基于图像处理的显影方法和涂胶显影机与流程
本申请涉及显影，尤其涉及一种基于图像处理的显影方法和涂胶显影机。
背景技术：
1、半导体器件制造工艺步骤最重要的一步就是光刻工艺，利用涂胶、曝光和显影将光掩膜版上的图形刻画在光刻胶表层，再通过刻蚀工艺将图形进一步转移到衬底上。通过光刻胶涂布，在晶圆表面形成抗蚀剂膜，再经由软烘促进胶膜内溶剂充分挥发；通过曝光，将光掩膜版上的图形转移到布满光刻胶的晶圆表面；通过显影，去除掉未感光的负胶或感光的正胶，使晶圆表面显示出所需的图形；最终通过刻蚀把图形刻在衬底上。在整个光刻过程中，如果不正确显影会导致图形出现显影不足、不完全显影和显影过度三种缺陷，从而直接影响到图形的呈现效果，如尺寸大小、晶圆表面形貌好坏，进一步影响到刻蚀。
2、用化学显影液溶解光刻胶经过曝光后可溶解区域的过程称为显影，其主要目的是将光刻板上的图形用光刻胶精确地复制到晶圆片上，即溶解掉不需要的光刻胶，从而在光刻胶膜上获得所需要的图形。现阶段的显影技术中，喷涂过量显影液，使得晶圆表面完全浸没在显影液中，从而使得光刻后的图形得到充分的显现，但是会造成大量的显影液浪费，造成成本增加。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种基于图像处理的显影方法和涂胶显影机，减少显影液的浪费，从而减少涂布成本。
2、本申请公开了一种基于图像处理的显影方法，所述显影方法包括步骤：
3、实时获取滴入显影液后的晶圆的图像；
4、根据图像获得晶圆上未被显影液覆盖的面积s；
5、获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s；
6、根据第一预设公式计算显影液滴加时间t；
7、其中，第一预设公式为t＝s/s。
8、可选的，所述根据图像获得晶圆上未被显影液覆盖的面积s的步骤包括：
9、根据图像获取晶圆的的直径d，以及晶圆被显影液覆盖的面积s0；
10、根据晶圆未被显影液覆盖面积公式获得晶圆上未被显影液覆盖的面积s；
11、其中，晶圆未被显影液覆盖面积公式为
12、可选的，所述获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s的步骤包括：
13、根据图像获得被显影液覆盖区域的高度h；
14、实时检测显影液储液瓶每秒变化质量δm；
15、根据显影液在晶圆表面每秒变化的面积计算公式计算得到显影液在晶圆表面每秒变化的面积s；
16、其中，ρ为显影液密度，显影液在晶圆表面每秒变化的面积计算公式公式为s＝δmg/ρh。
17、可选的，所述根据图像获得被显影液覆盖区域的高度h的步骤包括：
18、检测图像采集模块到晶圆中心的距离l0、图像采集模块到晶圆中心液滴的距离l1、图像采集模块到晶圆正上方的距离d；
19、根据显影液液滴在晶圆表面的高度计算公式计算得到显影液液滴在晶圆表面的高度h；
20、其中，显影液液滴在晶圆表面的高度计算公式为：
21、可选的，所述获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s的步骤包括：
22、检测图像采集模块到晶圆中心的距离l0、图像采集模块到晶圆中心液滴的距离l1、图像采集模块到晶圆正上方的距离d；
23、根据显影液液滴在晶圆表面的高度计算公式计算得到显影液液滴在晶圆表面的高度h；
24、控制显影液储液瓶每秒变化质量δm；
25、根据显影液在晶圆表面每秒变化的面积计算公式计算得到显影液在晶圆表面每秒变化的面积s；
26、其中，ρ为显影液密度，显影液在晶圆表面每秒变化的面积计算公式公式为
27、
28、本申请还公开了一种基于图像处理的显影方法，所述显影方法包括步骤：
29、实时获取滴入显影液后的晶圆的图像；
30、提取所采集图像中的晶圆直径d、晶圆上显影液已占面积s0、图像采集模块到晶圆中心的距离l0、图像采集模块到晶圆中心液滴的距离l1、图像采集模块到晶圆正上方的距离d、显影液储液瓶每秒变化质量δm；
31、根据提取出的参数和显影液滴加时间计算公式计算所需显影液滴加时间t；
32、其中，显影液滴加时间t的计算公式为：
33、
34、本申请还公开了一种基于图像处理的涂胶显影机，使用如上任一所述的显影方法对晶圆进行显影，所述涂胶显影机包括显影模块、图像采集模块、数据提取模块、数据处理模块和数据反馈模块；
35、所述图像采集模块用于实时采集滴入显影液后的图像，所述数据提取模块与所述图像采集模块连接，用于提取所述图像中的数据信息，所述数据处理模块与所述数据提取模块连接，获取数据信息并使用对应的公式进行计算获得对应的参数，所述数据反馈模块与所述数据处理模块连接，将数据处理模块计算得到参数反馈至所述显影模块以控制显影时间。
36、可选的，所述数据提取模块用于提取计算所述采集图像中的晶圆直径d、晶圆上显影液已占面积s0、图像采集模块到晶圆中心的距离l0、图像采集模块到晶圆中心液滴的距离l1、图像采集模块到晶圆正上方的距离d以及实时检测显影液储液瓶每秒变化质量δm；数据处理模块用于根据数据提取模块提取出的参数，根据显影液滴加时间计算公式计算所需显影液滴加时间t，所述数据反馈模块用于将数据处理模块计算出的所需显影液滴加时间t反馈给所述显影模块，让显影模块对显影时间进行调控；
37、其中，
38、可选的，所述涂胶显影机还包括控制模块，所述控制模块控制显影液储液瓶每秒滴入至晶圆上的显影液的质量。
39、可选的，所述涂胶显影机设置在机台上，所述图像采集模块包括摄像机，所述摄像机设置所述机台上方的对角上，所述摄像机的摄像范围覆盖在所述晶圆上。
40、相对于通过一直往晶圆上喷涂显影液直至完全覆盖晶圆的方案来说，本申请在喷涂的过程中，实时获取滴入显影液后的晶圆的图像；根据图像获得晶圆上未被显影液覆盖的面积s；根据前后图像获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s；通过未被显影液覆盖的面积s和显影液在晶圆表面每秒变化的面积s计算得到显影液滴加时间t，来控制后续滴入的显影液的时间，从而精准控制滴入显影液的量，避免显影液滴入过量，造成浪费。
技术特征：
1.一种基于图像处理的显影方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的基于图像处理的显影方法，其特征在于，所述根据图像获得晶圆上未被显影液覆盖的面积s的步骤包括：
3.如权利要求1或2所述的基于图像处理的显影方法，其特征在于，所述获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s的步骤包括：
4.如权利要求3所述的基于图像处理的显影方法，其特征在于，所述根据图像获得被显影液覆盖区域的高度h的步骤包括：
5.如权利要求1或2所述的基于图像处理的显影方法，其特征在于，所述获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s的步骤包括：
6.一种基于图像处理的显影方法，其特征在于，包括步骤：
7.一种基于图像处理的涂胶显影机，其特征在于，使用如权利要求1-6任意一项所述的显影方法对晶圆进行显影，所述涂胶显影机包括显影模块、图像采集模块、数据提取模块、数据处理模块和数据反馈模块；
8.如权利要求7所述的涂胶显影机，其特征在于，所述数据提取模块用于提取计算所述采集图像中的晶圆直径d、晶圆上显影液已占面积s0、图像采集模块到晶圆中心的距离l0、图像采集模块到晶圆中心液滴的距离l1、图像采集模块到晶圆正上方的距离d以及实时检测显影液储液瓶每秒变化质量δm；数据处理模块用于根据数据提取模块提取出的参数，根据显影液滴加时间计算公式计算所需显影液滴加时间t，所述数据反馈模块用于将数据处理模块计算出的所需显影液滴加时间t反馈给所述显影模块，让显影模块对显影时间进行调控；
9.如权利要求8所述的涂胶显影机，其特征在于，所述涂胶显影机还包括控制模块，所述控制模块控制显影液储液瓶每秒滴入至晶圆上的显影液的质量。
10.如权利要求7所述的涂胶显影机，其特征在于，所述涂胶显影机设置在机台上，所述图像采集模块包括摄像机，所述摄像机设置所述机台上方的对角上，所述摄像机的摄像范围覆盖在所述晶圆上。
技术总结
本申请公开了一种基于图像处理的显影方法和涂布显影机，所述显影方法包括步骤：实时获取滴入显影液后的晶圆的图像；根据图像获得晶圆上未被显影液覆盖的面积S；获取显影液在晶圆表面每秒变化的面积s；根据第一预设公式计算显影液滴加时间t；其中，第一预设公式为t＝S/s。本申请通过实时计算滴入显影液后，未被显影液覆盖的区域的面积，来控制后续滴入的显影液的时间，从而精准控制滴入显影液的量，避免显影液滴入过量，造成浪费，从而导致成本增加。
技术研发人员：庄书敏,许明伟,樊晓兵
受保护的技术使用者：深圳市汇芯通信技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23