所公開(kāi)的主題總體上涉及半導(dǎo)體及相關(guān)產(chǎn)業(yè)(例如，平板顯示器和太陽(yáng)能電池生產(chǎn)設(shè)施)中使用的襯底檢查和計(jì)量工具的領(lǐng)域。更具體地，在各種實(shí)施方案中，所公開(kāi)的主題涉及一種襯底預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，該襯底預(yù)對(duì)準(zhǔn)器可以例如對(duì)襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，確定襯底中的弓形彎曲量，以及確定襯底的其他特性。在各種實(shí)施方案中，所公開(kāi)的主題可以對(duì)鍵合晶圓(例如，鍵合在透明藍(lán)寶石晶圓上的砷化鎵(gaas)晶圓)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。

背景技術(shù)：

1、各種類型的襯底(諸如半導(dǎo)體晶圓)典型地被放置在制造設(shè)施(例如，諸如集成電路制造設(shè)施)內(nèi)的各種類型的用于處理的生產(chǎn)工具和用于測(cè)量的計(jì)量工具中。使用機(jī)器人將襯底放置在工具內(nèi)的襯底平臺(tái)上，以準(zhǔn)備襯底用于在處理室內(nèi)進(jìn)行處理或在計(jì)量工具內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。通常，襯底具有蝕刻或以其他方式形成到襯底的邊緣中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)指示標(biāo)識(shí)(例如，在襯底的邊緣上的凹口或平坦部分)。該基準(zhǔn)指示標(biāo)識(shí)沿襯底以獨(dú)特的取向布置，以指示襯底的特性，諸如沿襯底的晶體學(xué)取向的對(duì)準(zhǔn)(例如，凹口可布置在{110}取向的±1°內(nèi))。因此，對(duì)于可能依賴于已知晶體學(xué)取向的各種類型的處理操作，期望將基準(zhǔn)標(biāo)記相對(duì)于處理室以特定取向?qū)?zhǔn)。對(duì)于計(jì)量工具的襯底的對(duì)準(zhǔn)，也可能存在類似的考慮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本文檔尤其描述了一種襯底預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，該襯底預(yù)對(duì)準(zhǔn)器可以例如將襯底與基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)，確定襯底中的弓形彎曲量，并且確定襯底的其他特性。

2、在各種實(shí)施方案中，所公開(kāi)的主題是一種用于檢測(cè)位于襯底上的基準(zhǔn)并且將其預(yù)對(duì)準(zhǔn)到襯底保持器上的預(yù)定位置的裝置。該裝置包括至少一個(gè)相機(jī)，當(dāng)該襯底位于該襯底保持器上時(shí)，該至少一個(gè)相機(jī)將定位于該襯底之上。該至少一個(gè)相機(jī)被配置為捕獲該襯底的至少頂表面的多個(gè)圖像，該多個(gè)圖像中的至少兩個(gè)圖像顯示該襯底的至少部分獨(dú)特的視圖?；谟布奶幚砥鞅慌渲脼榛谒东@的多個(gè)圖像來(lái)確定該襯底的邊緣的位置。該基于硬件的處理器被進(jìn)一步配置為確定該襯底跨該頂表面的特性尺寸，確定該基準(zhǔn)在該襯底上的位置，計(jì)算該襯底相對(duì)于該襯底保持器上的該預(yù)定位置的至少x方向偏移、y方向偏移和θ方向偏移，并且基于所捕獲的多個(gè)圖像來(lái)確定該基準(zhǔn)的位置。

3、在各種實(shí)施方案中，所公開(kāi)的主題是一種用于將位于襯底上的基準(zhǔn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)到襯底保持器上的預(yù)定位置的方法。該方法包括捕獲襯底的至少頂表面的至少一個(gè)第一圖像以及捕獲襯底的至少該頂表面的至少一個(gè)第二圖像，其中該至少一個(gè)第一圖像和該至少一個(gè)第二圖像顯示該襯底的至少部分獨(dú)特的視圖。處理該至少一個(gè)第一圖像和該至少一個(gè)第二圖像以確定該基準(zhǔn)的位置，其中該處理還包括計(jì)算該襯底相對(duì)于該襯底保持器上的該預(yù)定位置的至少x方向偏移、y方向偏移和θ方向偏移。

4、在各種實(shí)施方案中，所公開(kāi)的主題是一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含指令，該指令在由機(jī)器執(zhí)行時(shí)使該機(jī)器執(zhí)行包括以下的操作：接收襯底的至少頂表面的至少一個(gè)第一圖像以及接收襯底的至少頂表面的至少一個(gè)第二圖像。該至少一個(gè)第一圖像和該至少一個(gè)第二圖像顯示該襯底的至少部分獨(dú)特的視圖。處理該至少一個(gè)第一圖像和該至少一個(gè)第二圖像，以確定該基準(zhǔn)在該襯底上的位置。該處理還包括計(jì)算該襯底相對(duì)于該襯底保持器上的該預(yù)定位置的至少x方向偏移、y方向偏移和θ方向偏移，并且基于該至少一個(gè)第一圖像和該至少一個(gè)第二圖像來(lái)確定該基準(zhǔn)的位置。

5、在各種實(shí)施方案中，所公開(kāi)的主題是一種用于將位于襯底上的基準(zhǔn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)到襯底保持器上的預(yù)定位置的方法。該方法包括在襯底被放置在該襯底保持器上之后，由多個(gè)相機(jī)中的每個(gè)相機(jī)捕獲該襯底的至少一個(gè)獨(dú)特圖像；處理所捕獲的圖像中的每個(gè)圖像；根據(jù)經(jīng)處理的圖像來(lái)確定該襯底的至少一個(gè)邊緣；根據(jù)經(jīng)處理的圖像來(lái)確定該基準(zhǔn)在該襯底上的位置；以及根據(jù)經(jīng)處理的圖像來(lái)計(jì)算該襯底相對(duì)于該襯底保持器上的預(yù)定位置的至少x方向偏移、y方向偏移和θ方向偏移。

技術(shù)特征：

1.一種用于檢測(cè)位于襯底上的基準(zhǔn)并將所述基準(zhǔn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)到襯底保持器上的預(yù)定位置的裝置，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置還包括旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)耦接到所述襯底保持器以將所述襯底從放置在所述襯底保持器上的原始0度位置旋轉(zhuǎn)至少約180度，所述至少一個(gè)相機(jī)被配置為在0度和約180度中的每一者處獲取所述襯底的至少一個(gè)圖像，在0度和約180度中的每一者處獲取的所述襯底的所述至少一個(gè)圖像由此顯示所述襯底的所述至少部分獨(dú)特的視圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述基于硬件的處理器被配置為基于在0度和約180度中的每一者處獲得的所述至少一個(gè)圖像來(lái)確定所述襯底的邊緣的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述基準(zhǔn)包括至少一種類型的基準(zhǔn)，包括選自所述襯底上的凹口和平面的類型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置被配置為對(duì)透明襯底進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置被配置為基于光學(xué)字符識(shí)別來(lái)辨別襯底標(biāo)識(shí)碼，其中所述襯底標(biāo)識(shí)碼位于所述襯底的所述頂表面上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置還包括在預(yù)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程期間位于所述襯底下方的至少一個(gè)相機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述基于硬件的處理器包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述基于硬件的處理器被進(jìn)一步配置為確定所述襯底上的所述基準(zhǔn)在z方向上距所述襯底保持器上的所述預(yù)定位置的偏移。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述特性尺寸是所述襯底的直徑。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述基于硬件的處理器被進(jìn)一步配置為基于被捕獲的所述多個(gè)圖像來(lái)確定所述襯底中的弓形彎曲量。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述襯底距所述襯底保持器上的所述預(yù)定位置的所述x方向偏移、所述y方向偏移和所述θ方向偏移將被轉(zhuǎn)移至襯底轉(zhuǎn)移機(jī)器人。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述襯底轉(zhuǎn)移機(jī)器人被配置為基于所述x方向偏移、所述y方向偏移和所述θ方向偏移的轉(zhuǎn)移值，將所述襯底重新定位到所述襯底保持器上的所述預(yù)定位置。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述襯底距所述襯底保持器上的所述預(yù)定位置的所述x方向偏移、所述y方向偏移和所述θ方向偏移將被轉(zhuǎn)移至所述襯底保持器。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述襯底保持器被配置為基于所述x方向偏移、所述y方向偏移和所述θ方向偏移的所述轉(zhuǎn)移值，將所述襯底移動(dòng)到所述襯底保持器上的所述預(yù)定位置的位置。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述基于硬件的處理器被配置為將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于從所述襯底捕獲的所述多個(gè)圖像，以確定所述基準(zhǔn)在鍵合襯底上的位置。

17.一種用于將位于襯底上的基準(zhǔn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)到襯底保持器上的預(yù)定位置的方法，所述方法包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法還包括在捕獲所述第一圖像與捕獲所述第二圖像之間，將所述襯底從放置在所述襯底保持器上的原始0度位置旋轉(zhuǎn)至少約180度，所述處理器被進(jìn)一步配置為根據(jù)在0度和180度中的每一者處獲得的至少一個(gè)圖像來(lái)確定所述基準(zhǔn)的位置。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法還包括根據(jù)所述至少一個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像來(lái)確定所述基準(zhǔn)在鍵合襯底和未鍵合襯底兩者上的所述位置。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法還包括處理所述至少一個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像，以確定所述襯底跨所述襯底的所述頂表面的特性尺寸。

21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法還包括基于光學(xué)字符識(shí)別，從所述至少一個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像中的一者辨別襯底標(biāo)識(shí)碼，其中所述襯底標(biāo)識(shí)碼位于所述襯底的所述頂表面上。

22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述處理包括使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)確定所述襯底的特性。

23.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含指令，所述指令在由機(jī)器執(zhí)行時(shí)使所述機(jī)器執(zhí)行包括以下的操作：

24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括根據(jù)所述至少一個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像來(lái)確定所述基準(zhǔn)在鍵合襯底和未鍵合襯底兩者上的所述位置。

25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括處理所述至少一個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像，以確定所述襯底跨所述襯底的所述頂表面的特性尺寸。

26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)確定所述襯底的特性。

27.一種用于將位于襯底上的基準(zhǔn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)到襯底保持器上的預(yù)定位置的方法，所述方法包括：

28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述方法還包括根據(jù)經(jīng)處理的圖像來(lái)確定所述基準(zhǔn)在鍵合襯底和未鍵合襯底兩者上的所述位置。

29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述方法還包括處理被捕獲的圖像，以確定所述襯底跨所述襯底的頂表面的特性尺寸。

30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述方法還包括基于光學(xué)字符識(shí)別，從被捕獲的圖像中的至少一個(gè)圖像辨別襯底標(biāo)識(shí)碼，其中所述襯底標(biāo)識(shí)碼位于所述襯底的頂表面上。

31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述方法還包括將來(lái)自被捕獲的圖像的像素單位轉(zhuǎn)換成物理單位。

技術(shù)總結(jié)
各種示例包括襯底預(yù)對(duì)準(zhǔn)器系統(tǒng)，該襯底預(yù)對(duì)準(zhǔn)器系統(tǒng)可以通過(guò)檢測(cè)襯底上的基準(zhǔn)來(lái)對(duì)準(zhǔn)襯底，確定襯底中的弓形彎曲量，并且確定襯底的其他特性。在一個(gè)示例中，通過(guò)對(duì)0度取向以及在襯底的單次180度旋轉(zhuǎn)之后的取向進(jìn)行成像，所公開(kāi)主題的預(yù)對(duì)準(zhǔn)器可以確定例如基準(zhǔn)和弓形彎曲在襯底中的位置。在其他實(shí)施方案中，使用多個(gè)相機(jī)來(lái)基本上同時(shí)捕獲襯底的圖像，并且確定例如基準(zhǔn)和弓形彎曲在襯底中的位置。與0度至180度的實(shí)施方案相比，多相機(jī)的實(shí)施方案還可以允許更高的襯底吞吐量。還公開(kāi)了其他系統(tǒng)和方法。

技術(shù)研發(fā)人員：J·P·雷米拉德,N·卡薩,S·W·因圖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昂圖創(chuàng)新有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2