边的延伸方向分别作为X轴和Y轴。
作为一种示例，所述三个对准标记700中心的连线构成等腰直角梯形。
本实施例中，所述对准标记700的形状包括圆形。所述对准标记700的形状为圆形时，有利于后续利用对准标记700的图像，获取对准标记700的中心，便于依据多个对准标记700的中心的连线获取基准点的位置。其他实施例中，所述对准标记的形状包括三角形或十字形。
本实施例中，所述腔室300具有对准标记固定部(图中未示出)，所述对准标记700设置在所述对准标记固定部上。
作为一种示例，所述对准标记固定部的材料为透明材质，便于照明光穿过，对准标记能够阻挡所述照明光，对准标记起到背光的效果，使得对准标记和对准标记固定部具有明显的对比度。
其他实施例中，所述对准标记还可以设置在照明装置的发光面上。具体的，所述对准标记设置在所述照明装置的透明盖体上，有利于简化半导体晶圆对准装置的结构。
所述照明装置100从晶圆和对准标记的背面提供照明光，所述图像获取装置600从所述晶圆和对准标记的正面拍摄，因此所述图像获取装置600为背光拍摄，背光拍摄获得的图片的对比度较高，有利于使图片中的晶圆和对准标记排出杂散光的影响，能够清晰背光显示。
本实施例中，所述图像获取装置600包括相机。其他实施例中，所述图像获取装置还可以包括全检扫描探头或探测器，具体的，所述探测器包括面阵探测器、线阵探测器。
需要说明的是，承片台200和对准标记700位于所述图像获取装置600的景深范围(DOF)内，有利于图像获取装置600能够在一次拍摄中获取清晰的晶圆图片和对准标记700的图片。
本发明实施例提供的照明装置100中，所述凹槽结构102呈环形，发光元件103位于所述凹槽结构102，从而发光元件103提供的检测光呈环形，使得所述发光元件103提供的检测光照射向所述晶圆，所述晶圆的边缘能够被照亮，便于确定晶圆在腔室中的位置，以及便于依据晶圆上的缺口位置确定晶圆的转角。
所述照明装置100包括：壳体101；环形的凹槽结构102，位于所述壳体101的顶部；发光元件103，位于所述凹槽结构102中，用于提供检测光；透明盖体104，位于所述壳体的顶部，且覆盖所述凹槽结构102。
本发明实施例中，所述凹槽结构102呈环形，发光元件103位于所述环形的凹槽结构102中，从而所述检测光呈环形发出，环形的检测光从晶圆的背面照射在所述晶圆的边缘区域，因此检测光能够照射到晶圆的缺口(Notch)，便于半导体晶圆对准装置能够依据被检测光照亮的边缘区域确定晶圆的位置，以及依据晶圆上的缺口确定晶圆的转角，提高晶圆上不同步骤中形成的图形的套刻精度。
所述壳体101用于提供凹槽结构102，为发光元件103提供安装空间。
图5是本发明实施例中的壳体的俯视图，图6是图5中在CC处的壳体的剖面图。
所述壳体101包括：壳体通孔105，贯穿所述壳体101的中心区域；所述凹槽结构102，环绕所述壳体通孔105。所述透明盖体104还包括：盖体通孔111，贯穿所述透明盖体104的中心区域，所述盖体通孔111与所述壳体通孔105相对应。
本实施例中，承片台200活动的设置在所述腔室300中。所述半导体检测设备还包括：调整装置500，贯穿所述壳体通孔105和盖体通孔111，与所述承片台200的底部连接，用于驱动所述承片台200平移或者转动，进而带动承片台200上的晶圆400平移或者转动，达到调整晶圆400位置和转角的作用。其他实施例中，所述承片台还可以固定设置在所述腔室中。
本实施例中，所述调整装置500包括：旋转机构和平移机构。具体的，所述旋转机构的输出端和平移机构的输出端与所述承片台200连接，所述旋转机构用于带动承片台200转动，平移机构用于带动承片台200平移。
本实施例中，所述壳体通孔105为阶梯孔。其他实施例中，壳体通孔还可以为直通孔。
本实施例中，所述盖体通孔111为直通孔。
本实施例中，所述壳体通孔105和盖体通孔111的形状均为圆形。其他实施例中，所述壳体通孔和盖体通孔的形状还可以同时为三角形、四边形或五边形。
本实施例中，所述凹槽结构102呈圆环形。晶圆为圆形，所述凹槽结构102呈圆环形使得检测光以圆环形发出，能够在晶圆上形成覆盖晶圆边缘和缺口的环形光束，使得晶圆轮廓的位置和晶圆边缘上缺口的轮廓易于获取。其他实施例中，凹槽结构还可以为多边形锥孔，例如：三角形，四边形或者五边形等。
本实施例中，所述凹槽结构102为环形阶梯槽，具体的，所述凹槽结构102包括：第一凹槽1021，所述第一凹槽1021呈环形，用于放置所述发光元件103；第二凹槽1022，所述第二凹槽1022呈环形，位于所述第一凹槽1021的内侧壁的底部，用于放置所述发光元件103的电缆。
所述发光元件103放置在所述凹槽结构102的第一凹槽1021中，且所述第二凹槽1022位于所述第一凹槽1021的底部，为放置发光元件103的电缆预留了空间。
所述壳体101还包括：开口106，贯穿第二凹槽1022底部的壳体101，用于将发光元件103的电缆与外部连接。所述照明装置100还包括：密封件(图中未示出)，位于所述开口106中，用于密封所述开口106。
本实施例中，所述开口106的数量为一个或者多个，根据实际需要来设定，在此不做过多限定。
本实施例中，所述密封件包括密封圈。
所述发光元件103包括：承载板1031，所述承载板1031包括环形底板1032和位于环形底板1032内侧边缘的环形固定部1033，所述承载板1031与所述第一凹槽1021的外侧壁围成槽型区域；环形发光体1034，位于所述槽型区域中；匀光板1035，位于所述环形发光体1034上，且覆盖所述环形发光体1034。
所述环形凹槽用于放置环形发光体1034。
本实施例中，所述环形发光体1034包括多个沿周向间隔排布的发光二极管(Light-emitting diode，LED)。发光二极管通过电子与空穴复合释放能量发光。具体的，所述发光二极管优选为周向均匀间隔排布。
匀光板1035中具有均匀分散的微米级粒子，匀光板1035利用微米级粒子的光散射效应，将线光源或点光源转变为面光源。
需要说明的是，所述环形固定部1033的顶端具有螺纹孔，所述匀光板1035上具有固定通孔，所述照明装置100还包括：螺钉，贯穿所述匀光板1035上的固定通孔与所述环形固定部1033顶部的螺纹孔进行螺纹配合。螺钉将匀光板1035固定在环形固定部1033上。
所述透明盖体104用于与壳体101配合，使得凹槽结构102的区域与腔室隔绝开。
本实施例中，所述透明盖体104包括透明法兰。其他实施例中，透明盖体104还可以为其他用于与壳体101紧固配合的部件。
本实施例中，透明盖体104的材料包括有机玻璃(Polymethyl methacrylate，PMMA)、石英或者聚碳酸酯(PC)。
本实施例中，所述壳体101还包括：第一密封槽109，位于所述凹槽结构102内侧的所述壳体101的顶部；所述照明装置100还包括：第一密封环107，位于所述第一密封槽109中，且被所述透明盖体104覆盖；所述壳体101还包括：第二密封槽110，位于所述凹槽结构102外侧的所述壳体101的顶部；所述照明装置100还包括：第二密封环108，位于所述第二密封槽中，且被所述透明盖体104覆盖。
所述第一密封槽109、透明盖体104以及第一密封环107构成的密封结构，位于所述凹槽结构102的内侧，所述第二密封槽110、透明盖体104以及第二密封环108构成的密封结构位于所述凹槽结构102的外侧，所述环形的凹槽结构102，被位于其内侧和外侧的密封结构包围，从而凹槽结构102得以密封，使得凹槽结构102内部气压与腔室中的气压能够实现隔离。在检测晶圆过程中，在照明装置100位于所述真空的腔室中时，所述壳体101内部仍能够维持大气压环境，使得凹槽结构102中的发光元件103能够正常提供检测光。
其他实施例中，还可以在壳体和透明盖体上均设置用于密封的槽。例如，所述壳体包括：第一密封槽，位于所述凹槽结构内侧的所述壳体的顶部；所述透明盖体包括：第一盖体槽，位于所述盖体的底部，用于与所述第一密封槽相对应；所述照明装置还包括：第一密封环，位于所述第一密封槽和第一盖体槽中。所述壳体还包括：第二密封槽，位于所述凹槽结构外侧的所述壳体的顶部；所述透明盖体包括：第二盖体槽，位于所述盖体的底部，用于与所述第二密封槽相对应；所述照明装置还包括：第二密封环，位于所述第二密封槽和第二盖体槽中。另一些实施例中，还可以仅在透明盖体上设置间隔的第一密封槽和第二密封槽。
所述壳体101包括：沿周向排布的多个螺纹孔112，位于凹槽结构102内侧的壳体101顶部，以及凹槽结构102外侧的壳体101顶部。所述透明盖体104上具有多个沿周向排布的螺纹通孔113，所述螺纹通孔113用于与所述螺纹孔相对应。所述照明装置100还包括：螺栓，贯穿所述透明盖体104上的螺纹通孔113，与所述壳体101中的螺纹孔螺纹配合。
壳体101和透明盖体104通过螺栓紧固，从而第一密封槽109和透明盖体104分别对第一密封环107的底部和顶部进行施压，实现密封。同样的，第二密封槽110和透明盖体104分别从第二密封环108的底部和顶部进行施压挤压，实现密封。
所述照明装置100还包括：光源控制器(图中未示出)，与所述发光元件103连接，用于控制发光元件103的开关以及调节发光元件103的亮度。光源控制器设置在腔室的外部，光源控制器为发光元件103提供电源。
本实施例中，所述光源控制器包括本地操控面板或者远程控制装置。
具体地，所述本地操控面板的调节装置包括但不限定于：显示屏、旋钮、拨码开关、按钮等。所述远程控制装置可以通过远程接口对所述发光元件103进行开关以及亮度的调节等操作。
本实施例中，所述远程接口包括：蓝牙、行动热点(WiFi)或紫封(ZigBee)。
需要说明的是，所述照明装置100至所述承片台200的距离L(如图5所示)不宜过大。若所述距离过大，所述晶圆400背面的环形光环，在晶圆400径向上照射的区域过大，相应的，环形光环的亮度较弱，从而不利于图像获取装置600获得清晰的晶圆400边缘轮廓，也导致晶圆400边缘的缺口的图像不准确，不利于半导体检测设备获得晶圆400的位置和依据晶圆400上的缺口位置确定晶圆400的转角。本实施例中，所述照明装置100至所述承片台200表面的距离L为小于200mm。
需要说明的是，在实际检测晶圆400时，针对不同的晶圆400尺寸，所述照明装置100距离所述承片台200的距离可以根据需要进行调整，使得检测光能够照射在晶圆400的边缘。
还需要说明的是，所述照明装置100至所述承片台200的距离根据诸多因素会有改变，例如所述发光二极管的发光强度、发光二极管的数量，以及发光二极管光的波长等。
所述照明装置还包括：透明窗口301，位于所述腔室开口，用于起到密封所述腔室开口301作用的同时还使得图像获取装置600能够获取晶圆400正面图片。
本实施例中，所述透明窗口301包括透明法兰。所述透明法兰的材料包括有机玻璃(Polymethyl methacrylate，PMMA)、石英或者聚碳酸酯(PC)。
所述半导体晶圆对准装置还包括：上位机(图中未示出)，所述上位机和图像获取装置600连接，上位机用于控制图像获取装置600拍摄图片。
本实施例中，所述上位机和图像获取装置600通过IO端口连接。
本实施例中，所述上位机包括电脑，所述电脑中安装有图像处理软件，图像处理软件用于获取图像获取装置600拍摄得到的图片，用于后续对图片进行清晰度处理，获得第一待测图像。
所述半导体晶圆对准装置还包括：超阈值调节装置，与上位机连接，用于在晶圆的中心位置相对于所述基准点的位置偏差超过对准方法所能调整的最大位置偏差时，调整晶圆的位置，使得晶圆的位置能够位于阈值位置偏差范围内，使得本发明实施例提供的对准方法能够对晶圆进行对准操作。
相应的，本发明实施例还提供一种用于半导体晶圆对准装置的对准方法，所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记。
本实施例中，所述对准方法应用于前述实施例所述的半导体晶圆对准装置，对所述半导体晶圆对准装置的具体描述，本实施例不再赘述。
参考图7，示出了本发明实施例中对准方法的流程图。
步骤S1，在所述腔室300中放置晶圆400，对准标记700设置在晶圆边缘以外。
对准标记700设置在晶圆边缘以外，从而对所述晶圆400和对准标记拍摄获得的图片中能够同时具有晶圆400和对准标记。
在所述腔室300中放置晶圆400的步骤中，将所述晶圆400放置于所述承片台200上，也就是说所述晶圆400位于所述照明装置100的上方。因为承片台200位于所述照明装置100的上方，相应的所述照明装置100提供的照明光能够照射在晶圆400和对准标记的背面。
所述晶圆400固定设置在所述承片台200上，后续利用调整装置带动承片台200在腔室300中平移时，承片台200上的晶圆400能够跟随承片台200平移；在后续利用调整装置转动承片台200时，承片台200上的晶圆400能够跟随承片台200转动。
本实施例中，所述晶圆400和照明装置100间隔设置，从而后续在调整晶圆400的位置的过程中以及调整晶圆400的转角的过程中，晶圆400不会与照明装置100发生摩擦，晶圆400的位置和转角易于得到调整。
步骤S2，从所述晶圆400和对准标记的背面，向所述晶圆400和所述对准标记发射照明光。
照明装置100向所述晶圆400以及所述对准标记发射照明光之后，后续图像获取装置600从晶圆400和对准标记的正面拍摄所述晶圆400和对准标记，获得晶圆400以及所述对准标记的背面图片。
向所述晶圆400和所述对准标记发射照明光的步骤包括：利用光源控制器来开启或者断开所述发光元件103。具体的，利用光源控制器的方式包括操作本地操控面板，或者利用远程控制装置通过远程接口控制。
步骤S3，向所述晶圆400和所述对准标记发射照明光之后，获得第一待测图像(如图9所示)，所述第一待测图像中具有所述晶圆400的图像和对准标记700(Mark)的图像。
本发明实施例提供的半导体晶圆对准装置包括腔室300，所述腔室300中设置有对准标记700，在所述腔室300中放置晶圆400，对准标记700设置在晶圆400边缘以外，从所述晶圆400和对准标记700的背面，向所述晶圆400和所述对准标记700发射照明光，所述对准标记700位于照明光的传播路径上，从而对准标记700的图像能够在第一待测图像中清晰的背光显示，有利于后续依据对准标记700的图像获取腔室300中的基准点，所述基准点作为判断晶圆400的中心位置偏差大小的基准，并作为后续晶圆400位置调整的基准。
本发明实施例提供的晶圆400露出所述对准标记700，所述晶圆400被所述照明光从背面照射，从而晶圆图像的中心区域是暗的，晶圆400的边缘区域是亮的，第一待测图像中的晶圆图像的中心区域和边缘区域的明亮对比度较高，有利于依据晶圆图像边缘的照亮区域确定晶圆400的轮廓，进而依据晶圆400的轮廓，能够更准确的获得晶圆400的中心位置，后续根据晶圆的中心位置和基准点的位置，能够准确获得晶圆400中心位置相对于基准点的第一位置偏差，有利于基于准确的第一位置偏差，调整晶圆400位置使所述晶圆400的中心位置与所述基准点重合，提高晶圆400的对准精度。
获得第一待测图像的步骤包括：采用图像获取装置600，从所述晶圆400和对准标记700的正面拍摄图片(如图8所示)；对所述图片进行清晰度处理，获取所述第一待测图像。
本实施例中，采用图像获取装置600，从所述晶圆400和对准标记700的正面拍摄图片的步骤包括：
通过上位机发送触发信号给图像获取装置600；所述图像获取装置600依据所述触发信号，从晶圆400和对准标记700的正面拍摄图片。
所述对准方法还包括：上位机中的图像处理软件通过高速网络端口从图像获取装置600中获取图片。图像处理软件获取图片为后续对图片进行清晰度处理，获得第一待测图像做准备。
本实施例中，可以采用相机拍摄图片。其他实施例中，还可以采用全检扫描探头或探测器进行拍摄。
需要说明的是，采用图像获取装置600从晶圆400和对准标记700的正面拍摄图片时，对准标记700和晶圆400均置于所述图像获取装置600的景深内部，使得拍摄得到的图片的清晰度较高。
对所述图片进行清晰度处理，有利于使获得第一待测图像中晶圆400的图像和对准标记700的图像更加清晰，更易于识别，从而提高基于对准标记700的图像获得的基准点的精确度，以及提高基于晶圆400的图像获得的晶圆400的中心位置的精确度。
对所述图片进行清晰度处理，获取所述第一待测图像步骤包括：对所述图片进行网格细分；获得每个所述网格的平均清晰度值；将每个所述网格的平均清晰度值进行转化处理，获得所述图片的清晰度分布图。
本实施例中，对图片进行网格细分的步骤中，网格的大小根据图片的数据量以及所述后续形成的第一待测图像的所需的清晰程度来进行确定。
本实施例中，获得每个网格的平均清晰度值步骤包括：依据所述网格中图片的灰度值，获得所述网格的平均灰度值；根据所述每个网格的平均灰度值获得每个所述网格的平均清晰度值。
本实施例中，采用均值法获取图片的灰度值。
本实施例中，将每个所述网格的平均清晰度值进行转化处理，获得所述图片的清晰度分布图的步骤包括：将每个所述网格的平均清晰度值映射至0-255获得图片的清晰度分布图。
本发明实施例中，图片经过清晰度处理获得第一待测图像，从而第一待测图像中晶圆400的边缘和晶圆400的中心区域的清晰度值不同，对准标记700内部和对准标记700外部的清晰度值不同，根据晶圆400的边缘和对准标记700处的预设网格清晰度值的范围，能够将晶圆图像的区域和对准标记700的图像的区域确定下来，便于后续基于对准标记700的图像，获取所述腔室300的基准点，便于后续基于所述晶圆400的图像，获取所述晶圆400的中心位置。
需要说明的是，获得第一待测图像的步骤中，晶圆被环形照亮区域包围。
步骤S4，基于所述对准标记700的图像，获取所述腔室300的基准坐标系(如图11所示)。
所述基准坐标系包括基准点A和坐标方向，所述基准坐标系为后续调整晶圆400在腔室300中的位置作基准参考。
基于所述对准标记700的图像，获取所述腔室的基准坐标系的步骤包括：获取各个所述对准标记700的图像的外轮廓；依据各个所述对准标记700的图像的外轮廓，获取所述对准标记700的图像的中心；根据各个所述对准标记700图像的中心的相对位置，获取所述腔室的基准坐标系。
本实施例中，获取所述腔室的基准坐标系的步骤中，先获取基准点，以所述基准点A(如图10所示)为坐标原点(0，0)，建立直角坐标系。作为一种示例，以三条边中尺寸较短的两边的延伸方向分别作为X轴和Y轴。
本实施例中，基于所述对准标记700的图像，获取基准点A的步骤包括：利用所述对准标记700的图像，获取各个对准标记700图像的中心；基于各个所述对准标记700图像的中心的连线，将最长边的中心点作为所述基准点A。
具体的，所述对准标记700的数量为三个，且三个对准标记700中心的连线构成直角三角形，将最长边的中心作为所述基准点A。将对准标记700的图像的中心作为实际对准标记700的位置，因此最长边连线的中心点作为所述基准点A。
本实施例中，利用所述第一待测图像，获取所述对准标记700的图像轮廓；在所述对准标记700的图像轮廓选取多个点，采用最小二乘法拟合出对准标记700的中心点。
本实施例中，所述对准标记700的图像为圆，相应的，获得的所述对准标记700的图像轮廓为接近圆的图形。
本实施例中，在所述对准标记700的图像轮廓选取多个点的步骤中，所述点的数量大于或等于两个。所选取的点的数量越多，拟合出的对准标记700的中心越精准。
本实施例中，采用最小二乘法拟合所述对准标记700的中心的步骤中，所述对准标记700的中心点是根据对准标记700的图像边缘区域上的多个点拟合出的，可以认为所述拟合出的对准标记700图像的中心无限接近于实际对准标记700的中心。
其他实施例中，所述对准标记的数量为两个；基于所述对准标记的图像，获取基准点的步骤包括：获取所述对准标记的图像的外轮廓；依据所述对准标记的图像的外轮廓，获取两个对准标记图像的中心；基于两个所述对准标记图像的中心的连线，将两个对准标记连线的中心作为所述基准点。所述对准标记的数量为两个，基于两个对准标记，获取所述基准点的方法简单，易于操作。
其他实施例中，所述对准方法还包括：获取所述基准点后，以所述基准点为极点，建立极坐标系。后续依据所述极坐标系，确定所述晶圆的圆心相对于所述基准点第一位置偏差。
需要说明的是，所述对准方法还包括：定义基准方向。
在对所述晶圆400和对准标记700进行拍摄的步骤中，所述第一待测图像中还具有缺口图像，所述基准方向用于作为晶圆400转角调整的基准。
本实施例中，采用图像处理软件在晶圆图像边缘获取缺口图像。
本实施例中，在定义基准方向的步骤中，所述基准方向经过所述基准点A。在半导体晶圆对准装置的对准方法中，当先进行晶圆400位置的校准，晶圆400位置的校准完成之后进行晶圆400转角的校准时，缺口位于所述基准方向上时，所述晶圆400的转角完成校准，有利于校准人员检测晶圆400的转角是否校准合格。其他实施例中，定义基准方向的步骤中，所述基准方向还可以不经过所述基准点。
步骤S5，基于所述晶圆400的图像，获取所述晶圆400的中心位置C。
晶圆400的中心位置C为晶圆400的圆心，以晶圆400的圆心所在位置为晶圆400的位置，为后续依据晶圆400的位置确定和基准点A的第一位置偏差做准备。
基于所述晶圆400的图像，获取晶圆400的中心位置C的步骤包括：利用所述第一待测图像，获取所述晶圆400的图像轮廓；在所述晶圆图像轮廓选取多个点，采用最小二乘法拟合出晶圆400的中心位置C。
本发明实施例中，利用所述第一待测图像，获取所述晶圆400的图像轮廓的步骤中，将所述第一待测图像中的环形照亮区域与晶圆400遮光区域的交界处作为晶圆图像轮廓。
本实施例中，在所述晶圆图像轮廓选取多个点的步骤中，所述点的数量大于或等于两个。所选取的点的数量越多，拟合出的晶圆400的圆心越精准。
本实施例中，采用最小二乘法拟合所述晶圆400的中心位置C的步骤中，所述晶圆400的中心位置C为根据晶圆图像轮廓上的多个点拟合出的，可以认为所述拟合出的晶圆400的中心位置C无限接近于实际晶圆400的圆心。
需要说明的是，所述半导体晶圆对准装置能够检测的晶圆400尺寸具有一定范围内，基于所述晶圆400的图像，获取晶圆400的圆心的步骤中，若拟合出来的圆的尺寸大于或者小于半导体晶圆对准装置能够检测的晶圆400的尺寸范围的话，半导体晶圆对准装置会报警，并将报警信息传递给上位机。
步骤S6，根据所述晶圆400的中心位置C以及所述基准坐标系的基准点A，获取所述晶圆400的中心位置C相对于所述基准点A的第一位置偏差。
获取所述晶圆400的中心位置C相对于所述基准点A的第一位置偏差，为后续调整晶圆400的位置做准备，使得晶圆400的中心位置C能够与基准点A重合。
本实施例中，获取所述晶圆400的中心位置C相对于所述基准点A的第一位置偏差的步骤中，将晶圆400的中心位置C与直角坐标系原点的位置偏差作为所述第一位置偏差。具体的，所述第一位置偏差采用(x，y)表示，其中，x表示晶圆400的中心相对于基准点A在X轴方向的尺寸，y表示晶圆400的中心相对于基准点A在Y轴方向的尺寸。
其他实施例中，获取所述晶圆的中心位置相对于所述基准点的第一位置偏差的步骤中，将晶圆的中心位置与极坐标系极点的位置偏差作为所述第一位置偏差。具体的，所述第一位置偏差采用(r，ρ)表示，其中，r表示所述晶圆的中心的晶圆的极径，ρ表示所述晶圆的中心的极角。
本实施例中，所述对准方法还包括：获取所述晶圆400的中心位置C相对于所述基准点A的第一位置偏差后，将所述第一位置偏差传递给上位机，作为后续调整晶圆的依据。
本实施例中，采用应用程序接口函数(Application Programming Interface，API)将所述第一位置偏差传递给上位机。其他实施例中，还可以通过IO接口将所述第一位置偏差传递给上位机。
需要说明的是，所述对准标记700的图像和晶圆400的图像均位于第一待测图像中，所述晶圆400相对于基准点A的第一位置偏差指代的是基准点A和晶圆400的中心位置C在水平内的位置偏差。
还需要说明的是，所述对准方法还包括：半导体晶圆对准装置预先设置有阈值位置偏差(也就是对准方法所能调整的最大位置偏差)，在获取晶圆400相对于所述基准点A的第一位置偏差的步骤中，若所述第一位置偏差大于阈值位置偏差，对准方法将不能调整所述晶圆400的位置，所述半导体晶圆对准装置会报警，并将报警信息传递给上位机。上位机将通过腔室300中的超阈值调节装置调整晶圆400的位置，使得晶圆400的位置能够位于阈值位置偏差范围内，便于后续采用对准方法调节晶圆的位置。
步骤S7，根据所述晶圆400的第一位置偏差，调整所述晶圆400的位置，使所述晶圆400的中心位置C与所述基准点A重合。
所述晶圆400的中心位置C与基准点A重合，有利于使不同的半导体工艺步骤中晶圆400的位置相同，使得不同步骤中在芯片上形成的图形不易存在套刻误差，提高形成的芯片的良率。
本实施例中，调整所述晶圆400的位置的步骤中，所述调整装置500根据晶圆400的第一位置偏差对承片台200的位置进行调整。调整装置500调整承片台200的位置过程中，带动承片台200上的晶圆400的位置发生调整。
本实施例中，调整装置500根据晶圆400的第一位置偏差对承片台200的位置进行调整的步骤包括：上位机根据晶圆400的中心位置C相对于所述基准点A的第一位置偏差，设定X轴方向上的调节距离(x)以及Y轴方向上的调节距离(y)；上位机根据X轴方向上的调节距离(x)以及Y轴方向上的调节距离(y)驱动调整装置500进行调整，使得晶圆400的中心位置C和基准点A重合。
其他实施例中，调整装置根据晶圆的第一位置偏差对承片台的位置进行调整的步骤包括：上位机根据晶圆的中心位置相对于所述基准点A的第一位置偏差，设定调节距离(r0)以及调节角度(ρ0)；上位机根据调节距离(r0)和调节角度(ρ0)驱动调整装置进行调整，使得晶圆的中心位置和基准点A重合。
本实施例中，所述半导体晶圆对准装置存储有晶圆400的中心位置C和所述基准点A的重合位置偏差阈值。
所述对准方法包括：调整所述晶圆400的位置后，再次向所述晶圆400发射照明光；再次向所述晶圆400发射照明光之后，获得第二待测图像，所述第二待测图像中具有调整后晶圆400的图像；基于所述调整后晶圆400的图像，获取所述调整后晶圆400的中心位置；根据所述调整后晶圆400的中心位置以及所述基准点A，获取所述调整后晶圆400相对于所述基准点A的第二位置偏差；将所述晶圆400的第二位置偏差与所述重合位置偏差阈值进行比较，若所述第二位置偏差小于所述重合位置偏差阈值，则认为晶圆400的中心位置和基准点A重合，若所述第二位置偏差大于所述重合位置偏差阈值，则认为晶圆400的中心位置和基准点A不重合，需要重新调整所述晶圆400的位置。
步骤S8，获取缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角。
依据所述缺口图像，获取所述缺口的位置；根据所述缺口的位置B以及所述晶圆400的中心位置，获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置C的连线(如图12)；获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角。
本发明实施例提供的对准方法中，在所述腔室300中放置晶圆400的步骤中，所述晶圆400的边缘设置有缺口，晶圆400被照明光照射，因此所述第一待测图像中具有清晰的缺口图像，依据清晰的缺口图像，能够精准的获得缺口的位置与晶圆400中心位置的连线，将所述连线与所述基准方向作对比，获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角，依据所述夹角，转动所述晶圆400，使晶圆400中心位置与所述缺口的连线与所述基准方向平行，提高了晶圆400的对准精度。
需要说明的是，所述半导体晶圆位置检测装置能够检测的缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角具有一定范围内，若夹角大于所述半导体晶圆位置检测装置能够检测的角度范围的话，半导体晶圆位置检测装置会报警，并将报警信息传递给上位机。
获取所述缺口的位置步骤包括：如图13所示，获取所述缺口图像两侧边的中心(如图13a中的D1以及图13b中的D2)；获取所述两侧边上中心连线D1D2的中心位置作为所述缺口图像的位置。
本实施例中，获取所述缺口图像两侧边的中心的步骤包括：将所述待测图像中的缺口图像遮光区域和环形照亮区域的交界处作为缺口图像的边缘；依据所述缺口图像的边缘，获取缺口图像侧边的中心。
本实施例中，采用找边缘工具，找到缺口图像侧边的中心。
本实施例中，获取所述两侧边上中心连线的中心位置作为所述缺口图像的位置的步骤包括：获取缺口图像两侧边的中心的坐标；利用所述缺口图像两侧边的中心的坐标，求解出所述中心连线的中心位置作为所述缺口图像的位置。
本实施例中，上位机利用图像处理软件获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与基准方向的夹角。
步骤S9，根据所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角，转动所述晶圆400，使晶圆400中心位置与所述缺口的位置连线与所述基准方向平行。
本实施例中，所述调整装置500根据所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角转动承片台200。具体的，上位机根据所述夹角驱动调整装置500进行调整，使晶圆400中心位置与所述缺口的位置连线与所述基准方向平行(本实施例中为重合)。
本实施例中，所述半导体晶圆对准装置还包括：所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与预设的所述基准方向的夹角偏差阈值。若夹角大于所述夹角偏差阈值的话，半导体晶圆对准装置会报警，并将报警信息传递给上位机。
所述对准方法还包括：调整所述晶圆400的转角后，再次向所述晶圆400和缺口发射照明光；再次向所述晶圆400和缺口发射照明光之后，获得第二待测图像，所述第二待测图像中具有调整后晶圆400的图像和缺口图像；基于所述调整后晶圆400的图像，获取所述调整后晶圆400的中心位置；基于所述调整后缺口的图像，获取所述调整后缺口的位置；根据调整后所述缺口的位置以及所述调整后晶圆400的中心位置，获取调整后所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线；获取调整后所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角；将调整后的所述夹角与所述夹角偏差阈值进行比较，若所述夹角小于所述夹角偏差阈值，则认为所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向平行，若所述夹角大于所述夹角偏差阈值，则认为所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向不平行。
相应地，结合图14，参考图1至图13，本发明实施例还提供了一种用于半导体晶圆对准装置的对准系统。
所述半导体晶圆对准装置包括腔室300，所述腔室300中设置有对准标记700，所述对准系统包括：承载模块10，在所述腔室300中，用于放置晶圆400，且使对准标记700设置在晶圆400边缘以外；照明装置100，位于所述腔室300中，用于从所述晶圆400和对准标记700的背面，向所述晶圆400和所述对准标记700发射照明光；待测图像获取装置20，位于所述晶圆400和对准标记700的正面背离所述照明装置100的一侧，用于获得第一待测图像，所述第一待测图像中具有所述晶圆400的图像和对准标记700的图像；晶圆位置偏差获取模块30，用于基于所述对准标记700的图像，获取腔室300的基准坐标系，用于基于所述晶圆400的图像，获取晶圆400的中心位置，根据所述晶圆400的中心位置以及所述基准坐标系的基准点，获取所述晶圆400的中心相对于所述基准点的位置偏差；位置调节模块40，用于根据所述晶圆400的中心相对于所述基准点的位置偏差，调整所述晶圆400的位置。
本发明实施例提供的用于半导体晶圆对准装置的对准系统，所述半导体晶圆对准装置包括腔室300，对准标记700设置在所述腔室300中，承载模块10，在所述腔室300中，用于放置晶圆400，且使对准标记700设置在晶圆400边缘以外，照明装置100，位于所述腔室300中，用于从所述晶圆400和对准标记700的背面，向所述晶圆400和所述对准标记700发射照明光，所述对准标记700位于照明光的传播路径上，从而对准标记700的图像能够在第一待测图像中清晰的背光显示，有利于依据对准标记700图像获取腔室300中的基准点，所述基准点作为判断晶圆400的中心位置偏差大小的基准，并用于作为晶圆400位置调整的基准。晶圆400露出所述对准标记700，所述晶圆400被照明装置100提供的照明光照射，从而晶圆400的中心区域是暗的，晶圆400的边缘区域是亮的，待测图像获取装置20获得的第一待测图像中的晶圆400图像的中心和边缘的明亮对比度较高，晶圆400图像的清晰度较高，有利于依据晶圆400图像边缘的环形照亮区域确定晶圆400轮廓，从而依据晶圆400轮廓和基准坐标系，能够更准确的获得晶圆400的中心位置，进而根据晶圆400的中心位置和基准点的位置，能够准确获得晶圆400中心位置相对于基准坐标系的基准点的第一位置偏差，提高半导体晶圆位置检测装置的准确率和检测精度，基于准确的第一位置偏差，调整晶圆400位置使所述晶圆400的中心位置与所述基准点重合，提高了晶圆400对准精度。
本实施例中，所述承载模块10包括承片台200，所述晶圆的边缘具有缺口(Notch)，在半导体工艺中，缺口用于校准晶圆的转角，提高晶圆上不同步骤中形成的图形的套刻精度。
所述对准系统还包括：调整装置500，位于所述承片台200的底部。所述调整装置500与承片台200连接，用于驱动所述承片台200平移或者转动，从而改变载片台上的待检测晶圆400在腔室300中的位置和转角。
本实施例中，所述调整装置500包括：旋转机构和平移机构。具体的，所述旋转机构的输出端和平移机构的输出端与所述承片台200连接，所述旋转机构用于带动承片台200转动，平移机构用于带动承片台200平移。
需要说明的是，所述晶圆的尺寸大于承片台200的尺寸。本发明实施例提供的对准系统中的照明光从晶圆的背面照射。相应的，晶圆的边缘暴露出所述承片台200的边缘，晶圆的边缘能够被照明光从背面照射亮，有利于提高后续对晶圆拍摄获得的图片中晶圆图像的清晰度，从而对图片处理获得的第一待测图像的清晰度较高，便于依据晶圆图像边缘的照亮区域确定晶圆轮廓，进而依据晶圆轮廓，能够更准确的获得晶圆的中心位置。
照明装置100从所述晶圆400和对准标记的背面，向所述晶圆400和所述对准标记发射照明光。
所述照明装置100还包括：光源控制器(图中未示出)，与所述环形光源连接，用于调节环形光源的亮度。光源控制器设置在腔室300的外部，光源控制器为发光元件103提供电源
待测图像获取装置20，位于所述晶圆400和对准标记的正面，用于获得第一待测图像，所述第一待测图像中具有所述晶圆的图像和对准标记的图像。
所述待测图像获取装置20包括图像获取装置600。
本实施例中，所述图像获取装置600包括相机。其他实施例中，所述图像获取装置还可以包括全检扫描探头或探测器，具体的，所述探测器包括面阵探测器、线阵探测器。
图像获取装置600，用于从所述晶圆400和对准标记700的正面拍摄图片；对所述图片进行清晰度处理，获取所述第一待测图像。
本实施例中，待测图像获取装置20用于通过上位机发送触发信号给图像获取装置600；所述图像获取装置600依据所述触发信号，从晶圆400和对准标记700的正面拍摄图片。
所述对准系统还利用上位机中的图像处理软件通过高速网络端口从图像获取装置600中获取图片。图像处理软件获取图片，为对图片进行清晰度处理，获得第一待测图像做准备。
待测图像获取装置20对所述图片进行清晰度处理，有利于使获得第一待测图像中晶圆400的图像和对准标记700的图像更加清晰，更易于识别，从而提高基于对准标记700的图像获得的基准点的精确度，以及提高基于晶圆400的图像获得的晶圆400的中心位置的精确度。
待测图像获取装置20用于对所述图片进行网格细分；获得每个所述网格的平均清晰度值；将每个所述网格的平均清晰度值进行转化处理，获得所述图片的清晰度分布图。
本发明实施例中，图片经过清晰度处理获得第一待测图像，从而第一待测图像中晶圆400的边缘和晶圆400的中心区域的清晰度值不同，对准标记700内部和对准标记700外部的清晰度值不同，根据晶圆400的边缘和对准标记700处的预设网格清晰度值的范围，能够将晶圆图像的区域和对准标记700的图像的区域确定下来，便于基于对准标记700的图像，获取所述腔室300的基准点，便于基于所述晶圆400的图像，获取所述晶圆400的中心位置。
需要说明的是，得第一待测图像中，晶圆被环形照亮区域包围。
晶圆位置偏差获取模块30，用于基于所述对准标记的图像，获取腔室的基准坐标系。
所述基准坐标系包括基准点A和坐标方向，所述基准坐标系为后续调整晶圆400在腔室300中的位置作基准参考。
晶圆位置偏差获取模块30，用于获取各个所述对准标记700的图像的外轮廓；依据各个所述对准标记700的图像的外轮廓，获取所述对准标记700的图像的中心；根据各个所述对准标记700图像的中心的相对位置，获取所述腔室的基准坐标系。
本实施例中，获取所述腔室300的基准坐标系的步骤中，先获取基准点，以所述基准点A为坐标原点(0，0)，建立直角坐标系。作为一种示例，以三条边中尺寸较短的两边的延伸方向分别作为X轴和Y轴。
晶圆位置偏差获取模块30，用于晶圆位置偏差获取模块30，利用所述对准标记700的图像，获取各个对准标记700图像的中心；基于各个所述对准标记700图像的中心的连线，将最长边的中心点作为所述基准点A。
具体的，所述对准标记700的数量为三个，且三个对准标记700中心的连线构成直角三角形，将最长边的中心作为所述基准点A。将对准标记700的图像的中心作为实际对准标记700的位置，三个对准标记700图像的中心的连线，因此最长边连线的中心点作为所述基准点A。
晶圆位置偏差获取模块30，用于利用所述第一待测图像，获取所述对准标记700的图像轮廓；在所述对准标记700的图像轮廓选取多个点，采用最小二乘法拟合出对准标记700的中心点。
本实施例中，所述对准标记700的图像为圆，相应的，获得的所述对准标记700的图像轮廓为接近圆的图形。
本实施例中，在所述对准标记700的图像轮廓选取的点的数量大于或等于两个。所选取的点的数量越多，拟合出的对准标记700的中心越精准。
本实施例中，采用最小二乘法拟合所述对准标记700的中心。所述对准标记700的中心点是根据对准标记700的图像边缘区域上的多个点拟合出的，可以认为所述拟合出的对准标记700图像的中心无限接近于实际对准标记700的中心。
其他实施例中，所述对准标记的数量为两个；基于所述对准标记的图像，获取基准点的步骤包括：获取所述对准标记的图像的外轮廓；依据所述对准标记的图像的外轮廓，获取两个对准标记图像的中心；基于两个所述对准标记图像的中心的连线，将两个对准标记连线的中心作为所述基准点。所述对准标记的数量为两个，基于两个对准标记，获取所述基准点的方法简单，易于操作。
其他实施例中，晶圆位置偏差获取模块30，用于获取所述基准点后，以所述基准点为极点，建立极坐标系。依据所述极坐标系，确定所述晶圆的圆心相对于所述基准点第一位置偏差。
本实施例中，晶圆位置偏差获取模块30，还用于定义基准方向。
本实施例中，所述第一待测图像中还具有缺口图像，所述基准方向用于作为晶圆400转角调整的基准。
本实施例中，采用图像处理软件在晶圆图像边缘获取缺口图像。
本实施例中，所述基准方向经过所述基准点A。在半导体晶圆对准装置的对准系统中，当先进行晶圆400位置的校准，晶圆400位置的校准完成之后进行晶圆400转角的校准时，缺口位于所述基准方向上时，所述晶圆400的转角完成校准，有利于校准人员检测晶圆400的转角是否校准合格。
其他实施例中，所述基准方向还可以不经过所述基准点。
晶圆位置偏差获取模块30，用于基于所述晶圆400的图像，获取所述晶圆400的中心位置。
晶圆400的中心位置为晶圆400的圆心，以晶圆400的圆心所在位置为晶圆400的位置，为依据晶圆400的位置确定和基准点A的第一位置偏差做准备。
晶圆位置偏差获取模块30，用于利用所述第一待测图像，获取所述晶圆400的图像轮廓；用于在所述晶圆图像轮廓选取多个点，采用最小二乘法拟合出晶圆400的中心位置。
本发明实施例中，将所述第一待测图像中的环形照亮区域与晶圆400遮光区域的交界处作为晶圆图像轮廓。
本实施例中，在所述晶圆图像轮廓选取的点的数量大于或等于两个。所选取的点的数量越多，拟合出的晶圆400的圆心越精准。
本实施例中，所述晶圆400的中心位置为根据晶圆图像轮廓上的多个点拟合出的，可以认为所述拟合出的晶圆400的中心位置无限接近于实际晶圆400的圆心。
需要说明的是，所述半导体晶圆对准装置能够检测的晶圆400尺寸具有一定范围内，若拟合出来的圆的尺寸大于或者小于半导体晶圆对准装置能够检测的晶圆400的尺寸范围的话，半导体晶圆对准装置会报警，并将报警信息传递给上位机。
晶圆位置偏差获取模块30，用于根据所述晶圆400的中心位置以及所述基准点A，获取所述晶圆400的中心位置相对于所述基准点A的第一位置偏差。
获取所述晶圆400的中心位置相对于所述基准点A的第一位置偏差，为调整晶圆400的位置做准备，使得晶圆400的中心位置能够与基准点A重合。
具体的，所述第一位置偏差采用(x，y)表示，其中，x表示晶圆400的中心相对于基准点A在X轴方向的尺寸，y表示晶圆400的中心相对于基准点A在Y轴方向的尺寸。
其他实施例中，晶圆位置偏差获取模块30，用于将晶圆的中心位置与极坐标系极点的位置偏差作为所述第一位置偏差。具体的，所述第一位置偏差采用(r，ρ)表示，其中，r表示所述晶圆的中心的晶圆的极径，ρ表示所述晶圆的中心的极角。
本实施例中，晶圆位置偏差获取模块30，还用于将所述第一位置偏差传递给上位机，作为调整晶圆的依据。
本实施例中，采用应用程序接口函数(Application Programming Interface，API)将所述第一位置偏差传递给上位机。其他实施例中，还可以通过IO接口将所述第一位置偏差传递给上位机。
需要说明的是，所述对准标记700的图像和晶圆400的图像均位于第一待测图像中，所述晶圆400相对于基准点A的第一位置偏差指代的是基准点A和晶圆400的中心位置在水平内的位置偏差。
还需要说明的是，半导体晶圆对准装置预先设置有阈值位置偏差(也就是对准系统所能调整的最大位置偏差)，若所述第一位置偏差大于阈值位置偏差，对准系统将不能调整所述晶圆400的位置，所述半导体晶圆对准装置会报警，并将报警信息传递给上位机。上位机通过腔室300中的超阈值调节装置调整晶圆400的位置，使得晶圆400的位置能够位于阈值位置偏差范围内，便于采用对准系统调节晶圆的位置。
所述检测系统还包括：位置调节模块40，用于根据所述晶圆400的第一位置偏差，调整所述晶圆400的位置，使所述晶圆400的中心位置与所述基准点A重合。
所述晶圆400的中心位置与基准点A重合，有利于使不同的半导体工艺步骤中晶圆400的位置相同，使得不同步骤中在芯片上形成的图形不易存在套刻误差，提高形成的芯片的良率。
本实施例中，位置调节模块40，包括调整装置500。调整装置500根据晶圆400的第一位置偏差对承片台200的位置进行调整。调整装置500带动承片台200上的晶圆400的位置发生调整。
本实施例中，上位机根据晶圆400的中心位置相对于所述基准点A的第一位置偏差，设定X轴方向上的调节距离(x)以及Y轴方向上的调节距离(y)；上位机根据X轴方向上的调节距离(x)以及Y轴方向上的调节距离(y)驱动调整装置500进行调整，使得晶圆400的中心位置和基准点A重合。
其他实施例中，上位机根据晶圆的中心位置相对于所述基准点A的第一位置偏差，设定调节距离(r0)以及调节角度(ρ0)；上位机根据调节距离(r0)和调节角度(ρ0)驱动调整装置进行调整，使得晶圆的中心位置和基准点A重合。
本实施例中，所述半导体晶圆对准装置还包括：晶圆400的中心位置和所述基准点A的重合位置偏差阈值。
所述对准系统包括：位置核准单元，用于在调整所述晶圆400的位置后，再次向所述晶圆400发射照明光；再次向所述晶圆400发射照明光之后，获得第二待测图像，所述第二待测图像中具有调整后晶圆400的图像；基于所述调整后晶圆400的图像，获取所述调整后晶圆400的中心位置；根据所述调整后晶圆400的中心位置以及所述基准点A，获取所述调整后晶圆400相对于所述基准点A的第二位置偏差；将所述晶圆400的第二位置偏差与所述重合位置偏差阈值进行比较，若所述第二位置偏差小于所述重合位置偏差阈值，则认为晶圆400的中心位置和基准点A重合，若所述第二位置偏差大于所述重合位置偏差阈值，则认为晶圆400的中心位置和基准点A不重合，需要重新调整所述晶圆400的位置。
本实施例中，所述晶圆400的边缘具有缺口；所述待测图像获取装置，获取的所述第一待测图像还具有缺口图像；所述对准系统还包括：基准方向；角度偏差获取模块50，用于依据所述缺口图像，获取所述缺口的位置；用于根据所述缺口的位置以及所述晶圆400的中心位置，获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线；用于获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角。
本发明实施例提供的对准系统中，晶圆400放置在所述腔室300中，所述晶圆400的边缘具有缺口，晶圆400被照明装置100发射的照明光照射，因此所述第一待测图像中具有清晰的缺口图像，依据清晰的缺口图像，能够精准的获得缺口的位置与晶圆400中心位置的连线，将所述连线与所述基准方向作对比，获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角。
角度偏差获取模块50，用于获取所述缺口图像两侧边的中心；用于获取所述两侧边上中心连线的中心位置作为所述缺口图像的位置。
角度偏差获取模块50，用于将所述待测图像中的缺口图像遮光区域和环形照亮区域的交界处作为缺口图像的边缘；依据所述缺口图像的边缘，获取缺口图像侧边的中心。
本实施例中，采用找边缘工具，找到缺口两个侧边的中心。
本实施例中，角度偏差获取模块50，用于获取缺口图像两侧边的中心的坐标；利用所述缺口图像两侧边的中心的坐标，求解出所述中心连线的中心位置作为所述缺口图像的位置。
本实施例中，上位机利用图像处理软件获取所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与基准方向的夹角。
角度调节模块60，用于根据所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角，转动所述晶圆400，使晶圆400中心位置与所述缺口的位置连线与所述基准方向平行。
本实施例中，所述角度调节模块60根据所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角转动承片台200。具体的，上位机根据所述夹角驱动角度调节模块进行调整，使得晶圆400的中心位置和基准点A重合。
本实施例中，所述半导体晶圆对准装置还包括：所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与预设的所述基准方向的夹角偏差阈值。若夹角大于所述夹角偏差阈值的话，半导体晶圆对准装置会报警，并将报警信息传递给上位机。
所述对准系统还包括：角度核准模块，用于在调整所述晶圆400的转角后，再次向所述晶圆400和缺口发射照明光；再次向所述晶圆400和缺口发射照明光之后，获得第二待测图像，所述第二待测图像中具有调整后晶圆400的图像和缺口图像；基于所述调整后晶圆400的图像，获取所述调整后晶圆400的中心位置；基于所述调整后缺口的图像，获取所述调整后缺口的位置；根据调整后所述缺口的位置以及所述调整后晶圆400的中心位置，获取调整后所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线；获取调整后所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向的夹角；将调整后的所述夹角与所述夹角偏差阈值进行比较，若所述夹角小于所述夹角偏差阈值，则认为所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向平行，若所述夹角大于所述夹角偏差阈值，则认为所述缺口的位置和晶圆400中心位置的连线与所述基准方向不平行。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (29)

1.一种半导体晶圆对准装置，其特征在于，包括：
真空的腔室，所述腔室的顶部具有腔室开口；
透明窗口，设置在所述腔室开口处，与所述腔室开口形成密封连接；
承片台，位于所述真空的腔室内，用于承载晶圆；
晶圆，被放置在所述承片台上；
照明装置，位于所述承片台的底部，用于提供背光源，所述照明装置包括：
壳体；
环形的凹槽结构，位于所述壳体的顶部；
发光元件，位于所述凹槽结构中，用于提供照射向所述晶圆的照明光；
透明盖体，位于所述壳体的顶部，且覆盖所述凹槽结构；
对准标记，位于所述腔室中，并位于晶圆外部；
图像获取装置，位于所述腔室外部，用于透过所述透明窗口对晶圆正面进行拍摄获取图片。
2.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述壳体还包括：第一密封槽，位于所述凹槽结构内侧的所述壳体的顶部；
所述照明装置还包括：第一密封环，位于所述第一密封槽中，且被所述透明盖体覆盖；
所述壳体还包括：第二密封槽，位于所述凹槽结构外侧的所述壳体的顶部；所述照明装置还包括：第二密封环，位于所述第二密封槽中，且被所述透明盖体覆盖。
3.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述凹槽结构包括：
第一凹槽，所述第一凹槽呈环形，用于放置所述发光元件；
第二凹槽，所述第二凹槽呈环形，位于所述第一凹槽的内侧壁的底部，用于放置所述发光元件的电缆。
4.如权利要求3所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述壳体还包括：开口，贯穿所述第二凹槽底部的壳体，用于将所述发光元件的电缆与外部连接；
所述照明装置还包括：密封件，位于所述开口中，用于密封所述开口。
5.如权利要求3所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述发光元件包括：
承载板，所述承载板包括环形底板和位于环形底板内侧边缘的环形固定部，所述承载板与所述第一凹槽的外侧壁围成槽型区域；
环形发光体，位于所述槽型区域中；
匀光板，位于所述环形发光体上，且覆盖所述环形发光体。
6.如权利要求5所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述环形发光体包括多个沿周向间隔排布的发光二极管。
7.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述透明盖体包括透明法兰。
8.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述照明装置还包括：
光源控制器，与所述发光元件连接，用于控制所述发光元件的开关以及调节发光元件的亮度，所述光源控制器包括本地操控面板或者远程控制器。
9.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述壳体还包括：壳体通孔，贯穿所述壳体的中心区域；
所述凹槽结构，环绕所述壳体通孔；
所述透明盖体还包括：盖体通孔，贯穿所述透明盖体的中心区域，所述盖体通孔与所述壳体通孔相对应。
10.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，用所述图片中所述对准标记的图像定义一个基准坐标系。
11.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述承片台固定的或者活动的设置在所述腔室中。
12.如权利要求1所述的半导体晶圆对准装置，其特征在于，所述壳体还包括：壳体通孔，贯穿所述壳体的中心区域；所述凹槽结构，环绕所述壳体通孔；
所述透明盖体还包括：盖体通孔，贯穿所述透明盖体的中心区域，所述盖体通孔与所述壳体通孔相对应；
所述半导体晶圆对准装置还包括：调整装置，贯穿所述壳体通孔和盖体通孔，与所述承片台的底部连接，用于驱动所述承片台平移或者转动。
13.一种用于半导体晶圆对准装置的对准方法，其特征在于，
所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记，所述对准方法包括：
在所述腔室中放置晶圆，对准标记设置在晶圆边缘以外；
从所述晶圆和对准标记的背面，向所述晶圆和所述对准标记发射照明光；
向所述晶圆和所述对准标记发射照明光之后，获得第一待测图像，所述第一待测图像中具有所述晶圆的图像和对准标记的图像；
基于所述对准标记的图像，获取所述腔室的基准坐标系；
基于所述晶圆的图像，获取所述晶圆的中心位置；
根据所述晶圆的中心位置以及所述基准坐标系的基准点，获取所述晶圆的中心位置相对于所述基准点的第一位置偏差；
根据所述晶圆的第一位置偏差，调整所述晶圆的位置，使所述晶圆的中心位置与所述基准点重合。
14.如权利要求13所述的对准方法，其特征在于，在所述腔室中放置晶圆的步骤中，所述晶圆的边缘具有缺口；
在获得第一待测图像的步骤中，所述第一待测图像还具有缺口图像；
所述对准方法还包括：定义基准方向；
依据所述缺口图像，获取所述缺口的位置；
根据所述缺口的位置以及所述晶圆的中心位置，获取所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线；
获取所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角；
根据所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角，转动所述晶圆，使晶圆中心位置与所述缺口的位置连线与所述基准方向平行。
15.如权利要求14所述的对准方法，其特征在于，定义基准方向的步骤中，所述基准方向经过所述基准点。
16.如权利要求13所述的对准方法，其特征在于，基于所述对准标记的图像，获取所述腔室的基准坐标系的步骤包括：
获取各个所述对准标记的图像的外轮廓；
依据各个所述对准标记的图像的外轮廓，获取所述对准标记的图像的中心；根据各个所述对准标记的图像的中心的相对位置，获取所述腔室的基准坐标系。
17.如权利要求16所述的对准方法，其特征在于，依据所述对准标记的图像的外轮廓，获取所述对准标记的图像的中心的步骤包括：
利用所述第一待测图像，获取所述对准标记的图像轮廓；
在所述对准标记的图像轮廓选取多个点，采用最小二乘法拟合出对准标记的中心点。
18.如权利要求13所述的对准方法，其特征在于，所述对准方法还包括：获取所述基准点后，以所述基准点为坐标原点，建立直角坐标系；
获取所述晶圆的中心位置相对于所述基准点的第一位置偏差的步骤中，将晶圆的中心位置与直角坐标系原点的位置偏差作为所述第一位置偏差；
或者，
所述对准方法还包括：获取所述基准点后，以所述基准点为极点，建立极坐标系；
获取所述晶圆的中心相对于所述基准点的第一位置偏差的步骤中，将晶圆的中心位置与极坐标系极点的位置偏差作为所述第一位置偏差。
19.如权利要求14所述的对准方法，其特征在于，获取所述缺口的位置步骤包括：获取所述缺口图像两侧边的中心；获取所述两侧边上中心连线的中心位置作为所述缺口的位置。
20.如权利要求13或14所述的对准方法，其特征在于，基于所述晶圆的图像，获取晶圆的中心位置的步骤包括：
利用所述第一待测图像，获取所述晶圆的图像轮廓；
在所述晶圆的图像边缘区域选取多个点，采用最小二乘法拟合出晶圆的中心位置。
21.如权利要求20所述的对准方法，其特征在于，获得第一待测图像的步骤中，晶圆被环形照亮区域包围；
利用所述第一待测图像，获取所述晶圆的图像轮廓的步骤中，将所述第一待测图像中的环形照亮区域与晶圆图像遮光区域的交界处作为晶圆图像轮廓。
22.如权利要求13或14所述的对准方法，其特征在于，所述腔室中设置有用于发射照明光的照明装置，所述对准标记设置在照明装置的发光面上；
在所述腔室中放置晶圆的步骤中，所述晶圆位于所述照明装置的上方；
或者，所述腔室具有对准标记固定部，所述对准标记设置在所述对准标记固定部上；在所述腔室中放置晶圆的步骤中，所述晶圆位于所述照明装置的上方。
23.如权利要求13所述的对准方法，其特征在于，所述腔室中具有承片台，所述承片台用于放置晶圆，所述承片台的底部设置有调整装置；
在所述腔室中放置晶圆的步骤中，将所述晶圆放置于所述承片台上；
调整所述晶圆的位置的步骤中，所述调整装置根据晶圆的第一位置偏差对所述承片台的位置进行调整。
24.如权利要求14所述的对准方法，其特征在于，所述腔室中具有承片台，所述承片台用于放置晶圆，所述承片台的底部设置有调整装置；
旋转所述晶圆的步骤中，所述调整装置根据所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角对所述承片台进行转动。
25.如权利要求13或14所述的对准方法，其特征在于，所述半导体晶圆对准装置还包括：图像获取装置，位于所述晶圆和对准标记的正面；
获得第一待测图像的步骤包括：采用图像获取装置，从所述晶圆和对准标记的正面拍摄图片；
对所述图片进行清晰度处理，获取所述第一待测图像。
26.如权利要求13所述的对准方法，其特征在于，所述半导体晶圆对准装置存储有晶圆的中心位置和所述基准点的重合位置偏差阈值；
所述对准方法包括：
在调整所述晶圆的位置后，再次向所述晶圆发射照明光；再次向所述晶圆发射照明光之后，获得第二待测图像，所述第二待测图像中具有调整后晶圆的图像；
基于所述调整后晶圆的图像，获取所述调整后晶圆的中心位置；
根据所述调整后晶圆的中心位置以及所述基准点，获取所述调整后晶圆相对于所述基准点的第二位置偏差；
将所述晶圆的第二位置偏差与所述重合位置偏差阈值进行比较，若所述第二位置偏差小于所述重合位置偏差阈值，则认为晶圆的中心位置和基准点重合，若所述第二位置偏差大于所述重合位置偏差阈值，则认为晶圆的中心位置和基准点不重合，需要重新调整所述晶圆的位置。
27.如权利要求14所述的对准方法，其特征在于，所述半导体晶圆对准装置还包括：所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角偏差阈值；
所述对准方法还包括：在调整所述晶圆的转角后，再次向所述晶圆和缺口发射照明光；再次向所述晶圆和缺口发射照明光之后，获得第二待测图像，所述第二待测图像中具有调整后晶圆的图像和缺口图像；
基于所述调整后晶圆的图像，获取所述调整后晶圆的中心位置；
基于所述调整后缺口的图像，获取所述调整后缺口的位置；
根据调整后所述缺口的位置以及所述调整后晶圆的中心位置，获取调整后所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线；
获取调整后所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角；
将调整后的所述夹角与所述夹角偏差阈值进行比较，若所述夹角小于所述夹角偏差阈值，则认为所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向平行，若所述夹角大于所述夹角偏差阈值，则认为所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向不平行。
28.一种用于半导体晶圆对准装置的对准系统，其特征在于，所述半导体晶圆对准装置包括腔室，所述腔室中设置有对准标记，对准系统包括：
承载模块，在所述腔室中，用于放置晶圆，且使对准标记设置在晶圆边缘以外；
照明装置，位于所述腔室中，用于从所述晶圆和对准标记的背面，向所述晶圆和所述对准标记发射照明光；
待测图像获取装置，位于所述晶圆和对准标记的正面，用于获得第一待测图像，所述第一待测图像中具有所述晶圆的图像和对准标记的图像；
晶圆位置偏差获取模块，用于基于所述对准标记的图像，获取腔室的基准坐标系，用于基于所述晶圆的图像，获取晶圆的中心位置，根据所述晶圆的中心位置以及所述基准坐标系的基准点，获取所述晶圆的中心相对于所述基准点的位置偏差；
位置调节模块，用于根据所述晶圆的中心相对于所述基准点的位置偏差，调整所述晶圆的位置。
29.如权利要求28所述的对准系统，其特征在于，所述晶圆的边缘具有缺口，所述第一待测图像还具有缺口图像；
所述对准系统还包括：基准方向；
角度偏差获取模块，用于依据所述缺口图像，获取所述缺口的位置；用于根据所述缺口的位置以及所述晶圆的中心位置，获取所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线；用于获取所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角；
角度调节模块，用于根据所述缺口的位置和晶圆中心位置的连线与所述基准方向的夹角，转动所述晶圆，使晶圆中心位置与所述缺口的位置连线与所述基准方向平行。
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