一种待测物中目标缺口的检测方法与流程

1.本技术涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及一种待测物中目标缺口的检测方法。


背景技术：

2.随着社会的进步，人们对半导体产品的性能要求越来越高，这就要求晶圆在生产工艺流程中经过高精度的检测。为实现对晶圆的高精度检测，通常需要对晶圆边缘的缺口位置进行检测，以将晶圆边缘的缺口置于标定位置，从而对晶圆的方向进行定位。
3.现有技术在对晶圆边缘的缺口位置进行检测时，一般根据晶圆边缘的位置的突变来确定晶圆边缘的缺口位置，然而，晶圆会存在不同程度的崩边，还会贴上不同规格膜和不同颜色膜等，在运输过程中也可能会出现边缘开裂等现象而在晶圆的边缘形成开口，这都会引起晶圆边缘的位置产生突变，导致在对晶圆边缘的缺口位置进行检测时出现误差，晶圆定位失败。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种待测物中目标缺口的检测方法，以减少在对待测物边缘的缺口位置进行检测时出现的误差，实现待测物精准定位。
5.为实现上述目的，本技术实施例提供了如下技术方案：
6.一种待测物中目标缺口的检测方法，包括：
7.获取待测物的边缘的图像，所述待测物的边缘的图像中包括待测物边缘的各缺口的图像；
8.根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度；
9.基于待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度，取待测物边缘的各缺口中与预设缺口的相似度最大的缺口作为目标缺口。
10.可选的，获取待测物的边缘的图像包括：
11.将待测物放置在第一平台上；获取该待测物的采集点的边缘轨迹路线；
12.基于该待测物的边缘轨迹路线，利用图像采集装置在各采集点采集所述待测物的边缘的部分的图像；
13.基于所述图像采集装置在各采集点采集的所述待测物的边缘的部分的图像以及所述待测物的边缘轨迹路线，将所述图像采集装置在各采集点采集的所述待测物的边缘的部分的图像拼接成所述待测物的边缘的完整图像。
14.可选的，所述图像采集装置的探测面用于对位于其视场区的待测物进行成像；
15.获取该待测物的采集点的边缘轨迹路线的步骤包括：提供待测物与图像采集装置的相对移动轨迹和待测物的预设边缘位置，所述相对移动轨迹包括多个预设采样位置；获取图像采集装置在分别所述采样位置时，所述视场区在待测物表面所形成各子区域；；获取覆盖所述待测物预设边缘位置的各子区域得到多个目标子区域；获取所述多个目标子区域
中心所在位置得到所述边缘轨迹路线。
16.可选的，根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度包括：
17.对于待测物边缘的任一缺口，计算该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度；
18.对于待测物边缘的任一缺口，基于该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度，获得该缺口与预设缺口的相似度。
19.可选的，对于待测物边缘的任一缺口，基于该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度，获得该缺口与预设缺口的相似度包括：
20.对于待测物边缘的任一缺口，对该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度进行加权平均，得到该缺口与预设缺口的相似度。
21.可选的，该方法还包括：
22.建立多个预设缺口的模型，所述预设缺口的模型包括所述预设缺口的几何参数，所述几何参数包括预设缺口的尺寸和形状参数；
23.从所述多个预设缺口的模型中，获取各个预设缺口的各几何参数。
24.可选的，所述预设缺口的形状为圆弧形，所述预设缺口的几何参数包括所述预设缺口的半径、中心位置和弧度中的至少一个。
25.可选的，所述预设缺口的形状为三角形，所述预设缺口的几何参数包括所述预设缺口的各边尺寸、边缘夹角中的至少一个。
26.可选的，该方法还包括：
27.根据所述待测物的边缘的图像，获取所述待测物的实际中心位置；
28.根据所述待测物的实际中心位置和理论中心位置，获取所述待测物的偏心量；
29.根据所述待测物的偏心量，以及所述目标缺口的实际位置和理论位置，确定所述待测物的旋转角偏差。
30.可选的，该方法还包括：
31.根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，校正所述待测物的位置，使得所述待测物的实际中心位置和理论中心位置重合，且所述待测物的目标缺口置于标定位置；
32.根据所述待测物表面待测目标的理论位置，对所述待测目标进行检测。
33.可选的，该方法还包括：
34.根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，对所述待测物表面待测目标的理论位置进行补偿，得到所述待测目标的实际位置；
35.根据所述待测目标的实际位置，对所述待测目标进行检测。
36.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
37.本技术实施例所提供的一种待测物中目标缺口的检测方法，包括：获取待测物的边缘的图像，所述待测物的边缘的图像中包括待测物边缘的各缺口的图像；根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度；基于待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度，取待测物边缘的各缺口中与预设缺口的相似度最大的缺口作为目标缺口。可见，该检测方法不是只根据待测物边缘的位置的突变来确定目标缺口，而是根据待测物的边缘的图像获取待测物边缘的各缺口，基于待测物边缘的各缺口和预设缺口的
相似度大小来确定目标缺口，从而大大提高所述目标缺口即为预设缺口的概率，减少在对待测物边缘的预设缺口位置进行检测时出现的误差，实现待测物精准定位。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为待测物边缘的缺口示意图；
40.图2为本技术一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法的流程示意图；
41.图3为本技术另一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法中，获取待测物的边缘的图像的流程示意图；
42.图4为本技术又一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法中，在待测物边缘的各采集点采集图像的示意图；
43.图5为本技术再一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法中，根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度的流程示意图；
44.图6为本技术又一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法的流程示意图；
45.图7为待测物边缘的预设缺口为圆弧形的示意图；
46.图8为待测物边缘的预设缺口为三角形的示意图；
47.图9为本技术再一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法的流程示意图；
48.图10为本技术又一个实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
50.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
51.其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
52.正如背景技术部分所述，晶圆会存在不同程度的崩边，还会贴上不同规格膜和不同颜色膜等，在运输过程中也可能会出现边缘开裂等现象而在晶圆的边缘形成开口，这都会引起晶圆边缘的位置产生突变，如图1所示，导致在对晶圆边缘的缺口位置进行检测时出
现误差，晶圆定位失败。
53.有鉴于此，本技术实施例提供了一种待测物中目标缺口的检测方法，如图2所示，该检测方法包括：
54.s1：获取待测物的边缘的图像，所述待测物的边缘的图像中包括待测物边缘的各缺口的图像，可选的，所述待测物为晶圆，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定；
55.具体的，在本技术的一个实施例中，如图3所示，获取待测物的边缘的图像包括：
56.s11：将待测物放置在第一平台上，计算该待测物的采集点边缘轨迹路线。
57.可选的，所述第一平台为视觉差分平台，具体的，将所述待测物放置在所述视觉差分平台后，所述待测物的颜色和所述视觉差分平台的颜色不同，从而根据所述待测物的颜色和所述视觉差分平台的颜色的分界线，计算得到该待测物的边缘轨迹路线。但本技术对此并不做限定，所述第一平台也可以是其他能够识别所述待测物的边缘的平台，具体视情况而定。
58.s12：基于所述待测物的边缘轨迹路线，利用所述第一平台上方的图像采集装置在各采集点采集所述待测物的边缘的部分的图像。
59.可选的，所述图像采集装置可以为图像传感器(charge coupled device，简称ccd)、红外、声波等成像系统。
60.具体的，在本技术的一个实施例中，所述图像采集装置的探测面用于对位于其视场区的待测物进行成像；在本实施例中，获取该待测物的采集点的边缘轨迹路线的步骤包括：提供待测物与图像采集装置的相对移动轨迹和待测物的预设边缘位置，所述相对移动轨迹包括多个预设采样位置；获取图像采集装置在分别所述采样位置时，所述视场区在待测物表面所形成各子区域；；获取覆盖所述待测物预设边缘位置的各子区域得到多个目标子区域；获取所述多个目标子区域中心所在位置得到所述边缘轨迹路线。
61.需要说明的是，在本技术实施例中，所述待测物与所述图像采集装置的相对移动轨迹可以包括水平移动轨迹，也可以包括竖直移动轨迹，还可以包括弧形移动轨迹等其他移动轨迹，本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
62.还需要说明的是，在本技术实施例中，所述视场区为所述图像采集装置的图像采集区域。
63.具体的，如图4所示，图中圆圈10为所述待测物的边缘轨迹路线，20为所述待测物边缘的各采集点，30为所述待测物边缘的一个缺口。可选的，在本技术的一个实施例中，基于所述待测物的边缘轨迹路线10，移动所述第一平台的坐标，使得所述第一平台上方的图像采集装置对应于所述待测物边缘的各采集点20，采集所述待测物边缘的各采集点部分的图像。
64.可选的，在本技术的另一个实施例中，基于所述待测物的边缘轨迹路线10，移动所述第一平台上方的图像采集装置，使得所述第一平台上方的图像采集装置对应于所述待测物边缘的各采集点20，采集所述待测物边缘的各采集点部分的图像。
65.s13：基于所述图像采集装置在各采集点采集的所述待测物的边缘的部分的图像以及所述待测物的边缘轨迹路线，将所述图像采集装置在各采集点采集的所述待测物的边缘的部分的图像拼接成所述待测物的边缘的完整图像。
66.具体的，如图4所示，将所述图像采集装置在各采集点20采集的所述待测物的边缘
的部分的图像按照所述待测物的边缘轨迹路线，拼接成所述待测物的边缘的完整图像。
67.s2：根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度。
68.具体的，在本技术的一个实施例中，如图5所示，根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度包括：
69.s21：对于待测物边缘的任一缺口，计算该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度。
70.需要说明的是，对于待测物边缘的任一缺口，根据获取的该缺口的图像，可以计算得到该缺口的各几何参数，包括该缺口的形状参数和尺寸参数。由前述已知，所述待测物的边缘的完整图像是由所述待测物的边缘上的各采集点的图像拼接而成，其中，所述待测物的边缘上的各采集点的图像必然包括所述待测物边缘各缺口的图像，因此，可选的，在本技术的一个实施例中，在获取所述待测物的边缘的完整图像的过程中，根据所述待测物边缘的各缺口的图像，计算各缺口的几何参数，两者同时进行。当然，可选的，在本技术的另一个实施例中，获取所述待测物的边缘的完整图像后，再次获取所述待测物边缘的各缺口的图像，根据所述待测物边缘的各缺口的图像，计算各缺口的几何参数，即两者是依次进行的。但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
71.还需要说明的是，由前述已知，待测物会存在不同程度的崩边，还会贴上不同规格膜和不同颜色膜等，在运输过程中也可能会出现边缘开裂等现象而在待测物的边缘形成开口，这都会在待测物边缘产生缺口，因此，待测物边缘的缺口具有不同的形状，而且缺口可能会因为待测物变形或开裂导致缺口的形状和尺寸发生变化。
72.可选的，该缺口的形状为圆弧形，则该缺口的尺寸参数包括该缺口的半径、中心位置和弧度中的至少一个。可选的，该缺口的形状为三角形，则该缺口的尺寸参数包括该缺口的各边尺寸、边缘夹角中的至少一个。
73.再需要说明的是，对于待测物边缘的任一缺口，该缺口的各几何参数和所述预设缺口中的该几何参数差距越小，两者相似度越大，反之，差距越大，两者相似度越小。
74.s22：对于待测物边缘的任一缺口，基于该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度，获得该缺口与预设缺口的相似度。
75.可选的，在本技术的一个实施例中，对于待测物边缘的任一缺口，基于该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度，获得该缺口与预设缺口的相似度包括：
76.对于待测物边缘的任一缺口，对该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度进行加权平均，得到该缺口与预设缺口的相似度。
77.需要说明的是，对于待测物边缘的任一缺口，对该缺口的各几何参数与所述预设缺口中该几何参数的相似度进行加权平均时，加权的各权重值可以均相同，也可以不相同，具体视情况而定。
78.s3：基于待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度，取待测物边缘的各缺口中与预设缺口的相似度最大的缺口作为目标缺口。
79.由此可见，本技术实施例所提供的待测物中目标缺口的检测方法，不是只根据待测物边缘的位置的突变来确定目标缺口，而是根据待测物的边缘的图像获取待测物边缘的各缺口，基于待测物边缘的各缺口和预设缺口的相似度大小来确定目标缺口，从而大大提
高所述目标缺口即为预设缺口的概率，减少在对待测物边缘的预设缺口位置进行检测时出现的误差，实现待测物精准定位。并且，该检测方法所利用的硬件设备较少，机械误差较少，检测精度更高。
80.考虑到待测物边缘的预设缺口也具有不同的形状，而且预设缺口也可能会因为待测物变形或开裂导致缺口的形状和尺寸发生变化，因此，在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，如图6所示，该检测方法还包括：
81.s4：建立多个预设缺口的模型，所述预设缺口的模型包括所述预设缺口的几何参数，，所述几何参数包括预设缺口的形状参数和尺寸参数；
82.s5：从所述多个预设缺口的模型中，获取各个预设缺口的各几何参数。
83.可选的，如图7所示，所述预设缺口的形状为圆弧形，所述预设缺口的尺寸参数包括所述预设缺口的半径、中心位置和弧度中的至少一个。
84.可选的，如图8所示，所述预设缺口的形状为三角形，所述预设缺口的尺寸参数包括所述预设缺口的各边尺寸、边缘夹角中的至少一个。
85.需要说明的是，可以根据可能出现的预设缺口的形状参数和尺寸参数，建立多个预设缺口的模型，以便于在对待测物边缘的缺口进行检测时，可以通过不同的预设缺口模型和待测物边缘的各缺口进行相似度比较，获得相似度最高的缺口作为目标缺口。由于预设缺口也可能会发生变形，因此所述多个预设缺口的模型包括：标准预设缺口的模型和发生变形后的预设缺口模型。
86.还需要说明的是，建立多个预设缺口的模型可以在对所述待测物边缘的缺口进行检测之前进行，如图6所示，也可以在对所述待测物边缘的缺口进行检测的过程中进行，由于根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度时，需要利用所述多个预设缺口模型中各预设缺口的几何参数，因此，建立多个预设缺口的模型应在根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度之前进行。
87.再需要说明的是，在对待测物边缘的缺口进行检测时，如果待测物边缘的各个缺口与一个预设缺口模型的相似度均小于预设值，则说明这个预设缺口模型可能不匹配，需要更换下一个预设缺口模型进行相似度比对，直至找到一个预设缺口模型，使得待测物边缘的各个缺口与该预设缺口模型的相似度的最大值大于预设值，本技术对所述预设值并不做限定，可选的，所述预设值为90％，具体视情况而定。
88.或者，在对待测物边缘的缺口进行检测时，遍寻各个预设缺口模型，找到待测物边缘的各个缺口和各个预设缺口模型的相似度最大的缺口作为目标缺口。
89.在上述在所述待测物的边缘找到目标缺口后，如图9所示，本技术实施例所提供的待测物中缺口的检测方法，还包括：
90.s6：根据所述待测物的边缘的图像，获取所述待测物的实际中心位置。
91.具体的，根据所述待测物的边缘的图像，依据工艺标准模型数据，进行虚拟圆处理，得到该虚拟圆的中心位置，以此作为所述待测物的实际中心位置。
92.s7：根据所述待测物的实际中心位置和理论中心位置，获取所述待测物的偏心量。
93.需要说明的是，所述待测物的偏心量为所述待测物的实际中心位置和理论中心位置的偏差，可选的，可以是所述待测物的实际中心坐标和理论中心坐标的差值。
94.s8：根据所述待测物的偏心量，以及所述目标缺口的实际位置和理论位置，确定所述待测物的旋转角偏差。
95.需要说明的是，由于确定目标缺口后，即将目标缺口认为是预设缺口，因此，所述目标缺口的理论位置即为所述预设缺口的理论位置。
96.还需要说明的是，本实施例中，可以根据所述待测物的偏心量，将所述目标缺口的实际位置转换到其理论位置所在的坐标系内，得到所述目标缺口转换后的实际位置和所述待测物的理论中心位置的连线，与所述目标缺口的理论位置和所述待测物的理论中心位置的连线之间的夹角，确定为所述待测物的旋转角偏差。
97.也可以根据所述待测物的偏心量，将所述目标缺口的理论位置转换到其实际位置所在的坐标系内，得到所述目标缺口转换后的理论位置和所述待测物的实际中心位置的连线，与所述目标缺口的实际位置和所述待测物的实际中心位置的连线之间的夹角，确定为所述待测物的旋转角偏差。
98.再需要说明的是，根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，可以确定所述待测物的实际位置和预设位置之间的偏差，以便于后续根据该偏差，对待测物进行精准定位，从而对待测物表面的待测目标进行检测，或者根据该偏差，将待测物表面待测目标的理论位置转换为实际位置，从而对待测物表面的待测目标进行检测。
99.在上述实施例的基础上，可选的，在本技术的一个实施例中，如图10所示，该检测方法还包括：
100.s9：根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，校正所述待测物的位置，使得所述待测物的实际中心位置和理论中心位置重合，且所述待测物的目标缺口置于标定位置，从而实现对待测物的精准定位。
101.s10：根据所述待测物表面待测目标的理论位置，对所述待测目标进行检测。
102.具体的，根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，移动所述待测物所在的平台，即通过硬件的方式，实现对所述待测物位置的校正，以便于根据所述待测目标的理论位置，即可对所述待测目标进行检测。
103.可选的，在本技术的另一个实施例中，继续如图10所示，该方法还包括：
104.s11：根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，对所述待测物表面待测目标的理论位置进行补偿，得到所述待测目标的实际位置；
105.s12：根据所述待测目标的实际位置，对所述待测目标进行检测。
106.具体的，根据所述待测物的偏心量和旋转角偏差，对所述待测目标的理论位置进行补偿，计算得到所述待测目标的实际位置，即通过软件的方式，得到所述待测目标的实际位置，以便于根据所述待测目标的实际位置，对所述待测目标进行检测。
107.需要说明的是，所述待测目标可以是所述待测物表面的缺陷、标记等。
108.还需要说明的是，现有技术中，将待测物放置在一个平台上进行缺口检测后，还需移动待测物至另一平台，进行待测物的对位和拾取，并进行待测物表面待测目标的检测。
109.由此可见，本技术实施例所提供的以上两种方式，均可以确定所述待测目标的准确位置，实现对所述待测目标的精准检测，而且，对所述待测物的缺口进行检侧和对所述待测物表面的待测目标进行检测时可以在同一平台上进行，能够简化设备结构，并节约传片过程，提高检测速度，减少待测物在传片过程中的损伤风险，也提高了待测物生产的安全
性。
110.综上，本技术实施例提供了一种待测物中目标缺口的检测方法，包括：获取待测物的边缘的图像，所述待测物的边缘的图像中包括待测物边缘的各缺口的图像；根据待测物边缘的各缺口的图像，获取待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度；基于待测物边缘的各缺口与预设缺口的相似度，取待测物边缘的各缺口中与预设缺口的相似度最大的缺口作为目标缺口。可见，该检测方法不是只根据待测物边缘的位置的突变来确定目标缺口，而是根据待测物的边缘的图像获取待测物边缘的各缺口，基于待测物边缘的各缺口和预设缺口的相似度大小来确定目标缺口，从而大大提高所述目标缺口即为预设缺口的概率，减少在对待测物边缘的预设缺口位置进行检测时出现的误差，实现待测物精准定位。并且，该检测方法所利用的硬件设备较少，机械误差较少，检测精度更高。
111.在此基础上，根据所述待测物的边缘的图像，确定所述待测物的偏心量和旋转角偏差，以便于确定所述待测物的实际位置和预设位置之间的偏差，后续根据该偏差，对待测物进行精准定位，或者根据该偏差，将待测物表面待测目标的理论位置转换为实际位置，从而对待测物表面的待测目标进行检测。可见，该检测方法在对所述待测物的缺口进行检侧和在对所述待测物表面的待测目标进行检测时，可以在同一平台上进行，从而能够简化设备结构，并节约传片过程，提高检测速度，减少待测物在传片过程中的损伤风险，也提高了待测物生产的安全性。
112.本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
113.对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。