[发明专利]一种晶圆清洁干燥模组状态检测方法、装置及平坦化设备

说明书

本发明公开了一种晶圆清洁干燥模组状态检测方法，包括以下步骤：获取晶圆正常放置的标准图像；对标准图像预处理，获取晶圆正常放置的标准图像轮廓；获取标准图像轮廓的参数；获取待测图像；对待测图像预处理，判断是否存在晶圆，若存在晶圆则获取待测图像轮廓；获取待测图像轮廓的参数；将待测图像轮廓的参数与标准图像轮廓的参数作比较，判断其差值是否在设定范围内，若差值超过设定阈值，则判断为晶圆倾斜。本发明还公开了一种晶圆清洁干燥模组状态检测装置。本发明还公开了一种化学机械平坦化设备。本发明实现了晶圆有无和晶圆是否倾斜的实时检测，检测准确率高，检测时间短。

技术领域

本发明属于半导体加工设备技术领域，尤其是涉及一种晶圆清洁干燥模组状态检测方法、装置，及具有上述状态检测装置的化学机械平坦化设备。

背景技术

晶圆湿法清洗工艺是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效的使用化学溶液清洗残留在晶圆上的杂质。晶圆湿法清洗工艺广泛运用在化学机械平坦化设备、清洗设备及电镀设备中。现有晶圆湿法清洗工艺中的清洁干燥装置，例如使用旋转甩干方式干燥晶圆的装置（Spin Rinse Dry， SRD）、或以IPA清洁干燥晶圆的装置等。无论采用哪种清洁干燥方式，晶圆放入后都需与清洁干燥晶圆的装置的夹爪底面平行，如果未能成功按要求将晶圆放至与夹爪底面平行，夹爪存在不能固定住晶圆可能性，未很好固定的晶圆在干燥过程中将脱离工位而损坏晶圆和装置。因此，在清洁干燥模组工作前需要检测晶圆是否成功放置在清洁干燥模组要求的平面上并与水平放置。

当前技术为使用两组透过式激光传感器来进行晶圆水平检测，使用一个激光测距传感器来进行晶圆有无检测，使用此方案会产生调试时间过长，成本过高，机械结构复杂，检测反馈时间过长，装置复杂不美观等问题。此外，当前技术并不能检测晶圆夹爪的异常状态，会导致工况下放置或取出晶圆时晶圆的倾斜或晶圆的破碎等。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通过画面录取后与标准图像轮廓进行比对，可以实时准确监测晶圆是否倾斜的晶圆清洁干燥模组状态检测方法、装置及带有上述装置的平坦化设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种晶圆清洁干燥模组状态检测方法，包括以下步骤：

获取晶圆正常放置的标准图像；

对标准图像预处理，获取晶圆正常放置的标准图像轮廓；

获取标准图像轮廓的参数；

获取待测图像；

对待测图像预处理，判断是否存在晶圆，若存在晶圆则获取待测图像轮廓；

获取待测图像轮廓的参数；

将待测图像轮廓的参数与标准图像轮廓的参数作比较，判断其差值是否在设定范围内，若差值超过设定阈值，则判断为晶圆倾斜。

进一步的，当获取的标准图像轮廓为圆轮廓时，所述标准图像轮廓的参数为圆心和半径；

当获取的标准图像轮廓为非圆轮廓时，所述标准图像轮廓的参数为最小外切多边形轮廓参数。

进一步的，当在晶圆正上方获取晶圆正常放置的标准图像时，获取的标准图像轮廓为圆轮廓；

当在晶圆斜上方获取晶圆正常放置的标准图像时，获取的标准图像轮廓为非圆轮廓。

进一步的，圆轮廓检测采用霍夫变换圆检测方法。

进一步的，所述最小外切多边形轮廓参数为边数或各边长或各边夹角。

进一步的，所述判断是否存在晶圆步骤中，为判断是否存在晶圆轮廓，若存在晶圆轮廓则判定晶圆存在。

进一步的，当获取的标准图像轮廓为圆轮廓时，所述标准图像预处理和/或待测图像预处理方法为图像信号的平滑处理。

进一步的，所述图像信号的平滑处理采用高斯滤波方法。