边缘坐标获取方法、晶圆对准识别方法及晶圆环切方法与流程

1.本发明涉及半导体器件加工领域，尤其是边缘坐标获取方法、晶圆对准识别方法及晶圆环切方法。


背景技术：

2.在太鼓晶圆环切之前，需要确认太鼓晶圆是否与工作台有效对准（太鼓晶圆与工作台同心状态为对准），确定太鼓晶圆是否有效对准的方法可以是授权公告号为cn114628299b所揭示的方法。
3.但是在实际切割时，如附图1所示，当太鼓晶圆的晶圆主体11的边缘处存在一个小缺口111，且太鼓晶圆在工作台2上经过对准装置调节后，该小缺口111对应的破损边缘112处于工作台2上的通孔21内时，在该通孔处采集的符合要求的图像上的明暗交界线有很大可能属于该破损边缘112，此时获取的图像采集坐标就是错误的，后续基于该错误的图像采集坐标来识别晶圆是否对准时，对应的结果也是错误的，就会造成晶圆对准识别失败，造成后续无法进行切割。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种边缘坐标获取方法、晶圆对准识别方法及晶圆环切方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：边缘坐标获取方法，在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，确定其是否满足预定条件，若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集；若是，确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是晶圆主体的正常边缘，若是，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标；若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集。
6.优选的，所述预定条件是所述图像上具有过图像中心或紧靠图像中心的明暗交界线，所述明暗交界线是直线。
7.优选的，在一通孔处获取到一张图像时，确定其是否是模糊图像，若否，则确定所述图像是否满足预定条件；若是，向所述通孔内吹气一段时间，在原位置再次进行图像采集并确定该图像是否是模糊图像，如是，则图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集，若否，则确定所述图像是否满足预定条件。
8.优选的，将获取的图像与模糊图像模板进行对比以确定获取的图像是否是模糊图像。
9.优选的，所述边缘坐标获取方法还包括：获取晶圆主体是否有小缺口的信息，当获取到晶圆主体具有小缺口的信息时，在确定一图像满足预定条件时，确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是晶圆主体的正常边缘；
当获取到晶圆主体没有小缺口的信息时，在确定一图像满足预定条件时，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标。
10.优选的，在一个通孔处采集的图像均未识别到晶圆主体的正常边缘时，通过图像识别在晶圆主体的正常边缘上找到一补偿点并确定该补偿点的坐标。
11.优选的，在一个通孔处采集的图像均未识别到晶圆主体的正常边缘时，记录该通孔并进行下一个通孔处的图像采集和识别；在完成四个通孔处的图像采集和识别后，确定未识别到晶圆主体的正常边缘的通孔的数量；通过图像识别在晶圆主体的正常边缘上找到至少一个补偿点并确定所述补偿点的坐标，所述补偿点的数量与未识别到晶圆主体的正常边缘的通孔的数量相同。
12.优选的，根据未识别到晶圆主体的正常边缘的通孔的数量采用不同的方式获取相应数量的补偿点的坐标。
13.边缘坐标获取方法，在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，确定所述图像上是否有晶圆主体的正常边缘，若无，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集；若有，确定所述图像是否满足预定条件；若是，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标，若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集。
14.晶圆对准识别方法，包括如上任一所述的边缘坐标获取方法。
15.晶圆环切方法，包括如上所述的晶圆对准识别方法。
16.本发明技术方案的优点主要体现在：本发明在获取到一满足预定条件的图像时，不是直接获取该图像采集时的图像采集坐标，而是进一步确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是正常边缘，当确定是正常边缘时才确定该图像采集时的图像采集坐标，有效避免了获取到错误的图像采集坐标，为后续进行晶圆对准状态的确认提供了准确地数据，有利于提高识别精度。
17.本发明在获取到图像时，先判断其是否是模糊图像，是模糊图像时可以不对其进行后续的识别，从而提高效率，并且通过对通孔内进行吹气，能够尽可能消除水雾对采集图像质量的干扰。
18.本发明在确定一个通孔处不存在晶圆主体的正常边缘时，通过寻找正常边缘上位于通孔外的部分上的至少一个点位并确定对应的点位坐标，从而可以有效地补充晶圆对准识别所需的坐标信息，保证了晶圆对准的有效实现。
附图说明
19.图1是本发明背景技术中揭示的晶圆主体位于工作台上且其上具有与通孔对应的小缺口的示意图；图2是本发明的方法的过程的示意图；图3是本发明的方法带模糊图像识别的示意图。
具体实施方式
20.本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和
解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
21.在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
22.下面结合附图对本发明揭示的边缘坐标获取方法进行阐述，所述方法是基于背景技术中示例的现有专利中所揭示的结构来实现。在上述现有专利所揭示的结构基础上，本方法进一步设置向工作台2上的太鼓晶圆打光的上光源，所述上光源可以是已知的环形光源且其与图像采集装置的镜头共轴设置，所述上光源可以直接设置在所述图像采集装置上或其与所述图像采集装置设置在同一移动机构上以使它们可以同步移动。当然，所述上光源也可以是一个或多个，其位置固定地设置在工作台2的上方。
23.与背景技术中的现有专利一样，本方法也是通过图像采集装置在工作台的四个通孔21处采集图像并分析图像是否符合要求，若找到符合要求的图像，则获取该图像采集时，镜头光轴上任一点在预定坐标系中的坐标作为图像采集坐标。所述符合要求的图像上具有过图像中心或紧靠图像中心的明暗交界线，所述明暗交界线是一条直线。
24.但是，对于背景技术中描述的晶圆主体11的边缘存在小缺口111且小缺口111位于通孔处时，此时，图像上的明暗交界线很可能不是晶圆主体的正常边缘113（晶圆主体边缘中除小缺口区域的边缘），而是晶圆主体的破损边缘112（小缺口111处的边缘）。
25.因此为了避免获取到错误的图像采集坐标，如附图2所示，本发明在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，先确定其是否满足预定条件，若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集；若是，确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是晶圆主体的正常边缘113，若是，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标；若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集。
26.所述预定条件即所述图像上具有过图像中心或紧靠图像中心的明暗交界线，所述明暗交界线是一条直线。
27.在确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是晶圆主体的正常边缘113时，可以通过图像对比来实现，即将采集的图像与带有晶圆主体正常边缘的模版图像进行对比，根据它们的相似度来进行最终的判断，图像对比的具体技术为已知技术，此处不作赘述。
28.在另外的实施例中，在判断图像上的晶圆主体边缘是否是正常边缘113时，还可以将图像采集装置由高倍镜切换为低倍镜，在原位置再次采集低倍镜的图像并确定所述图像上的明暗交界线的形状或曲率等，因为，破损边缘112通常不是规则的形状，因此，可以确定再次采集的图像上的过图像中心或紧靠图像中心的明暗交界线的形状来确定其是正常边缘113还是破损边缘112，同时，由于采集的图像范围增大，获取到的明暗交界线的尺寸变大，更容易确定明暗交界线的形状或曲率，因此，更容易确定明暗交界线是正常边缘113还
是破损边缘112。若确定低倍镜采集的图像上的明暗交界线是破损边缘112，则可以确定先前在高倍镜条件下采集的图像上满足预定条件的明暗交界线是破损边缘112的一段。反之，若确定低倍镜采集的图像上的明暗交界线是正常边缘113，则确定高倍镜条件下采集的图像上满足预定条件的明暗交界线是正常边缘的一段。
29.当在一个通孔处采集的图像均未识别到晶圆主体的正常边缘113，则通过图像识别在晶圆主体的正常边缘113上找到一补偿点并确定该补偿点的坐标。
30.具体的，打开上光源，使所述图像采集装置移动到其镜头与所述通孔共轴的位置或其镜头光轴移动到该通孔内的其他指定位置，此处不作限定。接着，使所述太鼓晶圆自转并使图像采集装置在低倍镜条件下采集图像。此时，图像采集装置的图像采集范围较大，在低倍镜下，所述图像采集装置的采集范围可以根据需要进行设计，例如其采集范围可以覆盖一个所述通孔，此处不作限定。在太鼓晶圆自转过程中，所述小缺口111处的破损边缘112会转动到图像采集装置的采集范围外，而晶圆主体11的正常边缘113会转动到图像采集装置的镜头范围内。此时，图像采集装置采集的图像上会有晶圆主体的正常边缘113，因此当确定在低倍镜条件下采集的图像上具有晶圆主体的正常边缘113时，停止所述太鼓晶圆的自转。
31.后续即可在低倍镜对应的采集范围内继续进行更精细的图像采集和识别，即接着将所述图像采集装置由低倍镜切换为高倍镜，在高倍镜条件下移动所述图像采集装置并进行图像采集及分析，此处同样是分析确定在高倍镜条件下，在每个位置采集的图像是否符合要求，判定图像是否符合要求的原理同上，此处不作赘述。若符合要求，则确定该图像采集时，所述镜头光轴所在的点为补偿点，并确定镜头光轴上任一点在预定坐标系中的坐标为要找的补偿点的坐标。若不符合要求，则图像采集装置再次移动至另一位置处进行图像采集及识别，直至获取到需要的补偿点的坐标。
32.在上述实施例中，如确定一个通孔处采集的图像上均未识别到晶圆主体的正常边缘113时，就立即寻找一个所述补偿点的坐标，找到补偿点的坐标后再将图像采集装置移动到其他通孔处进行图像采集和识别。
33.在另一实施例中，可以先在每个通孔处均进行图像采集和识别，并记录未识别到晶圆主体的正常边缘113的通孔。即当在一个通孔处采集的图像均未识别到晶圆主体的正常边缘113，则记录该通孔，并继续进行下一个通孔处的图像采集和识别；在完成四个通孔处的图像采集和识别后，确定未识别到晶圆主体的正常边缘113的通孔的数量，后续通过图像识别在晶圆主体的正常边缘113上找到位于小缺口111外的补偿点并确定该补偿点的坐标，所述补偿点的数量与未识别到晶圆主体的正常边缘113的通孔的数量相同。
34.在获取所述补偿点的坐标时，可以按照上述提到的方法来实现。
35.进一步，在获取补偿点之前，确定未识别到晶圆主体的正常边缘113的通孔的数量是否大于1，若大于1则按照上述提到的方法来依次获取多个补偿点的坐标。
36.若未识别到晶圆主体的正常边缘113的通孔的数量等于1，则仅需要获取一个补偿点的坐标。由于，在另外三个通孔处获取的三个图像采集坐标已经能够确定出一个圆，所述圆通常与晶圆主体边缘的轮廓相差无几，因此，可以使图像采集装置的镜头光轴移动到所述圆的不同点处进行图像采集及识别。
37.具体的，根据获取的三个图像采集坐标确定一圆；此时，所述圆上任一点的坐标也
可以确定。
38.接着，打开上光源，使所述图像采集装置与太鼓晶圆之间产生相对移动并使所述图像采集装置的镜头光轴在所述圆的至少一特定位置时进行图像采集以获取一所述补偿点的坐标，所述特定位置是圆上位于四个所述通孔外的位置。
39.具体的，所述图像采集装置的镜头光轴沿所述圆移动，在镜头光轴移动到所述圆上位于所述小缺口外的一点后采集图像，并确定此处采集的图像是否符合要求。由于晶圆主体11和薄膜的材质差异，它们在图像上的成像明显不同，若采集的图像上既有薄膜，又有晶圆主体11，则图像上的晶圆主体11与薄膜之间会存在显著的分界线，因此，在确定所述图像是否符合要求时，是确定该图像上是否有一条直的分界线，且所述分界线过所述图像的中心点或紧靠所述图像的中心点。若在圆的一点处采集的图像符合要求，则确定该图像采集时，所述镜头光轴所在的点为补偿点，该点对应的坐标或镜头光轴上任一点在预定坐标系中的坐标为要找的补偿点的坐标。若在所述圆上的一点处采集的图像不符合要求，则图像采集装置再次移动至圆的另一点处进行图像采集及识别，直至在所述圆上的一点处采集到符合要求的图像为止。
40.另外，由于在环切过程中，需要使用冷却液，而冷却液形成的水雾会进入到通孔中，这样在后续采集图像时，通孔中的水雾会很大程度地影响图像质量，同时也很可能造成图像上形成的明暗交界线是通孔内的水纹造成的。
41.因此，如附图3所示，在一通孔处获取到一张图像时，确定其是否是模糊图像，具体是将获取的图像与模糊图像模板进行对比以确定获取的图像是否是模糊图像，图形对比的具体技术为已知技术，此处不作赘述。当然也可以采用已知的其他方式来识别所述图像是否是模糊图像。
42.若确定一张图像不是模糊图像，则确定所述图像是否满足预定条件；若确定一张图像是模糊图像，向所述通孔内吹气一段时间；在原位置再次进行图像采集并确定该图像是否是模糊图像，如是，则图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集，如否，则确定所述图像是否满足预定条件。
43.进一步，在实际工作时，要加工的一批太鼓晶圆有可能都是具有小缺口的太鼓晶圆，也有可能只有少量的太鼓晶圆具有相应的小缺口，因此。在工作时，可以预先将具有小缺口的太鼓晶圆的编号及其在供料器上的位置发送给控制器，在对每个太鼓晶圆进行加工时，控制器根据获取的信息确定当前要进行对准识别的太鼓晶圆是否是有小缺口的太鼓晶圆，并根据识别结果采用不同的流程。
44.即所述边缘坐标获取方法还包括如下步骤：获取晶圆主体是否有小缺口的信息，当获取到晶圆主体具有小缺口的信息时，在确定一图像满足预定条件时，确定所述图像上是否有晶圆主体的正常边缘；当获取到晶圆主体没有小缺口的信息时，在确定一图像满足预定条件时，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标。
45.这样可以根据太鼓晶圆的实际情况来选择不同的处理方式，避免了不需要的处理过程，提高了识别效率。
实施例2
46.本实施例揭示了边缘坐标获取方法，与上述实施例的区别在于：本实施例中先确定每个位置采集的图像上的晶圆主体边缘是正常边缘还是破损边缘，当确定是正常边缘时，再进一步确定图像上的正常边缘是否符合其他要求。
47.具体的，在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，确定所述图像上是否有晶圆主体的正常边缘，若无，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集；若有，确定所述图像是否满足预定条件；若是，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标，若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集。
实施例3
48.本实施例揭示了一种晶圆对准识别方法，包括上述实施例的边缘坐标获取方法。在获取到四个或更多的图像采集坐标时根据现有专利的揭示的内容来确定晶圆是否对准。
实施例
49.本实施例揭示了一种晶圆环切方法，包括上述实施例的晶圆对准识别方法。
50.本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.边缘坐标获取方法，其特征在于，在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，确定其是否满足预定条件，若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集；若是，确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是晶圆主体的正常边缘，若是，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标；若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集。2.根据权利要求1所述的边缘坐标获取方法，其特征在于，所述预定条件是所述图像上具有过图像中心或紧靠图像中心的明暗交界线，所述明暗交界线是直线。3.根据权利要求1所述的边缘坐标获取方法，其特征在于，在一通孔处获取到一张图像时，确定其是否是模糊图像，若否，则确定所述图像是否满足预定条件；若是，向所述通孔内吹气一段时间，在原位置再次进行图像采集并确定该图像是否是模糊图像，如是，则图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集，若否，则确定所述图像是否满足预定条件。4.根据权利要求1所述的边缘坐标获取方法，其特征在于，还包括：获取晶圆主体是否有小缺口的信息，当获取到晶圆主体具有小缺口的信息时，在确定一图像满足预定条件时，确定所述图像上的晶圆主体边缘是否是晶圆主体的正常边缘；当获取到晶圆主体没有小缺口的信息时，在确定一图像满足预定条件时，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标。5.根据权利要求1-4任一所述的边缘坐标获取方法，其特征在于，在一个通孔处采集的图像均未识别到晶圆主体的正常边缘时，通过图像识别在晶圆主体的正常边缘上找到一补偿点并确定该补偿点的坐标。6.根据权利要求1-4任一所述的边缘坐标获取方法，其特征在于，在一个通孔处采集的图像均未识别到晶圆主体的正常边缘时，记录该通孔并进行下一个通孔处的图像采集和识别；在完成四个通孔处的图像采集和识别后，确定未识别到晶圆主体的正常边缘的通孔的数量；通过图像识别在晶圆主体的正常边缘上找到至少一个补偿点并确定所述补偿点的坐标，所述补偿点的数量与未识别到晶圆主体的正常边缘的通孔的数量相同。7.根据权利要求6所述的边缘坐标获取方法，其特征在于，根据未识别到晶圆主体的正常边缘的通孔的数量采用不同的方式获取相应数量的补偿点的坐标。8.边缘坐标获取方法，其特征在于，在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，确定所述图像上是否有晶圆主体的正常边缘，若无，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集；若有，确定所述图像是否满足预定条件；若是，获取所述图像采集时对应的图像采集坐标，若否，使图像采集装置的镜头光轴在所述通孔内移动一个位置再次进行图像采集。9.晶圆对准识别方法，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的边缘坐标获取方法。10.晶圆环切方法，其特征在于：包括如权利要求9所述的晶圆对准识别方法。

技术总结
本发明揭示了边缘坐标获取方法、晶圆对准识别方法及晶圆环切方法，其中坐标获取方法在根据四点对准法获取图像采集坐标的过程中，对于图像采集装置在一通孔处采集的一张图像，确定其是否满足预定条件，若否，图像采集装置的镜头光轴在通孔内移动一个位置再次进行图像采集及识别；若是，确定图像上的晶圆主体边缘是否是正常边缘，若是，获取图像采集时对应的图像采集坐标；若否，图像采集装置的镜头光轴在通孔内移动一个位置再次进行图像采集。本发明在获取到一满足预定条件的图像时，继续确定图像上的晶圆主体边缘是正常边缘时才确定该图像采集时的图像采集坐标，有效避免了获取到错误的图像采集坐标，保证了坐标获取的准确性。性。性。


技术研发人员：高阳 葛凡 张宁宁 孙志超 曹伟 王永强
受保护的技术使用者：江苏京创先进电子科技有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/7/18