預定位裝置的改造方法、改造裝置及電子設備與流程

本發明涉及半導體檢測，尤其涉及一種預定位裝置的改造方法、改造裝置及電子設備。

背景技術：

1、隨著第三代半導體興起，半導體設備面臨眾多新應用場景，例如，碳化硅、氮化鎵等透明晶圓（wafer）的檢測及生產場景。

2、圖1為現有的一種預定位裝置的結構示意圖。參見圖1所示，在現有的化學機械研磨設備的預定位裝置中，通常設置硅光傳感器100和圖像傳感器200對放置在定位圓臺300上的晶圓進行預定位檢測，以滿足晶圓搬運需求。當硅光傳感器100或者圖像傳感器200的光通路被晶圓遮擋時，傳感器輸出高電平，當硅光傳感器100或者圖像傳感器200的光通路未被晶圓遮擋時，傳感器輸出低電平，亮度越高，電平越低，由此，通過讀取傳感器檢測信號的占空比變化對晶圓進行預定位。

3、圖2為現有的一種預定位裝置在待機狀態（即未放置晶圓）下的波形示意圖；圖3為現有的一種預定位裝置在硅片晶圓檢測狀態下的波形示意圖；圖4為現有的一種預定位裝置在透明晶圓檢測狀態下的波形示意圖。在圖2中，自下而上的波形具體如下：第一通道ch1的波形表示待機狀態下，圖像傳感器200輸出的光分布采樣信號，該光分布采樣信號能夠反應檢測腔內的空間光分布；第二通道ch2的波形表示待機狀態下，對采樣信號進行數值化處理的閾值；第三通道ch3的波形表示待機狀態下，硅光傳感器100輸出的光強采樣信號，該光強采樣信號能夠反應檢測腔內的光強度；第四通道ch4的波形表示待機狀態下，對光分布采樣信號進行數值化處理得到的數值化信號。在圖3中，自下而上的波形具體如下：第一通道ch1的波形表示硅片晶圓檢測狀態下，圖像傳感器200輸出的光分布采樣信號，該光分布采樣信號能夠反應檢測腔內的空間光分布；第二通道ch2的波形表示硅片晶圓檢測狀態下，對采樣信號進行數值化處理的閾值；第三通道ch3的波形表示硅片晶圓檢測狀態下，硅光傳感器100輸出的光強采樣信號，該光強采樣信號能夠反應檢測腔內的光強度；第四通道ch4的波形表示硅片晶圓檢測狀態下，對光分布采樣信號進行數值化處理得到的數值化信號。在圖4中，自下而上的波形具體如下：第一通道ch1的波形表示透明晶圓檢測狀態下，圖像傳感器200輸出的光分布采樣信號，該光分布采樣信號能夠反應檢測腔內的空間光分布；第二通道ch2的波形表示透明晶圓檢測狀態下，對采樣信號進行數值化處理的閾值；第三通道ch3、第四通道ch4的波形表示透明晶圓檢測狀態下，對光分布采樣信號進行數值化處理得到的數值化信號和數值化放大信號，ch3、ch4來自電路兩不同節點。

4、參見圖1至圖3所示，硅片晶圓檢測狀態下硅光傳感器100輸出的光強采樣信號的脈沖頻率小于待機狀態下硅光傳感器100輸出的光強采樣信號的脈沖頻率。在透明晶圓檢測狀態下，光分布信號受透射、衍射、折射、工藝圖案，及notch形狀等因素影響，會存在上抬、波動、尖峰等波形異常，例如，透明晶圓透光導致光分布信號的波形下陷不能遮蔽形成持續高電平；透明晶圓中間區域可見梳狀、衍射樣條紋，會誤觸發報警；光強采樣信號波形中存在反向光強脈沖，導致原有預定位相關電路裝置報錯，無法工作。因此，需要對現有的預定位裝置進行適應性改造。

技術實現思路

1、本發明提供了一種預定位裝置的改造方法、改造裝置及電子設備，以解決現有的透明晶圓透光破壞了預定位裝置的定位信號特征和時序，導致預定位分析失敗的問題，使預定位裝置能夠兼容透明晶圓使用場景。

2、根據本發明的一方面，提供了一種預定位裝置的改造方法，所述預定位裝置用于對半導體研磨設備中的晶圓進行定位檢測，所述預定位裝置包括光源、圖像傳感器和硅光傳感器，所述方法包括：對所述光源進行供電電壓和光源位置調整，并對所述圖像傳感器的數值化閾值進行調整；基于所述圖像傳感器的光分布信號識別晶圓狀態；所述晶圓狀態包括無晶圓狀態、透明晶圓狀態和非透明晶圓狀態；根據所述晶圓狀態調整光強信號通路；其中，所述光強信號通路包括采樣信號輸出通路和仿真信號輸出通路。

3、可選地，所述基于所述圖像傳感器的光分布信號識別晶圓狀態，包括：獲取所述光分布信號在單個幀周期內的邊沿信號；根據所述邊沿信號的位置和數量識別所述晶圓狀態。

4、可選地，所述根據所述邊沿信號的位置和數量識別所述晶圓狀態，包括：獲取所述單個幀周期內的預設晶圓邊緣位置；基于所述預設晶圓邊緣位置配置第一邊沿基準線和第二邊沿基準線；在所述邊沿信號出現在所述第一邊沿基準線之前，且所述邊沿信號的數量等于1時，將所述晶圓狀態確定為所述無晶圓狀態；在所述邊沿信號出現在所述第一邊沿基準線之后，且所述邊沿信號的數量等于1時，將所述晶圓狀態確定為所述非透明晶圓狀態；在所述邊沿信號的數量大于1時，將所述晶圓狀態確定為所述透明晶圓狀態。

5、可選地，所述根據所述晶圓狀態調整光強信號通路，包括：在所述晶圓狀態為所述透明晶圓狀態或者所述非透明晶圓狀態時，切換至所述采樣信號輸出通路，使所述硅光傳感器提供的光強采樣信號維持實時輸出；在所述晶圓狀態為所述無晶圓狀態時，切換至所述仿真信號輸出通路，基于預設仿真信號替代所述光強采樣信號進行仿真輸出。

6、可選地，所述預設仿真信號為無晶圓狀態下，所述光源維持常規光照強度之時，所述硅光傳感器輸出的標定脈沖信號。

7、可選地，所述對所述光源進行供電電壓和光源位置調整，并對所述圖像傳感器的數值化閾值進行調整，包括：在所述透明晶圓狀態下，對所述供電電壓進行降壓調節，使所述圖像傳感器輸出的光分布信號的響應幅值達到預設響應幅值，并調節所述光源的光源位置及所述數值化閾值，直至消除所述光分布信號對應的數值化信號的衍射尖峰。

8、可選地，所述供電電壓大于或者等于2.4v，且小于或者等于2.7v；和/或，所述數值化閾值大于或者等于1.770，且小于或者等于1.773。

9、可選地，所述預定位裝置的改造方法，還包括：在控制所述硅光傳感器的光強采樣信號維持實時輸出之時，發出直通指示信號；在基于預設仿真信號替代所述光強采樣信號進行仿真輸出時，發出仿真指示信號。

10、根據本發明的另一方面，提供了一種預定位裝置的改造裝置，所述預定位裝置用于對半導體研磨設備中的晶圓進行定位檢測，所述預定位裝置包括光源、圖像傳感器和硅光傳感器，所述裝置包括：配置調整模塊，用于對所述光源進行供電電壓和光源位置調整，并對所述圖像傳感器的數值化閾值進行調整；狀態識別模塊，用于基于所述圖像傳感器的光分布信號識別晶圓狀態；所述晶圓狀態包括無晶圓狀態、透明晶圓狀態和非透明晶圓狀態；光強通路調整模塊，用于根據所述晶圓狀態調整光強信號通路；其中，所述光強信號通路包括采樣信號輸出通路和仿真信號輸出通路。

11、根據本發明的另一方面，提供了一種電子設備，所述電子設備包括：至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的計算機程序，所述計算機程序被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行上述預定位裝置的改造方法。

12、本發明實施例的技術方案，通過對光源進行供電電壓和光源位置調整，并對圖像傳感器的數值化閾值進行調整，結合圖像傳感器的光分布信號識別晶圓狀態，如無晶圓狀態、透明晶圓狀態和非透明晶圓狀態，根據晶圓狀態切換光強信號通路，如采樣信號輸出通路和仿真信號輸出通路，解決了現有的透明晶圓透光破壞了預定位裝置的定位信號特征和時序，導致預定位分析失敗的問題，通過識別晶圓狀態，調整預定位裝置的配置參數，并對應切換采樣信號輸出通路和仿真信號輸出通路，使預定位裝置能夠兼容不同類型晶圓的使用場景，改造方案簡單，成本低，提高設備的使用價值和市場價值。

13、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本發明的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本發明的范圍。本發明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。