晶圆快速预对准方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种晶圆快速预对准方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：对目标晶圆的灰度图像进行边缘检测，获得目标晶圆的轮廓二值图像；降低轮廓二值图像的分辨率，获得对应的低分辨率图像；对低分辨率图像中的轮廓进行直线检测，获得低分辨率图像中对应的平边端点粗坐标；基于平边端点粗坐标在轮廓二值图像中对应的预设邻域图像进行直线检测，获得轮廓二值图像中对应的平边端点精坐标；根据平边端点精坐标对目标晶圆的轮廓进行圆拟合，获得轮廓对应的圆心坐标和平边旋转角，以基于圆心坐标和平边旋转角对目标晶圆进行对准。本发明专利技术能够有效提高直线检测获得平边端点坐标的速度，进而缩短晶圆预对准时间，提高晶圆预对准的实时性和效率。的实时性和效率。的实时性和效率。

【技术实现步骤摘要】
晶圆快速预对准方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种晶圆快速预对准方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]晶圆在进入光刻、刻蚀、沉积等工艺前，为了补偿晶圆传输过程带来的误差，需要利用预对准装置对其位置进行校正。预对准通常包括圆心定位和平边(或缺口)定位两部分内容，其预对准时间、圆心对准精度和平边(或缺口)对准精度是核心参数，为了提高生产效率，就要求在保证对准精度的同时对准时间越短越好。
[0003]现有的预对准装置通常为光学式预对准装置，其采用光学探测器对晶圆边缘进行检测，通过算法实现圆心和平边定位，通过运动机构补偿圆心偏移，并将平边旋转至特定方向。其中，光学式预对准装置按照光学探测器对晶圆边缘的检测方法可分为图像检测与边缘检测。图像检测采用摄像头对整个晶圆进行图像采样，经过图像处理获取晶圆几何信息。边缘检测采用光电传感器、线阵CCD和激光位移传感器获取晶圆边缘信息。
[0004]但是由于边缘检测相对于图像检测需要对晶圆旋转一周来检测边缘，因此边缘检测的预对准时间较长，而现有的基于图像检测的晶圆对准系统，由于像素高、运算量大等原因，其预对准时间也较长。也就是说，现有的晶圆的预对准装置的实时性有待进一步提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种晶圆快速预对准方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有的预对准装置的预对准时间较长的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种晶圆快速预对准方法，包括：
[0007]对目标晶圆的灰度图像进行边缘检测，获得所述目标晶圆的轮廓二值图像；
[0008]降低所述轮廓二值图像的分辨率，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像；
[0009]对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标；
[0010]基于所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中对应的预设邻域图像进行直线检测，获得所述轮廓二值图像中的轮廓的缺口对应的平边端点精坐标；
[0011]根据所述平边端点精坐标对所述轮廓进行圆拟合，获得所述轮廓对应的圆心坐标和平边旋转角，以便基于所述圆心坐标和所述平边旋转角对所述目标晶圆进行对准。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述降低所述轮廓二值图像的分辨率，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像，包括：
[0013]将所述轮廓二值图像中的多个像素合并为一个像素块，并将合并后的轮廓二值图像确定为所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述将所述轮廓二值图像中的多个像素合并为一个像
素块，并将合并后的轮廓二值图像确定为所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像，包括：
[0015]将所述轮廓二值图像中的M
×
N个像素作为一个像素块；其中，M和N均为正整数；
[0016]针对每个像素块，将该像素块内像素值的最大值确定为该像素块的像素值，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标，包括：
[0018]按照预设检测精度和待检测直线数量，利用Hough变换对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的线段；
[0019]将所述轮廓的缺口对应的线段的端点在所述低分辨率图像中的坐标确定为所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述基于所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中对应的预设邻域图像进行直线检测，获得所述轮廓二值图像中的轮廓的缺口对应的平边端点精坐标，包括：
[0021]将所述平边端点粗坐标对应到所述轮廓二值图像中，获得所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中的对应端点坐标；
[0022]基于所述轮廓二值图像中所述对应端点坐标对应的像素的预设邻域，获得预设邻域像素图像；
[0023]对所述预设邻域像素图像进行直线检测，获得所述轮廓二值图像中的轮廓的缺口对应的平边端点精坐标。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述将所述平边端点粗坐标对应到所述轮廓二值图像中，获得所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中的对应端点坐标，包括：
[0025]确定所述平边端点粗坐标在所述低分辨率图像中对应的目标像素块；
[0026]将所述目标像素块内任一像素在所述轮廓二值图像中的坐标确定为所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中的对应端点坐标。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述根据所述平边端点精坐标对所述轮廓进行圆拟合，获得所述轮廓对应的圆心坐标和平边旋转角，包括：
[0028]根据所述平边端点精坐标，在所述轮廓二值图像中确定所述轮廓的缺口对应的平边所在的直线方程和所述平边的平边中点坐标；
[0029]根据所述轮廓二值图像中所述轮廓上的边缘点到所述直线方程对应直线的距离，筛选得到拟合边缘点；
[0030]根据所述拟合边缘点进行最小二乘拟合，获得所述轮廓对应的圆心坐标；
[0031]根据所述平边中点坐标和所述圆心坐标，获得所述轮廓对应的平边旋转角。
[0032]第二方面，本专利技术实施例提供了一种晶圆快速预对准装置，包括：
[0033]边缘检测模块，用于对目标晶圆的灰度图像进行边缘检测，获得所述目标晶圆的轮廓二值图像；
[0034]图像处理模块，用于降低所述轮廓二值图像的分辨率，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像；
[0035]第一直线检测模块，用于对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标；
[0036]第二直线检测模块，用于基于所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中对应的预设邻域图像进行直线检测，获得所述轮廓二值图像中的轮廓的缺口对应的平边端点精坐标；
[0037]预对准模块，用于根据所述平边端点精坐标对所述轮廓进行圆拟合，获得所述轮廓对应的圆心坐标和平边旋转角，以便基于所述圆心坐标和所述平边旋转角对所述目标晶圆进行对准。
[0038]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0039]第四方面，本专利技术实施例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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0040]本专利技术实施例提供一种晶圆快速预对准方法、装置、电子设备及存储介质，该晶圆快速预对准方法一方面通过直接对目标晶圆的灰度图像进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆快速预对准方法，其特征在于，包括：对目标晶圆的灰度图像进行边缘检测，获得所述目标晶圆的轮廓二值图像；降低所述轮廓二值图像的分辨率，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像；对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标；基于所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中对应的预设邻域图像进行直线检测，获得所述轮廓二值图像中的轮廓的缺口对应的平边端点精坐标；根据所述平边端点精坐标对所述轮廓进行圆拟合，获得所述轮廓对应的圆心坐标和平边旋转角，以便基于所述圆心坐标和所述平边旋转角对所述目标晶圆进行对准。2.根据权利要求1所述的晶圆快速预对准方法，其特征在于，所述降低所述轮廓二值图像的分辨率，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像，包括：将所述轮廓二值图像中的多个像素合并为一个像素块，并将合并后的轮廓二值图像确定为所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像。3.根据权利要求2所述的晶圆快速预对准方法，其特征在于，所述将所述轮廓二值图像中的多个像素合并为一个像素块，并将合并后的轮廓二值图像确定为所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像，包括：将所述轮廓二值图像中的M
×
N个像素作为一个像素块；其中，M和N均为正整数；针对每个像素块，将该像素块内像素值的最大值确定为该像素块的像素值，获得所述目标晶圆的轮廓对应的低分辨率图像。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的晶圆快速预对准方法，其特征在于，所述对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标，包括：按照预设检测精度和待检测直线数量，利用Hough变换对所述低分辨率图像中的所述轮廓进行直线检测，获得所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的线段；将所述轮廓的缺口对应的线段的端点在所述低分辨率图像中的坐标确定为所述低分辨率图像中的轮廓的缺口对应的平边端点粗坐标。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的晶圆快速预对准方法，其特征在于，所述基于所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中对应的预设邻域图像进行直线检测，获得所述轮廓二值图像中的轮廓的缺口对应的平边端点精坐标，包括：将所述平边端点粗坐标对应到所述轮廓二值图像中，获得所述平边端点粗坐标在所述轮廓二值图像中的对应端点坐标；基于所述轮廓二值图像中...

【专利技术属性】
技术研发人员：文黎波，王秀海，赵英伟，吴爱华，翟玉卫，郝晓亮，马培圣，曹健，张文雅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：