[發(fā)明專利]工藝腔室內(nèi)晶圓狀態(tài)的檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010196899.4
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111403318B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 褚瑞
• 申請（專利權）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

1.一種工藝腔室內(nèi)晶圓狀態(tài)的檢測方法，包括：

獲取所述工藝腔室內(nèi)預設檢測區(qū)的圖像，其中，所述預設檢測區(qū)至少包括所述工藝腔室內(nèi)晶圓槽的邊緣和所述晶圓槽內(nèi)晶圓承載面的局部；

將所述圖像與預置的基準圖像進行對比，確定所述晶圓槽內(nèi)晶圓的狀態(tài)，其中，所述基準圖像包括第一基準圖像和第二基準圖像，所述第一基準圖像為無晶圓時所述預設檢測區(qū)的圖像，所述第二基準圖像為所述預設檢測區(qū)內(nèi)晶圓偏移量最大時所述預設檢測區(qū)的只包含晶圓的圖像，所述狀態(tài)包括未偏移狀態(tài)和偏移狀態(tài)；

將所述圖像與預置的基準圖像進行對比，確定所述晶圓槽內(nèi)晶圓的狀態(tài)，包括：

將所述圖像與所述第一基準圖像進行對比，確定所述晶圓槽中是否存在晶圓；

若所述晶圓槽中存在晶圓，則獲取只包含晶圓的晶圓片區(qū)圖像；

將所述晶圓片區(qū)圖像與所述第二基準圖像進行對比，確定所述晶圓的偏移量；包括：對所述晶圓片區(qū)圖像與所述第二基準圖像進行異或操作，若結(jié)果為空，則直接確定所述晶圓的狀態(tài)為偏移狀態(tài)，且所述晶圓的偏移量為最大偏移量；若結(jié)果不為空，則得出所述晶圓的邊緣部分圖像，基于所述邊緣部分圖像與所述第一基準圖像確定所述晶圓的邊緣與所述晶圓槽的邊緣之間的最小距離，基于所述最小距離確定所述晶圓的偏移量；

若所述偏移量大于等于第一預設閾值，則確定所述晶圓的狀態(tài)為偏移狀態(tài)；

若所述偏移量小于所述第一預設閾值，則確定所述晶圓的狀態(tài)為未偏移狀態(tài)。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述邊緣部分圖像確定所述晶圓的邊緣與所述晶圓槽邊緣的之間的最小距離，包括：

根據(jù)所述第一基準圖像獲取所述晶圓槽的最大外切矩形，根據(jù)所述邊緣部分圖像獲取所述晶圓的最大外切矩形；

將所述晶圓槽的最大外切矩形與所述晶圓的最大外切矩形同側(cè)的棱邊之間的最小距離確定為所述晶圓的邊緣與所述晶圓槽邊緣的之間的最小距離。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述邊緣部分圖像獲取所述晶圓的最大外切矩形，包括：

對所述邊緣部分圖像進行邊緣檢測、圖像膨脹處理、圖像骨骼化處理；

對處理后的所述邊緣部分圖像，獲取其最大連通域，從而得到所述晶圓的最大外切矩形。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述狀態(tài)還包括裂片狀態(tài)，所述基準圖像還包括第三基準圖像，其中，所述第三基準圖像為最近一次晶圓的偏移量大于等于第二預設閾值時的所述晶圓片區(qū)圖像；

所述方法還包括：

當確定所述晶圓的狀態(tài)為未偏移狀態(tài)時，判斷所述晶圓的偏移量是否大于等于所述第二預設閾值，如果是，則基于當前的所述晶圓片區(qū)圖像更新所述第三基準圖像；其中，所述第二預設閾值小于所述第一預設閾值；

再次獲取所述晶圓片區(qū)圖像，將再次獲取的所述晶圓片區(qū)圖像與所述第三基準圖像進行對比，確定所述晶圓槽內(nèi)晶圓的狀態(tài)是否為裂片狀態(tài)。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述將再次獲取的所述晶圓片區(qū)圖像與所述第三基準圖像進行對比，確定所述晶圓槽內(nèi)晶圓的狀態(tài)是否為裂片狀態(tài)，包括：

確定再次獲取的所述晶圓片區(qū)圖像與所述第三基準圖像之間的像素差；

若所述像素差大于等于第三預設閾值，則確定所述晶圓槽內(nèi)晶圓的狀態(tài)為裂片狀態(tài)。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述確定再次獲取的所述晶圓片區(qū)圖像與所述第三基準圖像之間的像素差，包括：

遍歷再次獲取的所述晶圓片區(qū)圖像中的所有像素點得到第一像素值集合；

遍歷所述第三基準圖像中的所有像素點得到第二像素值集合；

對所述第一像素值集合與所述第二像素值集合進行減法操作，確定所述像素差。

7.根據(jù)權利要求1或4所述的方法，其特征在于，在確定所述晶圓的狀態(tài)為偏移狀態(tài)之后，還包括：

發(fā)送晶圓偏移提示；

在確定所述晶圓的狀態(tài)為裂片狀態(tài)之后，還包括：

發(fā)送晶圓裂片提示。

8.一種工藝腔室內(nèi)晶圓狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置用于執(zhí)行如權利要求1-7任意一項所述的方法，其包括：圖像采集裝置和處理器；

所述圖像采集裝置，設置在工藝腔室的內(nèi)，用于采集所述工藝腔室內(nèi)預設檢測區(qū)的圖像，其中，所述預設檢測區(qū)至少包括所述工藝腔室內(nèi)晶圓槽的邊緣和所述晶圓槽內(nèi)晶圓承載面的局部；

所述處理器，用于將所述圖像與預置的基準圖像進行對比，確定晶圓槽內(nèi)晶圓的狀態(tài)，其中，所述基準圖像包括第一基準圖像和第二基準圖像，所述第一基準圖像為無晶圓時所述預設檢測區(qū)的圖像，所述第二基準圖像為所述預設檢測區(qū)內(nèi)晶圓偏移量最大時所述預設檢測區(qū)的只包含晶圓的圖像，所述狀態(tài)包括未偏移狀態(tài)、偏移狀態(tài)。