【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于光刻機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種上片方法、裝置、儲(chǔ)存介質(zhì)及電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、投影光刻機(jī)是一種使用光學(xué)投影技術(shù)進(jìn)行微型芯片制造的設(shè)備。它通過聚焦激光束或電子束并將其投射到硅片上,來實(shí)現(xiàn)芯片制造過程中的圖形轉(zhuǎn)移和制造，其中投影光刻機(jī)的上片是整個(gè)曝光流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。投影光刻機(jī)的上片過程對(duì)操作人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，如果上片時(shí)膜片存在較大對(duì)位誤差，在投影光刻時(shí)，會(huì)導(dǎo)致片上元件的圖案與設(shè)計(jì)不匹配，導(dǎo)致電路連接錯(cuò)誤，無法實(shí)現(xiàn)有效套刻。此外，如果采用人工上片，在上片過程中也可能會(huì)觸碰到膜片，影響膜片表面特性，影響最終曝光結(jié)果。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于投影光刻機(jī)上片方法較少，現(xiàn)有的投影光刻機(jī)上片方法主要采用人工擺放的方式，且需要對(duì)物料盤進(jìn)行特殊加工，在每個(gè)孔位進(jìn)行統(tǒng)一方向劃線，人工將膜片依次放置于物料盤孔位后再調(diào)整其角度與孔位劃線對(duì)齊擺放，角度矯正主要依靠人眼將膜片標(biāo)記與物料盤標(biāo)記進(jìn)行對(duì)齊，由于膜片較小，因此極容易出現(xiàn)角度偏差，且容易與膜片表面發(fā)生剮蹭。若膜片擺放角度偏差較大，在曝光過程中還需對(duì)每個(gè)膜片的角度進(jìn)行矯正補(bǔ)償，則光刻機(jī)臺(tái)補(bǔ)償時(shí)間較長(zhǎng)甚至無法完全補(bǔ)償。因此，需要開發(fā)一種自動(dòng)上片方法，克服人工上片過程中的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N上片方法、上片裝置、儲(chǔ)存介質(zhì)及電子設(shè)備，通過圖像處理技術(shù)對(duì)光刻機(jī)物料盤及膜片標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)物料的有序取放與角度矯正，配合自動(dòng)夾持裝置，可實(shí)現(xiàn)投影光刻機(jī)的全自動(dòng)上片。
2、第一方面，本申請(qǐng)
3、s1：采集物料盤、孔位、膜片的圖像，所述膜片按照第一方向進(jìn)行放置，所述孔位位于物料盤上，根據(jù)采集的圖像生成模板庫(kù)；
4、s2：建立包含活動(dòng)裝置全部活動(dòng)區(qū)域的空間坐標(biāo)系，所述活動(dòng)裝置包括夾持部和取像部，并在空間坐標(biāo)系內(nèi)隨機(jī)選取目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行拍攝，根據(jù)拍攝圖像計(jì)算夾持部和取像部在空間坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)差值(δx,δy)；
5、s3：取像部再次對(duì)物料盤、孔位進(jìn)行取像，采用模版匹配算法獲取孔位對(duì)應(yīng)取像部的坐標(biāo)；
6、s4：取像部對(duì)待上片的膜片進(jìn)行取像，并對(duì)取像后的膜片圖像進(jìn)行圖像處理，采用模版匹配算法結(jié)合坐標(biāo)差值(δx,δy)，以獲取待上片膜片對(duì)應(yīng)夾持部的坐標(biāo)及旋轉(zhuǎn)角度，夾持部移動(dòng)至坐標(biāo)點(diǎn)并抓取待上片的膜片；
7、s5：取像部根據(jù)步驟s3中孔位對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，移動(dòng)至孔位上方進(jìn)行取像，并對(duì)取像后的孔位圖像進(jìn)行圖像處理，采用模版匹配算法結(jié)合坐標(biāo)差值(δx,δy)，以獲取孔位對(duì)應(yīng)夾持部的坐標(biāo)；
8、s6：操控活動(dòng)裝置，根據(jù)步驟s5獲得的孔位坐標(biāo)，夾持部移動(dòng)至孔位上方，并根據(jù)步驟s4中的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)膜片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后放置于孔位中，完成一片膜片的上片；
9、s7：重復(fù)步驟s4～s6，直至所有待上片膜片完成上片。
10、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述步驟s1中的物料盤上設(shè)置有標(biāo)識(shí)。
11、優(yōu)選的，所述標(biāo)識(shí)包括多個(gè)圖形，所述多個(gè)圖形分布在物料盤上。
12、進(jìn)一步的，所述多個(gè)圖形均勻分布在物料盤上。
13、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述孔位按照陣列形式排布在物料盤上。
14、優(yōu)選的，所述陣列排布形式為矩形陣列。
15、進(jìn)一步的，所述矩形陣列為10*10陣列。
16、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述膜片的第一方向?yàn)槟て闹行膶?duì)稱軸為水平的方向。
17、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍攝之前，所述步驟s2還包括夾持部的自檢步驟，確保夾持部處于初始位姿。
18、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述步驟s2中，所述計(jì)算坐標(biāo)差值(δx,δy)包括如下步驟：
19、s21：在空間坐標(biāo)系內(nèi)隨機(jī)選取目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行拍攝，根據(jù)拍攝圖像計(jì)算取像部在空間坐標(biāo)系內(nèi)的實(shí)際坐標(biāo)(x1,y1)；
20、s22：根據(jù)此時(shí)夾持部的實(shí)際位置，確定夾持部在空間坐標(biāo)系中的實(shí)際坐標(biāo)(x2,y2)；
21、s23：計(jì)算坐標(biāo)差值(δx,δy)，(δx,δy)＝(x1,y1)-(x2,y2)。
22、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述模版匹配算法選自誤差算法、二次匹配誤差算法、標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)匹配算法中的一種或多種。
23、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述步驟s4中對(duì)取像后的膜片圖像進(jìn)行圖像處理包括如下步驟：
24、s41：調(diào)整膜片圖像的對(duì)比度；
25、s42：對(duì)調(diào)整對(duì)比度后的膜片圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)與邊緣增強(qiáng)處理。
26、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述步驟s5中取像后的孔位圖像進(jìn)行圖像處理包括如下步驟：對(duì)孔位圖像進(jìn)行二值化處理。
27、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N上片裝置，所述上片裝置包括控制器及活動(dòng)裝置，所述活動(dòng)裝置包括夾持部、取像部；
28、所述夾持部和取像部設(shè)置于活動(dòng)裝置的同側(cè)；
29、所述控制器用于控制夾持部和取像部的運(yùn)動(dòng)。
30、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述上片裝置還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與控制器相連，可實(shí)時(shí)獲取上片裝置中各元件的狀態(tài)，所述上位機(jī)通過軟件控制。
31、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述活動(dòng)裝置選自機(jī)械臂、機(jī)械手、自動(dòng)機(jī)器人中的一種。
32、優(yōu)選的，所述活動(dòng)裝置為機(jī)械手。
33、在本申請(qǐng)的一個(gè)可能的實(shí)施例中，所述夾持部選自電磁吸附裝置、真空吸盤、氣動(dòng)夾持器、夾爪中的一種或多種。夾持部可以選取吸盤類夾持部，但采取吸盤取放膜片的方式對(duì)膜片定位精度與吸盤尺寸要求較高。吸盤口徑必須剛好比膜片直徑寬0.5mm以內(nèi)，否則無法正常吸取膜片，若此時(shí)膜片定位與實(shí)際位置存在0.5mm以上偏差會(huì)導(dǎo)致膜片無法被正常提取。
34、優(yōu)選的，所述夾持部為夾爪。夾爪為各類夾持部中最為普適的一種，適用范圍廣。
35、在本申請(qǐng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述取像部選自攝像頭、相機(jī)中的一種。
36、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N儲(chǔ)存介質(zhì)，儲(chǔ)存介質(zhì)存儲(chǔ)有可執(zhí)行的命令，所述可執(zhí)行的命令為本申請(qǐng)上述任意方面所述的上片方法。
37、第四方面，本申請(qǐng)還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)，所述儲(chǔ)存介質(zhì)存儲(chǔ)有可執(zhí)行的命令，所述可執(zhí)行的命令在被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)上述任意方面所述的的上片方法。
38、本技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)：
39、1.本申請(qǐng)通過夾持部進(jìn)行膜片全自動(dòng)取放的方式，能夠有效避免在膜片上片過程中對(duì)膜片表面的剮蹭，最小化膜片之間的差異，確保光刻材料的質(zhì)量和一致性；
40、2.針對(duì)膜片特點(diǎn)，提出使用邊緣強(qiáng)化、模板匹配等圖像處理算法對(duì)膜片進(jìn)行定位與角度識(shí)別，能夠確保膜片在上片過程中正確定位和放置，提高最終套刻圖案的準(zhǔn)確性和一致性；
41、3.自動(dòng)放置的膜片角度偏差小，和目標(biāo)膜片位置相比，膜片的偏差本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種上片方法，其特征在于，所述上片方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述步驟S1中的物料盤上設(shè)置有標(biāo)識(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上片方法，其特征在于：所述標(biāo)識(shí)包括多個(gè)圖形，所述多個(gè)圖形分布在物料盤上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述孔位按照陣列形式排布在物料盤上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上片方法，其特征在于：所述陣列排布形式為矩形陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述膜片的第一方向?yàn)槟て闹行膶?duì)稱軸為水平的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍攝之前，所述步驟S2還包括夾持部的自檢步驟，確保夾持部處于初始位姿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述計(jì)算坐標(biāo)差值(Δx,Δy)包括如下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的上片方法，其特征在于：所述步驟S4中對(duì)取像后的膜片圖像進(jìn)行圖像處理包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在
11.一種可執(zhí)行權(quán)利要求1～10任意一項(xiàng)所述的上片方法的上片裝置，其特征在于：所述上片裝置包括控制器及活動(dòng)裝置，所述活動(dòng)裝置包括夾持部、取像部；
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的上片裝置，其特征在于：所述上片裝置還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與控制器相連，可實(shí)時(shí)獲取上片裝置中各元件的狀態(tài)，所述上位機(jī)通過軟件控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的上片裝置，其特征在于：所述活動(dòng)裝置選自機(jī)械臂、機(jī)械手、自動(dòng)機(jī)器人中的一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的上片裝置，其特征在于：所述夾持部選自電磁吸附裝置、真空吸盤、氣動(dòng)夾持器、夾爪中的一種或多種。
15.一種儲(chǔ)存介質(zhì)，其特征在于：儲(chǔ)存介質(zhì)存儲(chǔ)有可執(zhí)行的命令，所述可執(zhí)行的命令為權(quán)利要求1～10任意一項(xiàng)所述的上片方法。
16.一種電子設(shè)備，其特征在于：所述電子設(shè)備包括處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)，所述儲(chǔ)存介質(zhì)存儲(chǔ)有可執(zhí)行的命令，所述可執(zhí)行的命令在被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～10任意一項(xiàng)所述的上片方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種上片方法，其特征在于，所述上片方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述步驟s1中的物料盤上設(shè)置有標(biāo)識(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上片方法，其特征在于：所述標(biāo)識(shí)包括多個(gè)圖形，所述多個(gè)圖形分布在物料盤上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述孔位按照陣列形式排布在物料盤上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上片方法，其特征在于：所述陣列排布形式為矩形陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述膜片的第一方向?yàn)槟て闹行膶?duì)稱軸為水平的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍攝之前，所述步驟s2還包括夾持部的自檢步驟，確保夾持部處于初始位姿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在于：所述步驟s2中，所述計(jì)算坐標(biāo)差值(δx,δy)包括如下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的上片方法，其特征在于：所述步驟s4中對(duì)取像后的膜片圖像進(jìn)行圖像處理包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上片方法，其特征在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅先剛，趙宗旭，韓陳浩磊，何彧妮，湯湛，句源，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天府興隆湖實(shí)驗(yàn)室，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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