[发明专利]一种硅片位置偏差检测方法及系统

说明书

本申请提供一种硅片位置偏差检测方法及系统，第一方面，一种硅片位置偏差检测方法通过获取待测的硅片的第一硅片图像，提取第一硅片图像中的偏差中心线，计算出偏差中心线与工作台XY坐标轴之间的偏差角度，根据偏差角度旋转硅片，使得偏差中心线与Y轴平行，获取此时的第二硅片图像。采集第一标记点图像和第二标记点图像，得到第一偏移量和第二偏移量，并将第一偏移量和第二偏移量带入至预测模型，得到最后的偏差结果。第二方面，本申请提供一种硅片位置偏差检测系统，通过图像采集单元采集图像，并将图像发送至图像处理单元，通过对图像的处理，运动机构旋转或移动硅片，消除偏差。

技术领域

本发明涉及偏差检测领域，尤其涉及一种硅片位置偏差检测方法及系统。

背景技术

半导体芯片的生产，一般涉及到十几个工艺过程。从宏观上来说，这些工艺过程分为前道流程和后道流程。前道流程主要指在硅片上形成器件的工艺过程，包括光刻、扩散和离子注入等工作。后道流程主要完成半导体芯片的测试、分割、封装等工作。后道流程处理的对象是已经形成若干个电路结构的圆形硅片，这些硅片在工作台上测试、分割之前必须确定其准确位置，由于电路结构尺寸很小，任何细微的中心位置偏差和角度上的偏差，均可能在半导体生产中引发严重后果，如切割破坏电路结构，检测触点对位偏离导致检测失败等。

在硅片位置偏差检测过程中，硅片一般水平放置于工作台上，因而位置的偏差一般包括三种：X轴方向偏差，Y轴方向偏差，角度偏差。一般来说，依据后续工作内容的不同，来决定对哪些偏差进行检测，通常情况下，这三种偏差均需进行精确的检测。目前，业界对硅片进行位置偏差的检测普遍采用工业摄像头采集硅片表面图像，并针对表面图像信息结合特定方法进行计算和分析，最终得出位置偏差信息的方式。

现有技术检测硅片位置的偏差通常有以下缺点：使用图像模板匹配方式进行位置偏差检测的方法中需要依据特定图像模板进行相关性匹配，这些模板的匹配过程涉及到繁复的参数设定和阈值调整过程，对技术人员经验要求很高。使用对位标志几何计算的位置偏差检测过程涉及到多次运动、采集、分析计算。这个过程耗时长，明显增加了每次检测的时间，降低了后续工艺流程效率，检测系统复杂度高，增加了检测过程的风险系数。提高了整个工艺生产过程的故障率。并且检测精度偏低，难以满足高精度要求的应用场景。硅片位置偏差检测后需要结合运动机构的运动来进行偏差校正。而运动机构未经精确校正或校准时，误差较大，难以实现高精度的检测。

发明内容

本申请提供了一种硅片位置偏差检测方法及系统，以解决现有技术偏差检测过程涉及到多次运动、采集、分析计算，造成检测过程繁琐，检测精度低，检测时间长的问题。

第一方面，一种硅片位置偏差检测方法，所述方法包括：

采集放置在工作台上的硅片的第一硅片图像；所述工作台平面设置有XY坐标轴，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴；

将所述第一硅片图像进行霍夫变换方法处理，提取出所述第一硅片图像的偏差中心线；

计算所述偏差中心线与所述X轴和所述Y轴的偏差角度；

获取将所述硅片根据所述偏差角度旋转后的第二硅片图像；所述硅片旋转后的偏差中心线与Y轴平行；

在所述第二硅片图像中提取垂直于所述偏差中心线的标记中心线；

在所述标记中心线上标记第一标记点和第二标记点，所述第一标记点和所述第二标记点关于所述偏差中心线对称；

采集第一标记点图像和第二标记点图像，计算第一偏移量和第二偏移量，将所述第一偏移量和所述第二偏移量带入预测模型得到检测结果。