TWI731534B - 預對準系統、預對準方法及光刻設備 - Google Patents

預對準系統、預對準方法及光刻設備 Download PDF

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TWI731534B
TWI731534B TW108148205A TW108148205A TWI731534B TW I731534 B TWI731534 B TW I731534B TW 108148205 A TW108148205 A TW 108148205A TW 108148205 A TW108148205 A TW 108148205A TW I731534 B TWI731534 B TW I731534B
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Abstract

本發明提供了預對準系統、預對準方法及光刻設備，所述圖像採集模組用於採集所述矽片的位置訊息及矽片的編碼訊息並傳給所述中央處理模組；所述中央處理模組用於根據所述矽片的位置訊息發出運動指令，所述運動控制模組根據所述運動指令控制所述預對準模組運動以進行矽片的預對準；所述中央處理模組還用於根據所述矽片的編碼訊息進行所述矽片的編碼識別。由中央處理模組控制實現矽片的預對準和編碼識別，不必再由其它設備協調，從而既節約了矽片的預對準和編碼識別的時間，又使預對準系統具有較強的功能性，在後續生產過程中不需要再額外增加矽片編碼識別的設備，減少了設備的成本。

Description

預對準系統、預對準方法及光刻設備
本發明涉及半導體領域，特別涉及一種預對準系統、預對準方法以及包含所述預對準系統的光刻設備。
光刻(photolithography)製程是半導體元件製造過程中的重要步驟，其一般包括旋塗光刻膠、曝光、顯影等步驟。通常，在基底(例如是矽片、玻璃基板等)上旋塗光刻膠後，利用曝光和顯影製程將光掩模上的圖形轉移到光刻膠上，然後藉由刻蝕製程將光刻膠上的圖形轉移到基底上。
預對準系統是光刻設備重要的組成部分，其主要是藉由CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)圖像傳感器進行矽片數據採集，然後計算出位置偏差並進行修正，達到對矽片進行精確定位的目的。具體而言，在曝光製程中，在將矽片放置在光刻設備上相應的支撐面後，需要利用預對準系統先進行矽片位置的預定位、矽片方向的預定向，預對準之後進行矽片編碼(即矽片ID)的識別，以便於後續對批量的矽片進行精確的曝光對準。
習知技術中矽片ID識別是採用商用的條碼讀取器完成，一般是在預對準系統上增加條碼讀取器，在完成預對準後將矽片轉到一定的角度並升高到識別高度，利用條碼讀取器識別矽片ID字符，該方法不但增大了設備整體的佔用空間，且成本較高。
本發明的目的在於提供一種預對準系統、預對準方法及光刻設備，無需額外設置條碼讀取器，有利於設備整體佔用空間和成本。
為了實現上述目的，本發明提供了一種預對準系統，包括：中央處理模組、運動控制模組、預對準模組以及圖像採集模組；所述圖像採集模組用於採集所述矽片的位置訊息及所述矽片的編碼訊息並傳給所述中央處理模組；所述中央處理模組用於根據所述矽片的位置訊息發出運動指令，所述運動控制模組根據所述運動指令控制所述預對準模組運動以進行矽片的預對準；所述中央處理模組還用於根據所述矽片的編碼訊息進行所述矽片的編碼識別。
可選的，在所述預對準系統中，所述圖像採集模組包括：光學偵測元件以及圖像採集卡，所述光學偵測元件用於偵測所述矽片的位置訊息及所述矽片的編碼訊息；所述圖像採集卡用於採集所述光學偵測元件偵測的訊息並傳給所述中央處理模組。
可選的，在所述預對準系統中，所述預對準模組包括：旋轉臺以及定心臺；所述旋轉臺用於調整所述矽片的角度以及所述矽片的垂向位置，藉由所述矽片的垂向位置調整可允許所述矽片在所述旋轉臺和所述定心臺之間交接；所述定心臺用於調整所述矽片的水平向位置。
可選的，在所述預對準系統中，所述運動控制模組包括：運動控制卡、複數個電機及為複數個所述電機配備的複數個伺服放大器； 所述中央處理模組藉由所述運動控制卡控制複數個所述伺服放大器，從而控制複數個所述電機。
可選的，在所述預對準系統中，複數個所述電機包括第一電機、第二電機、第三電機及第四電機，複數個所述伺服放大器包括與所述第一電機連接的第一伺服放大器、與所述第二電機連接的第二伺服放大器、與所述第三電機連接的第三伺服放大器及與所述第四電機連接的第四伺服放大器；其中，所述第一電機用於控制所述定心臺的水平向位置；所述第二電機用於控制所述旋轉臺的水平向旋轉角度；所述第三電機用於控制所述旋轉臺的垂向位置；所述第四電機用於控制所述光學偵測元件的水平向位置。
可選的，在所述預對準系統中，所述中央處理模組和所述運動控制卡藉由第一數據傳輸接口進行訊息交換，所述運動控制卡藉由區域網路控制複數個所述伺服放大器。
可選的，在所述預對準系統中，所述中央處理模組和所述圖像採集卡藉由第二數據傳輸接口進行訊息交換，所述圖像採集卡藉由圖像傳輸網控制所述光學偵測元件。
可選的，在所述預對準系統中，所述光學偵測元件為線面切換式光學偵測元件。
可選的，在所述預對準系統中，所述光學偵測元件包括電荷耦合元件。
可選的，在所述預對準系統中，所述中央處理模組包括中央處理器。
本發明還提供了一種光刻設備，包括上述的預對準系統。
本發明還提供了一種預對準方法，包括以下步驟：圖像採集模組採集矽片的位置訊息並傳給中央處理模組； 所述中央處理模組根據所述矽片的位置訊息發出運動指令，運動控制模組根據所述運動指令控制所述預對準模組運動以進行矽片的預對準；圖像採集模組採集所述矽片的編碼訊息並傳給所述中央處理模組；所述中央處理模組根據所述矽片的編碼訊息進行所述矽片的編碼識別。
可選的，在所述預對準方法中，所述矽片的預對準包括實現所述矽片的定心和實現所述矽片的定向。
可選的，在所述預對準方法中，實現所述矽片的定心包括以下步驟：S11：將所述矽片放至所述預對準模組中的旋轉臺上；S12：將所述圖像採集模組中的光學偵測元件調為線陣模式，並偵測所述矽片的位置訊息；S13：所述中央處理模組根據所述矽片的位置訊息計算所述矽片的圓心位置；以及S14：所述中央處理模組根據所述矽片的圓心位置發出第一運動指令，所述運動控制模組根據所述第一運動指令控制所述預對準模組中的旋轉臺及定心臺運動以實現所述矽片的定心。
可選的，在所述預對準方法中，實現所述矽片的定向包括以下步驟：S21：所述中央處理模組根據所述矽片的位置訊息計算所述矽片缺口的最低位置坐標；S22：所述中央處理模組根據所述矽片缺口的最低位置坐標的訊息發出第二運動指令，所述運動控制模組根據所述第二運動指令控制所述旋轉 臺運動，將所述矽片缺口的最低位置旋轉到所述光學偵測元件的識別視場內，並進行採樣；S23：所述中央處理模組對所述採樣數據進行定位處理，以獲取所述矽片缺口的中心角度；以及S24：所述中央處理模組根據所述矽片缺口的中心角度訊息發出第三運動指令，所述運動控制模組根據所述第三運動指令控制所述旋轉臺旋轉，以實現所述矽片的定向。
可選的，在所述預對準方法中，識別所述矽片的編碼包括以下步驟：S31：將所述光學偵測元件調為面陣模式，所述中央處理模組控制所述運動控制模組將所述光學偵測元件移動到識別位置；S32：所述圖像採集模組的圖像採集卡藉由在所述運動控制模組控制下旋轉所述矽片時查找所述矽片的編碼的開始角度和結束角度；S33：所述運動控制模組控制下旋轉所述矽片，所述圖像採集卡在所述矽片旋轉時進行圖像採集並傳給所述中央處理模組，旋轉範圍從所述開始角度到所述結束角度；以及S34：所述中央處理模組對採集到的所述圖像進行處理，以獲取所述矽片的編碼訊息。
可選的，在所述預對準方法中，所述矽片上設置所述矽片編碼的位置包括第一位置和第二位置；其中，所述第一位置以所述矽片缺口的中心線為軸，並軸對稱設置；所述第二位置以與所述矽片缺口中心線的夾角為45°的矽片半徑為軸，並軸對稱設置。
可選的，在所述預對準方法中，在步驟S32之前，還包括以下步驟：所述中央處理模組判斷所述矽片缺口中心線的位置，並旋轉最小角度將所述矽片編碼旋轉進入所述識別視場內。
可選的，在所述預對準方法中，在步驟S34中，所述中央處理模組對採集到的所述矽片編碼的圖像進行處理，包括以下步驟：對所述矽片編碼的圖像原圖進行邊界提取，得到過程圖像；所述過程圖像與所述圖像原圖進行“與”運算，得到結果圖；對所述結果圖進行分割以得到單個的字符結果圖；將所述單個的字符結果圖與所述圖像原圖的模板進行配對；以及配對成功後將所述單個的字符結果圖拼接，從而獲取所述矽片的編碼訊息。
在本發明所提供的預對準系統中，圖像採集模組採集所述矽片的位置訊息及矽片的編碼訊息並傳給所述中央處理模組；所述中央處理模組根據所述矽片的位置訊息發出運動指令給運動控制模組，運動控制模組即可根據所述運動指令控制預對準模組運動以進行矽片的預對準，所述中央處理模組還可根據所述矽片的編碼訊息進行所述矽片的編碼識別(即識別矽片ID)。由所述中央處理模組控制實現矽片的預對準和編碼識別，不必再由其它設備協調，從而既節約了矽片的預對準和編碼識別的時間，又使預對準系統具有較強的功能性，在後續生產過程中不需要再額外增加矽片編碼識別的設備(如條碼讀取器)，減少了設備的成本，並有利於解決設備佔用空間。
100:中央處理模組
200:運動控制模組
210:運動控制卡
221:第一伺服放大器
222:第二伺服放大器
223:第三伺服放大器
224:第四伺服放大器
225:第一電機
226:第二電機
227:第三電機
228:第四電機
300:圖像採集模組
310:圖像採集卡
311:識別視場
312:識別角度
313:字符分割窗
314:矽片缺口
320:光學偵測元件
400:矽片
411:第一圓弧
412:第二圓弧
413:第一位置
414:第二位置
500:預對準模組
511:定心臺
512:旋轉臺
S1,S2,S3,S11,S12,S13,S14,S21,S22,S23,S24,S31,S32,S33,S34:步驟
第1圖係本發明實施例提供的預對準系統的控制架構圖；第2圖係本發明實施例提供的預對準模組的結構圖；第3圖係本發明實施例提供的矽片編碼圖像採集原理圖；第4圖係本發明實施例提供的矽片缺口及局部邊緣圖像示意圖；第5圖係本發明實施例提供的矽片編碼圖像示意圖；第6圖係本發明實施例提供的預對準方法的流程示意圖；第7圖係本發明實施例提供的尋找矽片編碼圖像示意圖。
下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
在下文中，術語“第一”、“第二”等用於在類似要素之間進行區分，且未必是用於描述特定次序或時間順序。要理解，在適當情況下，如此使用的這些術語可替換。類似的，如果本文所述的方法包括一系列步驟，且本文所呈現的這些步驟的順序並非必須是可執行這些步驟的唯一順序，且一些所述的步驟可被省略和/或一些本文未描述的其他步驟可被添加到該方法。
一般情況下矽片上設置有用於對矽片的加工過程進行跟蹤記錄的矽片編碼(通常稱之為矽片ID)，在加工過程中設備需要識別矽片編碼保證矽片製程的正確性。矽片ID通常分為12字符和18字符兩類，ID為12字符的是標識工廠生產的系列矽片，ID為18字符的是標識單個獨立矽片。矽片的ID包含一些附加訊息，例如矽片來源、矽片電阻率、矽片的摻雜劑種類以及晶體生長取 向等。目前，通常是在光刻設備的預對準系統上額外增加條碼讀取器，以完成矽片ID的識別，但此種方式導致設備佔用空間較大，成本較高。為了盡可能減少設備的佔用空間，降低成本，並加強預對準系統的功能性，本發明實施例提出一種預對準系統。
第1圖係本發明實施例提供的預對準系統的控制架構圖，如第1圖所示，該預對準系統包括中央處理模組100、運動控制模組200、圖像採集模組300以及預對準模組500。所述運動控制模組200和所述圖像採集模組300均與所述中央處理模組100通訊連接以進行訊息交換。
所述中央處理模組100可以向所述圖像採集模組300發出圖像採集的指令，促使所述圖像採集模組300採集矽片400的位置訊息及編碼訊息，所述圖像採集模組300可將採集到的矽片400的位置訊息及矽片400的編碼訊息回傳給所述中央處理模組100，所述位置訊息例如包括邊緣訊息和缺口訊息等。所述中央處理模組100可根據所述矽片400的位置訊息發出運動指令給所述運動控制模組200，以藉由所述運動控制模組200控制所述預對準模組500按要求運動，以進行矽片400的預對準。並且，所述運動控制模組200可以將所述預對準模組500運動前後的訊息回傳給所述中央處理模組100。所述中央處理模組100還用於根據所述矽片400的編碼訊息進行所述矽片400的編碼識別。
第2圖係本發明實施例提供的預對準模組的結構圖，如圖2所示，所述預對準模組500例如包括旋轉臺512和定心臺511。所述圖像採集模組300包括圖像採集卡310和光學偵測元件320。所述旋轉臺512用於調整矽片400水平向角度，使所述矽片400能夠將矽片缺口314或矽片編碼等旋轉到所述光學偵測元件320的識別視場311(結合圖3)，還用於調整矽片400的垂向位置以將矽片400交接到所述定心臺511上。所述定心臺511用於調整矽片400的水平向位置。所述 光學偵測元件320用於偵測矽片400的位置訊息及編碼訊息，所述圖像採集卡310採集所述光學偵測元件320偵測的訊息。
作為示例，所述旋轉臺512、所述定心臺511和所述光學偵測元件320可以與各自的傳動單元連接，每個傳動單元與一電機連接，以實現所述旋轉臺512的上升/下降和旋轉運動、所述定心臺511的水平位置移動，以及所述光學偵測元件320的水平位置移動(即調整所述識別視場311的位置)。所述旋轉臺512例如為一圓柱形結構。所述定心臺511包括一平臺，該平臺的中間或其他部位設有開口，其大體呈U形。所述旋轉臺512可以穿過所述定心臺511的開口進行上升或下降運動，從而實現將矽片400在所述旋轉臺512和所述定心臺511上進行交接的目的。
較佳的，所述光學偵測元件320為線面切換式光學偵測元件，可以在“線陣模式”和“面陣模式”之間切換；調為線陣模式以偵測所述矽片400的邊緣訊息和/或缺口訊息，實現所述矽片400的預對準操作；調為面陣模式以偵測所述矽片400表面的編碼訊息，實現識別所述矽片400的編碼。進一步的，所述光學偵測元件320可以為線面切換式電荷耦合元件。
在所述預對準系統中，所述中央處理模組100可以為中央處理器，用於處理所接收到的訊息，並向所述運動控制模組200和所述圖像採集模組300發出指令。
所述運動控制模組200主要實現所述預對準模組500以及所述光學偵測元件320的位移，比如，在水平向和垂向的位置調整。重點參考圖1，所述運動控制模組200例如包括：運動控制卡210、複數個電機及為複數個所述電機配備的複數個伺服放大器，所述中央處理模組100藉由所述運動控制卡210控制複數個所述伺服放大器從而控制複數個所述電機。作為示例，所述運動控制模組200採用4個電機和4個伺服放大器，4個電機分別為第一電機225、第二電機 226、第三電機227和第四電機228，4個伺服放大器分別為第一伺服放大器221(與第一電機225連接)、第二伺服放大器222(與第二電機226連接)、第三伺服放大器223(與第三電機227連接)和第四伺服放大器224(與第四電機228連接)。其中，所述第一電機225用於控制所述定心臺511的水平向位置，所述第二電機226用於控制所述旋轉臺512的在水平方向上的旋轉角度，所述第三電機227用於控制所述旋轉臺512的垂向位置，所述第四電機228用於控制所述光學偵測元件320的水平位置(即調整所述識別視場311的位置)。
較佳的，所述中央處理模組100和所述運動控制卡210藉由第一數據傳輸接口進行訊息交換，所述第一數據傳輸接口主要用於傳輸運動數據等，所述第一數據傳輸接口可以為VME(Versa Module Eurocard，即一種通用的計算機總線)接口。所述運動控制卡210藉由區域網路(例如Ethernet)控制複數個所述伺服放大器，從而實現系統的控制。
繼續參考第1圖，所述中央處理模組100藉由所述圖像採集卡310採集所述光學偵測元件320中的訊息，所述光學偵測元件320偵測的訊息包括所述矽片400的位置訊息和編碼訊息等，所述光學偵測元件320偵測的複數個訊息為圖像訊息。較佳的，所述中央處理模組100和所述圖像採集卡310藉由第二數據傳輸接口(例如PMC接口)進行訊息交換。所述第二數據傳輸接口主要用於傳輸圖像數據等，所述圖像採集卡310藉由圖像傳輸網(例如Cameralink)控制所述光學偵測元件320。
本實施例還提供了一種光刻設備，包括上述的預對準系統，所述預對準系統具體包括：中央處理模組100、運動控制模組200、預對準模組500以及圖像採集模組300；所述圖像採集模組300用於採集所述矽片400的位置訊息及矽片400的編碼訊息並傳給所述中央處理模組100；所述中央處理模組100用於根據所述矽片400的位置訊息發出運動指令，所述運動控制模組200根據所述運動 指令控制所述預對準模組500運動以進行矽片400的預對準；所述中央處理模組100還用於根據所述矽片400的編碼訊息進行所述矽片400的編碼識別。
本實施例還提供了一種預對準方法，第6圖係本發明實施例提供的預對準方法的流程示意圖，如第6圖所示，該預對準方法主要包括以下步驟：圖像採集模組300採集所述矽片400的位置訊息及所述矽片400的編碼訊息並傳給所述中央處理模組100；中央處理模組100根據所述矽片400的位置訊息發出運動指令，運動控制模組200根據所述運動指令控制預對準模組500運動以進行矽片400的預對準；以及所述中央處理模組100根據所述矽片400的編碼訊息進行所述矽片400的編碼識別。進一步的，所述矽片400的預對準步驟包括實現所述矽片400的定心和實現所述矽片400的定向。
第3圖係本發明實施例提供的矽片編碼圖像採集原理圖；第4圖係本發明實施例提供的矽片缺口及局部邊緣圖像示意圖。結合第3圖和第4圖所示，實現矽片400的定心步驟S1包括以下步驟：S11：獲取一矽片400至所述預對準模組500中的旋轉臺512上；S12：將所述圖像採集模組300的光學偵測元件320調為線陣模式，所述中央處理模組100控制所述運動控制模組200使所述預對準模組500的旋轉臺512旋轉所述矽片400一周，所述光學偵測元件320偵測所述矽片400的位置訊息，並將所述位置訊息傳給所述中央處理模組100；較佳的，在所述光學偵測元件320調為線陣模式時，所形成的線陣的方向沿著所述矽片400的半徑方向；S13：所述中央處理模組100根據所述位置訊息計算所述矽片400的圓心位置；S14：所述中央處理模組100根據所述圓心位置發出運動指令，所述運動控制模組200根據運動指令控制所述預對準模組500中的旋轉臺512及定心臺511運動以實現所述矽片400的定心。
結合第3圖和第4圖所示，實現所述矽片400的定向步驟S2包括以下步驟：S21：所述中央處理模組100根據所述位置訊息計算所述矽片缺口314的最低位置坐標，如第4圖所示；S22：所述中央處理模組100根據所述矽片缺口314的最低位置坐標的訊息發出運動指令，所述運動控制模組200根據運動指令控制所述旋轉臺512運動，將所述矽片缺口314的最低位置旋轉到所述光學偵測元件320的識別視場311內，並進行採樣；S23：所述中央處理模組100對經採樣得到的數據進行定位算法處理，以獲取所述矽片缺口314的中心角度；S24：所述中央處理模組100根據所述矽片缺口314的中心角度訊息發出運動指令，所述運動控制模組200根據運動指令控制所述旋轉臺512旋轉，以實現所述矽片400的定向。
具體實現所述矽片400定向的方法例如包括以下步驟：首先，根據已經採樣到的數據，採用步進落差法求出所述矽片缺口314最低點位置坐標；接著，將所述矽片缺口314旋轉至所述光學偵測元件320附近，對所述矽片缺口314進行邊緣細採樣，獲得細採樣數據，其中，所述光學偵測元件320的分辨率根據採樣要求而定，例如可以為2μm等；接著，根據細採樣數據，以所述矽片缺口314最低點位置坐標作為初始估計值，然後在所述矽片缺口314內以該初始估計值為中心，各取若干個採樣點，採用矩陣擬合法求出所述矽片缺口314對應圓弧的圓心坐標，該圓弧的圓心和旋轉中心的連線與所述矽片400邊緣的交點即定義為矽片缺口314中心；接著，將所述矽片缺口314中心旋轉指定的角度，完成所述矽片缺口314定位，從而可以完成所述矽片400的定向。
結合第3圖和第4圖所示，識別矽片400的編碼步驟S3包括以下步驟：
S31：將所述預對準模組500中的光學偵測元件320調為面陣模式，所述中央處理模組100控制所述運動控制模組200將所述光學偵測元件320的識別視場移動到識別位置；
S32：所述圖像採集模組300的圖像採集卡310藉由在所述運動控制模組200旋轉矽片400時查找所述矽片編碼的開始角度和結束角度。
如第3圖所示，假設所述矽片400上設置所述矽片編碼的位置包括第一位置413和第二位置414；其中，所述第一位置413以所述矽片缺口314的中心線為軸並軸對稱設置，所述第二位置414以與所述矽片缺口314中心線的夾角為45°的矽片400半徑為軸並軸對稱設置。一般所述矽片編碼為12或18個字符，每個字符高約為1.624±0.025mm，寬約為0.812±0.025mm，所述矽片編碼所占最大圓弧(編碼外輪廓的虛擬連接形成的圓弧)記為第一圓弧411，所占最小圓弧(編碼內輪廓的虛擬連接形成的圓弧)記為第二圓弧412；經計算，所述第一圓弧411和所述第二圓弧412的半徑長度相差3.81mm，所述第一位置413和所述第二位置414所占最大角度為62.13°，即為識別角度312，由此可以計算所述矽片編碼所占矽片400的總面積，為後續獲取所述矽片400的編碼訊息做準備。
接著所述中央處理模組100判斷所述矽片缺口314的中心線的位置，並旋轉最小角度使所述矽片編碼旋轉進入所述識別視場311內。第7圖係本發明實施例提供的尋找矽片編碼圖像示意圖，如第7圖所示，所述識別視場311和所述矽片400圓心位於一條半徑上，以與該半徑夾角為180°的半徑為基準線，定義經過所述矽片缺口314中心的半徑與所述基準線的夾角為θ，當0°<θ-22.5°
Figure 108148205-A0305-02-0014-8
180°，則可以逆時針旋轉165°~180°，則可以將所述矽片編碼旋轉進入所述識別視場311內；當180°<θ-22.5°<360°，則可以順時針旋轉225°~240°，則可以 將所述矽片編碼旋轉進入所述識別視場311內，從而實現快速查找所述矽片編碼的開始角度和結束角度。
S33：所述運動控制模組200來回旋轉所述矽片400，所述圖像採集模組300在所述矽片400來回旋轉時進行圖像採集並傳給所述中央處理模組100，旋轉範圍約從所述開始角度到所述結束角度，即旋轉範圍可以為55°~70°，從而採集全所有的編碼。
S34：所述中央處理模組100對採集到的所述圖像進行處理，以獲取所述矽片400的編碼訊息。
在S34中，所述中央處理模組100對採集到的所述矽片編碼的圖像進行處理，主要包括以下步驟：第5圖係本發明實施例提供的矽片編碼圖像示意圖。如第5圖所示，首先對所述矽片編碼的圖像原圖進行邊界提取，提取後的圖像為過程圖像；接著使所述過程圖像與所述圖像原圖進行“與”運算，得到結果圖，在結果圖中，除字符區域之外的像素值都為零；接著，對所述結果圖進行分割，由字符分割窗313分割為單個的字符結果圖，然後以圓心為發散點將其均分為12等分或18等分，從而得到單個的字符結果圖；接著，將所述單個的字符結果圖與所述圖像原圖的模板進行匹配，匹配成功後將所述單個的字符結果圖拼接，從而獲取所述矽片400的編碼訊息。
綜上，在本發明所提供的預對準系統、預對準方法及光刻設備中，圖像採集模組採集所述矽片的位置訊息及矽片的編碼訊息並傳述中央處理模組；所述中央處理模組根據所述矽片的位置訊息發出運動指令給運動控制模組，運動控制模組即可根據所述運動指令控制預對準模組運動以進行矽片的預對準，所述中央處理模組還可根據所述矽片的編碼訊息進行所述矽片的編碼識別(即識別矽片ID)。由所述中央處理模組控制實現矽片的預對準和編碼識別，不必再由其它設備協調，從而既節約了矽片的預對準和編碼識別的時間，又使 預對準系統具有較強的功能性，在後續生產過程中不需要再額外增加矽片編碼識別的設備(如條碼讀取器)，減少了設備的成本，並有利於解決設備佔用空間。
上述實施例僅用於示例性地說明發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何所屬技術領域的通常知識者，在不違背本發明的精神及範疇下，均可對本發明揭露的技術方案和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，而仍屬於本發明的保護範圍之內。
320:光學偵測元件
400:矽片
500:預對準模組
511:定心臺
512:旋轉臺

Claims (19)

  1. 一種預對準系統，其包括：一中央處理模組、一運動控制模組、一預對準模組以及一圖像採集模組；該圖像採集模組用於採集一矽片的一位置訊息及該矽片的一編碼訊息並傳給該中央處理模組；該中央處理模組用於根據該矽片的該位置訊息發出一運動指令，該運動控制模組根據該運動指令控制該預對準模組運動以進行該矽片的預對準；該中央處理模組進一步用於根據該矽片的該編碼訊息進行該矽片的編碼識別。
  2. 如請求項1所述的預對準系統，其中該圖像採集模組包括：一光學偵測元件以及一圖像採集卡，該光學偵測元件用於偵測該矽片的該位置訊息及該矽片的該編碼訊息；該圖像採集卡用於採集該光學偵測元件偵測的訊息並傳給該中央處理模組。
  3. 如請求項2所述的預對準系統，其中該預對準模組包括：一旋轉臺以及一定心臺；該旋轉臺用於調整該矽片的角度以及該矽片的垂向位置，藉由該矽片的垂向位置調整可允許該矽片在該旋轉臺和該定心臺之間交接；該定心臺用於調整該矽片的水平向位置。
  4. 如請求項3所述的預對準系統，其中該運動控制模組包括：一運動控制卡、複數個電機及為複數個該電機配備的複數個伺服放大器；該中央處理模組藉由該運動控制卡控制複數個該伺服放大器，從而控制複數個該電機。
  5. 如請求項4所述的預對準系統，其中複數個該電機包括一第 一電機、一第二電機、一第三電機及一第四電機，複數個該伺服放大器包括與該第一電機連接的一第一伺服放大器、與該第二電機連接的一第二伺服放大器、與該第三電機連接的一第三伺服放大器及與該第四電機連接的一第四伺服放大器；其中，該第一電機用於控制該定心臺的水平向位置；該第二電機用於控制該旋轉臺的水平向旋轉角度；該第三電機用於控制該旋轉臺的垂向位置；該第四電機用於控制該光學偵測元件的水平向位置。
  6. 如請求項4所述的預對準系統，其中該中央處理模組和該運動控制卡藉由一第一數據傳輸接口進行訊息交換，該運動控制卡藉由一區域網路控制複數個該伺服放大器。
  7. 如請求項2所述的預對準系統，其中該中央處理模組和該圖像採集卡藉由一第二數據傳輸接口進行訊息交換，該圖像採集卡藉由一圖像傳輸網控制該光學偵測元件。
  8. 如請求項2所述的預對準系統，其中該光學偵測元件為線面切換式光學偵測元件。
  9. 如請求項8所述的預對準系統，其中該光學偵測元件包括一電荷耦合元件。
  10. 如請求項1所述的預對準系統，其中該中央處理模組包括一中央處理器。
  11. 一種光刻設備，其包括如請求項1-10中任一項所述的預對準系統。
  12. 一種預對準方法，其包括以下步驟： 一圖像採集模組採集一矽片的一位置訊息並傳給依中央處理模組；該中央處理模組根據該矽片的該位置訊息發出一運動指令，一運動控制模組根據該運動指令控制一預對準模組運動以進行該矽片的預對準；該圖像採集模組採集該矽片的一編碼訊息並傳給該中央處理模組；該中央處理模組根據該矽片的該編碼訊息進行該矽片的編碼識別。
  13. 如請求項12所述的預對準方法，其中該矽片的預對準包括實現該矽片的定心和實現該矽片的定向。
  14. 如請求項13所述的預對準方法，其中實現該矽片的定心包括以下步驟：S11：將該矽片放至該預對準模組中的一旋轉臺上；S12：將該圖像採集模組中的一光學偵測元件調為線陣模式，並偵測該矽片的該位置訊息；S13：該中央處理模組根據該矽片的該位置訊息計算該矽片的一圓心位置；以及S14：該中央處理模組根據該矽片的該圓心位置發出一第一運動指令，該運動控制模組根據該第一運動指令控制該預對準模組中的該旋轉臺及一定心臺運動以實現該矽片的定心。
  15. 如請求項14所述的預對準方法，其中實現該矽片的定向包括以下步驟： S21：該中央處理模組根據該矽片的該位置訊息計算該矽片缺口的一最低位置坐標；S22：該中央處理模組根據該矽片缺口的該最低位置坐標的訊息發出一第二運動指令，該運動控制模組根據該第二運動指令控制該旋轉臺運動，將該矽片缺口的最低位置旋轉到該光學偵測元件的一識別視場內，並進行採樣；S23：該中央處理模組對一採樣數據進行定位處理，以獲取該矽片缺口的中心角度；以及S24：該中央處理模組根據該矽片缺口的一中心角度訊息發出一第三運動指令，該運動控制模組根據該第三運動指令控制該旋轉臺旋轉，以實現該矽片的定向。
  16. 如請求項15所述的預對準方法，其中識別該矽片的編碼包括以下步驟：S31：將該光學偵測元件調為面陣模式，該中央處理模組控制該運動控制模組將該光學偵測元件移動到識別位置；S32：該圖像採集模組的一圖像採集卡藉由在該運動控制模組控制下旋轉該矽片時查找該矽片的編碼的一開始角度和一結束角度；S33：該運動控制模組控制下旋轉該矽片，該圖像採集卡在該矽片旋轉時進行一圖像採集並傳給該中央處理模組，旋轉範圍從該開始角度到該結束角度；以及S34：該中央處理模組對採集到的該圖像進行處理，以獲取該矽片的一編碼訊息。
  17. 如請求項16所述的預對準方法，其中，該矽片上設置該矽片編碼的位置包括一第一位置和一第二位置；其中，該第一位置以該矽片缺口的中心線為軸，並軸對稱設置；該第二位置以與該矽片缺口中心線的夾角為45°的該矽片半徑為軸，並軸對稱設置。
  18. 如請求項17所述的預對準方法，其中，在步驟S32之前，進一步包括以下步驟：該中央處理模組判斷該矽片缺口中心線的位置，並旋轉最小角度將該矽片編碼旋轉進入該識別視場內。
  19. 如請求項16所述的預對準方法，其中，在步驟S34中，該中央處理模組對採集到的該矽片編碼的該圖像進行處理，包括以下步驟：對該矽片編碼的該圖像原圖進行邊界提取，得到一過程圖像；該過程圖像與該圖像原圖進行“與”運算，得到一結果圖；對該結果圖進行分割以得到單個的字符結果圖；將該單個的字符結果圖與該圖像原圖的模板進行配對；以及配對成功後將械單個的字符結果圖拼接，從而獲取該矽片的該編碼訊息。
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