[發明專利]一種檢測晶圓放置狀態的方法、半導體工藝設備

在審

• 申請號: 202011284361.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112490150A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 李紅
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種檢測晶圓放置狀態的方法，其特征在于，所述方法包括：

在將晶圓放置在托盤的凹槽中前，利用設置在工藝腔室觀測窗處的圖像傳感器采集多個所述凹槽的第一圖像；

基于所述第一圖像，獲取三個凹槽邊緣像素點的坐標，并基于三個所述凹槽邊緣像素點的坐標，確定所述凹槽的圓心的位置；

在所述晶圓被放置在所述凹槽中后，利用所述圖像傳感器采集多個所述凹槽的第二圖像，并從多個所述第二圖像中確定目標第二圖像，其中，所述目標第二圖像為包括所述晶圓的邊緣的第二圖像；

基于所述目標第二圖像，獲取三個晶圓邊緣像素點的坐標，并基于三個所述晶圓邊緣像素點的坐標，確定所述晶圓的圓心的位置；

基于所述凹槽的圓心的位置和所述晶圓的圓心的位置，確定所述晶圓的放置狀態是否異常。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一圖像的數量等于或大于三個，每一個所述凹槽邊緣像素點所屬的第一圖像不同；以及

所述基于所述第一圖像，獲取三個凹槽邊緣像素點的坐標，包括：

當所述第一圖像的數量等于三個時，從每一個所述第一圖像中確定一個屬于所述凹槽的邊緣的凹槽邊緣像素點，并獲取所述凹槽邊緣像素點的坐標；

當所述第一圖像的數量大于三個時，從多個所述第一圖像中選擇三個所述第一圖像，并從每一個選擇出的所述第一圖像中確定一個屬于所述凹槽的邊緣的凹槽邊緣像素點，并獲取所述凹槽邊緣像素點的坐標。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標第二圖像的數量等于或大于三個，每一個所述晶圓邊緣像素點所屬的目標第二圖像不同；以及

所述基于所述目標第二圖像，獲取三個晶圓邊緣像素點的坐標，包括：

當目標第二圖像的數量等于三個時，從每一個所述目標第二圖像中確定一個屬于所述晶圓的邊緣的晶圓邊緣像素點，并獲取所述晶圓邊緣像素點的坐標；

當所述目標第二圖像的數量大于三個時，從多個所述目標第二圖像中選擇三個所述目標第二圖像，從每一個選擇出的所述目標第二圖像中，確定一個屬于所述晶圓的邊緣的晶圓邊緣像素點，并獲取所述晶圓邊緣像素點的坐標。

4.根據權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述圖像傳感器的數量大于等于四個。

5.根據權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述基于所述凹槽的圓心的位置和所述晶圓的圓心的位置，確定所述晶圓的放置狀態是否異常，包括：

當所述凹槽的圓心的位置與所述晶圓的圓心的位置之間的距離小于或等于預設閾值時，確定所述晶圓的放置狀態正常；

當所述凹槽的圓心的位置與所述晶圓的圓心的位置之間的距離大于所述預設閾值時，確定所述晶圓的放置狀態異常。

6.一種半導體工藝設備，包括工藝腔室，所述工藝腔室上設置有觀測窗，其特征在于，所述觀測窗處設置有圖像傳感器，用于采集所述工藝腔室中托盤上凹槽的圖像；

所述半導體工藝設備還包括：

控制器，被配置為在將晶圓放置在所述凹槽中前，控制所述圖像傳感器采集多個所述凹槽的第一圖像；基于所述第一圖像，獲取三個凹槽邊緣像素點的坐標，并基于三個所述凹槽邊緣像素點的坐標，確定凹槽的圓心的位置；在所述晶圓被放置在所述凹槽中后，利用所述圖像傳感器采集多個所述凹槽的第二圖像，并從所述多個第二圖像中確定目標第二圖像，其中，所述目標第二圖像為包括所述晶圓的邊緣的第二圖像；基于所述目標第二圖像，獲取三個晶圓邊緣像素點的坐標，并基于三個所述晶圓像素點的坐標，確定所述晶圓的圓心的位置；基于所述凹槽的圓心位置和所述晶圓的圓心的位置，確定所述晶圓的放置狀態是否異常。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述第一圖像的數量等于或大于三個，每一個所述凹槽邊緣像素點所屬的第一圖像不同；所述控制器進一步被配置為當所述第一圖像的數量等于三個時，從每一個所述第一圖像中確定一個屬于所述凹槽的邊緣的凹槽邊緣像素點，并獲取所述凹槽邊緣像素點的坐標；當所述第一圖像的數量大于三個時，從多個所述第一圖像中選擇三個所述第一圖像，從每一個選擇出的所述第一圖像中確定一個屬于所述凹槽的邊緣的凹槽邊緣像素點，并獲取所述凹槽邊緣像素點的坐標。