[发明专利]一种晶圆圆心偏移检测方法

权利要求书

1.一种晶圆圆心偏移检测方法，其特征在于，包括：

驱动晶圆在转盘上旋转一周；

获取旋转时在摄像机下形成的多个图像，包括：获取旋转时在摄像机下形成的多个图像；根据所述多个图像中的每个图像得到晶圆圆心的角度和距离数据；进行数据预处理，包括：判断数据点是否为正常点，识别离群点、识别和填充缺失值、识别和纠正异常值、光滑噪声；所述识别和填充缺失值，包括：判断n个点对应的值是否都存在，若不存在，视为缺失值；采用左右相邻两个值估算中间值方法填补缺失值；所述识别和纠正异常值，包括：利用相邻点的特性和相距π/2相位点负对称特性，逐位比较检查，如果偏差不在误差范围之内，则视为异常值；按照比例插值法，取代异常值；所述光滑噪声，包括：初步拟合曲线，逐点比较，在设定偏差容忍度范围内为误差，大于偏差容忍范围为异常点；按拟合曲线矫正，光滑曲线；

根据所述多个图像计算晶圆的偏移角度，包括：在一个旋转周期内计算出两个圆心的转角值，再根据三角函数对称特性采用对称补偿方法对这两个值进行平均；具体包括：

载台带动晶圆旋转一周，采集n个点，数据预处理，绘制曲线并对曲线进行分离，L1为实际曲线offset（θ+φ），L2为d•cos（θ+φ）曲线，L3为

曲线，L3为相对偏移，将L3曲线与θ轴等效成两个近似等腰三角形的组合，周期为π；

在L3曲线峰谷处对应d•cos（θ+φ）的零点，d•cos（θ+φ）和offset（θ+φ）相位相同，通过计算峰谷的位置得d•cos（θ+φ）零点，根据相位平移计算d•cos（θ+φ）的初始相位角，等同计算offset（θ+φ）的初始相位角；

在晶圆旋转一个周期内，顺序采集n个数据，这两个近似等腰三角形的面积之和s等于offset（θ+φ）在周期内的所有数据之和，根据三角形的面积计算方法求得近似三角形高h，h=2×（s/2）/（n/2）=2s/n，在offset（θ+φ）曲线上找出值为h时对应旋角坐标的值，该值夹于offset（θ+φ）的两个测量点A、B的值之间，通过大小比较找出A、B两点，根据该两点的转角和对应值采用线性插值方法求得该h对应转角；在一个旋转周期内计算出两个转角值φ₁、φ₂，再根据三角函数对称特性采用对称补偿方法对这两个值进行平均；在offset（θ+φ）的φ处如果呈现单调递减则初始相位角为φ=90-φ₁，如果呈现单调递增则初始相位角为φ=270-φ₁；

根据所述多个图像计算晶圆的偏移距离，包括：采集所述偏移距离的最大和最小各至少3个值，采用最小二乘法分别拟合，然后采用补偿方法综合得到最终晶圆的偏移距离；

根据所述晶圆的偏移角度和偏移距离计算圆心的偏移坐标，包括：

偏移坐标表示：x=d·cos（φ），y=d·sin（φ），其中x为横坐标，y为纵坐标，d为晶圆的偏移距离，φ为圆心的初始相位。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆圆心偏移检测方法，其特征在于，

所述驱动晶圆在转盘上旋转一周，包括：

转盘带动晶圆从初始相位角开始平均间隔预设角度取一张图，旋转一周。