(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111644462.3 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 上海精测半导体技 术有限公司 地址 201700 上海市青浦区徐泾镇双浜路 269、 299号1幢1、 3层 (72)发明人 简晓敏　周全　李宜清　肖博翰　 (74)专利代理 机构 武汉蓝宝石专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42242 代理人 寇俊波 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/12(2017.01) G06T 7/60(2017.01) G06T 7/66(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种晶圆圆心定位、 晶圆缺口定位及晶圆定 位校准方法 (57)摘要 本发明提供一种晶圆圆心定位、 晶圆缺口定 位及晶圆定位校准方法， 方法包括： 获取晶圆圆 周图像， 使用深度学习语义分割模 型对图像进行 二值化处理， 筛选轮廓线得到晶圆边缘， 获取晶 圆缺口图像， 使用深度学习语义 分割模型对图像 做二值化处理， 筛选轮廓线 得到晶圆缺口边缘曲 线， 进而获取晶圆缺口顶部边缘， 拟合晶圆圆心 和缺口圆心完成晶圆定位。 本发 明基于深度学习 (Deep learning)语义 分割的定位方法， 精度高， 无需先验信息， 自动化高， 能有效的提高晶圆定 位精度， 可以精确的测量晶圆 圆心和缺口。 权利要求书2页 说明书11页 附图6页 CN 114387232 A 2022.04.22 CN 114387232 A 1.一种晶圆 圆心定位方法， 其特 征在于， 包括： 获取晶圆 圆周图像； 基于深度 学习语义分割 模型对所述晶圆圆周图像进行二值化处理， 提取所述晶圆圆周 图像中的所有轮廓线； 从所有轮廓线中筛 选出晶圆边 缘轮廓线； 基于所述晶圆边 缘轮廓线， 拟合得到晶圆 圆心坐标。 2.根据权利要求1所述的晶圆圆心定位方法， 其特征在于， 所述从所有轮廓线中筛选出 晶圆边缘轮廓线， 包括： 获取所有轮廓线的长度以及所述晶圆 圆周图像的宽度或高度； 筛选满足如下 条件的轮廓线为所述晶圆边 缘轮廓线： 轮廓线的长度与所述晶圆 圆周图像的宽度或高度的比值大于1且小于1.1。 3.根据权利要求1或2所述的晶圆圆心定位方法， 其特征在于， 从所有轮廓线中筛选出 晶圆边缘轮廓线， 还 包括： 提取每一条轮廓线的轮廓特征， 所述轮廓特征包括轮廓线上边缘点的离散程度、 轮廓 线的弯曲程度和轮廓线近似直线程度中的任意 一个或两个以上的组合； 基于每一条轮廓线的轮廓特 征， 从所有轮廓线中筛 选出晶圆边 缘轮廓线。 4.根据权利要求3所述的晶圆圆心定位方法， 其特征在于， 所述提取每一条轮廓线的轮 廓特征， 包括： 基于任一条轮廓线上所有边缘点的横坐标、 纵坐标、 以及所述晶圆圆周图像的宽度和 高度， 计算所述任一条轮廓线上边 缘点的离散程度； 根据所述任一条轮廓线上所有边缘点的横 纵坐标以及轮廓线的二阶梯度， 计算所述任 一条轮廓线的弯曲程度； 根据所述任一条轮廓线上所有边缘点的横纵坐标， 拟合得到直线方程， 基于所述直线 方程， 计算 直线拟合的残差平方和作为所述任一条轮廓线近似直线程度； 相应的， 所述基于每一条轮廓线的轮廓特征， 从所有轮廓线中筛选出晶圆边缘轮廓线， 包括： 以所述任一条轮廓线上边缘点的离散程度、 所述任一条轮廓线的弯曲程度以及所述任 一条轮廓线近似直线程度中的一个或两个以上的组合的和作为所述任一条轮廓线的评分； 将评分最低的轮廓线作为晶圆边 缘轮廓线。 5.根据权利要求4所述的晶圆圆心定位方法， 基于所述晶圆边缘轮廓线， 拟合得到晶圆 圆心坐标， 包括： 将所述晶圆边 缘轮廓线切割为多段子边 缘线； 在所述多段子边 缘线上选取多个边 缘点； 基于选取的多个边 缘点， 拟合得到晶圆 圆心坐标。 6.一种晶圆缺口定位方法， 其特 征在于， 包括： 获取晶圆缺口图像； 基于深度 学习语义分割 模型对所述晶圆缺口图像进行二值化， 提取所述晶圆缺口图像 中的所有轮廓线； 从所有轮廓线中筛 选出晶圆缺口边 缘曲线；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114387232 A 2从所述晶圆缺口边 缘曲线确定晶圆缺口 的顶部边 缘曲线； 基于所述晶圆缺口 的顶部边 缘曲线， 拟合得到晶圆缺口圆心坐标。 7.根据权利要求6所述的晶圆缺口定位方法， 其特征在于， 所述从所有轮廓线中筛选出 晶圆缺口边 缘曲线， 包括： 提取每一条轮廓线的轮廓特征， 所述轮廓特征包括轮廓线的弯曲程度和近似二次曲线 程度中任意 一个或两个的组合； 基于每一条轮廓线的轮廓特 征， 从所有轮廓线中筛 选出晶圆缺口边 缘曲线。 8.根据权利要求7所述的晶圆缺口定位方法， 其特征在于， 所述提取每一条轮廓线的轮 廓特征， 包括： 根据任一条轮廓线上所有边缘点的横 纵坐标及轮廓线的二阶梯度， 计算所述任一条轮 廓线的弯曲程度； 根据所述任一条轮廓线上所有边缘点的横纵坐标， 拟合得到二次曲线方程， 基于所述 二次曲线方程， 计算二次 曲线拟合的残差平 方和作为所述任一条轮廓线的近似二次曲线程 度； 相应的， 基于每一条轮廓线的轮廓特征， 从所有轮廓线中筛选出晶圆缺口边缘曲线， 包 括： 所述任一条轮廓线的弯曲程度以及所述任一条轮廓线的近似二次曲线程度中一个或 两个组合的和作为所述任一条轮廓线的评分； 将评分最低的轮廓线作为晶圆缺口边 缘轮廓线。 9.根据权利要求7所述的晶圆缺口定位方法， 其特征在于， 从所述晶圆缺口边缘曲线确 定晶圆缺口 的顶部边 缘曲线， 包括： 获取所述晶圆缺口边缘曲线的所有边缘点的中心点， 以所述中心点为基准， 截取所述 晶圆缺口边缘 曲线， 将所述晶圆缺口边缘 曲线两侧 边缘部分剔除， 得到所述晶圆缺口的顶 部边缘曲线。 10.根据权利要求6所述的晶圆缺口定位方法， 其特征在于， 基于所述晶圆缺口的顶部 边缘曲线， 拟合得到晶圆缺口圆心坐标， 包括： 获取所述晶圆缺口的顶部边缘曲线上的所有顶部边缘点， 构建多个顶部边缘点集合， 且每个顶部边 缘点集合包含的顶部边 缘点不重合； 对每个顶部边 缘点集合中的边 缘点， 拟合得到对应晶圆缺口圆心坐标； 将所有晶圆缺口圆心坐标求取平均值， 得到最终的 晶圆缺口圆心坐标。 11.一种晶圆定位校准方法， 其特 征在于， 所述校准方法包括： 基于权利要求1 ‑5任一项所述的 晶圆圆心定位方法， 获取 所述晶圆 圆心坐标； 基于权利要求6 ‑10任一项所述的 晶圆缺口定位方法， 获取 所述晶圆缺口 的圆心坐标； 基于所述晶圆圆心坐标和所述晶圆缺口的圆心坐标， 获取晶圆旋转角， 完成晶圆定位 校准。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114387232 A 3