晶圆翘曲度检测方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆翘曲度检测方法

【技术实现步骤摘要】
晶圆翘曲度检测方法、装置、终端、介质及半导体机器人


[0001]本专利技术涉及晶圆搬运机器人领域，特别是涉及一种晶圆翘曲度检测方法
、
装置
、
终端
、
介质及半导体机器人
。

技术介绍

[0002]随着存储单元的特征尺寸接近工艺下限，三维结构的存储器
(3D nand)
开始大规模应用，由于
3D nand
中堆叠层数越来越多
、
结构越来越精细，具有该
3D nand
的晶圆整体应力容易分布不均，进而导致该晶圆产生翘曲
。
晶圆产生翘曲后会导致诸多问题，例如，堆叠膜层脱落
、
堆叠膜层产生错位
、
晶圆破裂
、
版图对准性能不稳定
、
晶圆难以键合等
。
目前的晶圆翘曲度并非实时检测，并且检测需要专用的设备
。
因此，实时快速检测出翘曲度不符合的晶圆变得非常迫切
。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种晶圆翘曲度检测方法
、
装置
、
终端
、
介质及半导体机器人，用于解决以上现有技术问题
。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆翘曲度检测方法，应用于半导体机器人，包括：运动机械机构以及设于所述运动机械机构上的随动视觉系统，所述方法包括：当接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息；基于所述待测晶圆的待测面完整图像信息，计算所述待测晶圆的翘曲度
。
[0005]于本专利技术的一实施例中，所述运动机械机构包括：升降机构
、
第一机械臂机构
、
第二机械臂机构
、
分别具有执行器的第一末端执行器机构以及第二末端执行器机构；所述随动视觉系统安装于第一末端执行器机构的转轴上；其中，当接收到取晶圆指令时，通过控制升降机构执行升降操作
、
第一机械臂机构执行第一旋转操作
、
第二机械臂机构执行第二旋转操作
、
第一末端执行器机构执行第三旋转操作以及第二末端执行器机构执行第四旋转操作中的一种或多种执行相应的运动操作，以供控制所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息
。
[0006]于本专利技术的一实施例中，当接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息的方式包括：当接收到第一取晶圆指令时，对所述运动机械机构执行第一控制操作，以供带动所述随动视觉系统至一或多个预设位置采集位于晶圆盒内的待测晶圆的侧面完整图像信息；其中，第一控制操作包括：升降控制操作
、
平移控制操作以及影响控制操作；所述升降控制操作包括：控制所述升降机构执行升降操作，以带动随动视觉系统升降运动至所述待测晶圆所在的水平高度；所述平移控制操作包括：控制第一机械臂机构和
/
或第二机械臂机构执行对应的旋转操作，以带动位于所述水平高度的随动视觉系统与晶圆盒门的垂直面间距为设定间距，并带动随动视觉系统平移至与一或多个处于水平高度以及与晶圆盒门的垂直面间距为
设定间距的预设位置，以供控制所述随动视觉系统在每个预设位置上采集位于晶圆盒内的待测晶圆的侧面图像进而获得侧面完整图像信息；所述影响控制操作包括：控制处于随动视觉系统的图像采集区域的第一末端执行器机构以及第二末端执行器的末端执行器移动至图像采集区域之外
。
[0007]于本专利技术的一实施例中，基于所述待测晶圆的待测面完整图像信息，计算所述待测晶圆的翘曲度包括：对所述随动视觉系统在每个预设位置采集的位于晶圆盒内的待测晶圆的侧面图像进行拼接和边缘轮廓提取，计算边缘轮廓的上凸点或者内陷点的位置，以获得待测晶圆的翘曲度
。
[0008]于本专利技术的一实施例中，接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息的方式包括：当接收到第二取晶圆指令时，对所述运动机械机构执行第二控制操作，以供控制所述随动视觉系统扫描由第一末端执行器机构以及第二末端执行器机构的执行器夹取的所述待测晶圆的表面完整深度图像信息；第二控制操作包括：控制所述运动机械机构执行待测晶圆取出操作，以供第一末端执行器机构以及第二末端执行器机构的执行器将待测晶圆从晶圆盒内取出并停稳，以控制所述随动视觉系统扫描由执行器夹取的所述待测晶圆的上表面获得表面完整深度图像信息
。
[0009]于本专利技术的一实施例中，基于所述待测晶圆的待测面完整图像信息，计算所述待测晶圆的翘曲度包括：基于所述待测晶圆的表面完整深度图像信息进行特征提取，获得待测晶圆的上表面的深度值，计算获得待测晶圆的翘曲度
。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述预设位置为至少三个，分别包括：对应待测晶圆中心位置的第一预设位置
、
对应待测晶圆左边缘位置的第二预设位置以及对应待测晶圆右边缘位置的第三预设位置
。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述随动视觉系统包括：光学传感器以及转轴电机；其中，所述光学传感器，用于采集待测晶圆的待测面完整图像信息；所述转轴电机，用于基于接收的控制信号驱动所述光学传感器执行旋转操作
。
[0012]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆翘曲度检测装置，应用于半导体机器人，包括：运动机械机构以及设于所述运动机械机构上的随动视觉系统，所述装置包括：图像采集模块，用于当接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息；翘曲度计算模块，连接所述图像采集模块，用于基于各振动采集装置分别采集的振动数据，分别对各运动机械机构进行机械性能诊断分析，以供获得所述晶圆智能机器人中各运动机械机构的机械性能诊断分析结果
。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆翘曲度检测终端，包括：一或多个存储器及一或多个处理器；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序；所述一或多个处理器，连接所述存储器，用于运行所述计算机程序以执行所述晶圆翘曲度检测方法
。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器运行时执行所述晶圆翘曲度检测方法
。
[0015]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体机器人，包括：升降机构
、
第一机械臂机构
、
第二机械臂机构
、
第一末端执行器机构
、
第二末端执行器机构
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种晶圆翘曲度检测方法，其特征在于，应用于半导体机器人，包括：运动机械机构以及设于所述运动机械机构上的随动视觉系统，所述方法包括：当接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息；基于所述待测晶圆的待测面完整图像信息，计算所述待测晶圆的翘曲度
。2.
根据权利要求1中所述的晶圆翘曲度检测方法，其特征在于，所述运动机械机构包括：升降机构
、
第一机械臂机构
、
第二机械臂机构
、
分别具有执行器的第一末端执行器机构以及第二末端执行器机构；所述随动视觉系统安装于第一末端执行器机构的转轴上；其中，当接收到取晶圆指令时，通过控制升降机构执行升降操作
、
第一机械臂机构执行第一旋转操作
、
第二机械臂机构执行第二旋转操作
、
第一末端执行器机构执行第三旋转操作以及第二末端执行器机构执行第四旋转操作中的一种或多种执行相应的运动操作，以供控制所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息
。3.
根据权利要求2所述的晶圆翘曲度检测方法，其特征在于，当接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息的方式包括：当接收到第一取晶圆指令时，对所述运动机械机构执行第一控制操作，以供带动所述随动视觉系统至一或多个预设位置采集位于晶圆盒内的待测晶圆的侧面完整图像信息；其中，第一控制操作包括：升降控制操作
、
平移控制操作以及影响控制操作；所述升降控制操作包括：控制所述升降机构执行升降操作，以带动随动视觉系统升降运动至所述待测晶圆所在的水平高度；所述平移控制操作包括：控制第一机械臂机构和
/
或第二机械臂机构执行对应的旋转操作，以带动位于所述水平高度的随动视觉系统与晶圆盒门的垂直面间距为设定间距，并带动随动视觉系统平移至与一或多个处于水平高度以及与晶圆盒门的垂直面间距为设定间距的预设位置，以供控制所述随动视觉系统在每个预设位置上采集位于晶圆盒内的待测晶圆的侧面图像进而获得侧面完整图像信息；所述影响控制操作包括：控制处于随动视觉系统的图像采集区域的第一末端执行器机构以及第二末端执行器的末端执行器移动至图像采集区域之外
。4.
根据权利要求3中所述的晶圆翘曲度检测方法，其特征在于，基于所述待测晶圆的待测面完整图像信息，计算所述待测晶圆的翘曲度包括：对所述随动视觉系统在每个预设位置采集的位于晶圆盒内的待测晶圆的侧面图像进行拼接和边缘轮廓提取，计算边缘轮廓的上凸点或者内陷点的位置，以获得待测晶圆的翘曲度
。5.
根据权利要求2中所述的晶圆翘曲度检测方法，其特征在于，接收到取晶圆指令时，控制所述运动机械机构执行相应的运动操作，以供所述随动视觉系统采集待测晶圆的待测面完整图像信息的方式包括：当接收到第二取晶圆指令时，对所述运动机械机构执行第二控制操作，以供控制所述随动视觉系统扫描由第一末端执行器机构以及第二末端执行器机构的执行器夹取的所述待测晶圆的表面完整深度图像信息；第二控制操作包括：控制所述运动机械机构执行待测晶圆取出操作，以供第一末端执
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭景华，李彬彬，
申请(专利权)人：中芯智达半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：