晶圓表面檢測設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種晶圓表面檢測設(shè)備，上述晶圓表面檢測設(shè)備包括運動平臺和檢測組件；運動平臺包括X軸軌道和Y軸軌道，檢測組件與X軸軌道連接，檢測組件能夠在X軸軌道上滑動，晶圓能夠在Y軸軌道上滑動至檢測組件的下方；檢測組件包括相互固定連接的相機、鏡頭和光源，晶圓位于檢測組件下方時，相機正對晶圓，鏡頭位于相機和晶圓之間，光源朝向晶圓。通過上述晶圓表面檢測設(shè)備進行檢測，檢測結(jié)果準確，不會損傷晶圓，安全可靠，而且能夠提高檢測效率。若待檢測的晶圓的數(shù)量為多片，檢測組件在X軸軌道上移動，晶圓在Y軸軌道上移動，檢測組件可以依次對多個晶圓拍照，在保證準確率的前提下，進一步的提高了檢測效率。
【專利說明】
晶圓表面檢測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及晶圓表面檢測的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種晶圓表面檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體工藝中，晶圓表面的清潔度是影響半導(dǎo)體器件可靠性的重要因素之一。如何清除晶圓表面的污染和異物顆粒一直是半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點，而在清潔之后如何對晶圓表面的清潔度進行檢測也成為半導(dǎo)體技術(shù)人員最為關(guān)心的問題。
[0003]光學(xué)檢測方法，由于具有不破壞晶圓表面的清潔度、可實時檢測等優(yōu)點成為最為常用的晶圓檢測方法之一。通常用的光學(xué)檢測方法是使用光學(xué)散射強度測量技術(shù)來探測晶圓表面顆粒的有無、顆粒在晶圓表面的空間分布等。激光發(fā)生器發(fā)出的檢測光會掠入射到待測晶圓上，在晶圓表面會形成橢圓形光斑，通過夾具移動和旋轉(zhuǎn)使所述橢圓形光斑掃描整片晶圓，檢測光在晶圓表面發(fā)生反射，如果檢測光投射到顆粒上，會被顆粒散射，被散射的光束具有和反射光束不相同的空間立體角，所述散射光最終被光電探測器探測，以獲得晶圓表面的顆粒信息。通常晶圓的直徑為300_，所述橢圓形光斑非常小，一般直徑在1um左右，所以掃描完整片晶圓會花費非常多的時間。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種減小檢測時間的晶圓表面檢測設(shè)備。
[0005]—種晶圓表面檢測設(shè)備，用于對晶圓的表面進行檢測，包括運動平臺和檢測組件；
[0006]所述運動平臺包括X軸軌道和Y軸軌道，所述檢測組件與所述X軸軌道連接，所述檢測組件能夠在所述X軸軌道上滑動，所述晶圓能夠在所述Y軸軌道上滑動至所述檢測組件的下方；
[0007]所述檢測組件包括相互固定連接的相機、鏡頭和光源，所述晶圓位于所述檢測組件下方時，所述相機正對所述晶圓，所述鏡頭位于所述相機和所述晶圓之間，所述光源朝向所述晶圓。
[0008]在其中一個實施例中，所述光源包括同軸光源和環(huán)形光源，所述同軸光源位于所述鏡頭和所述晶圓之間，所述環(huán)形光源位于所述同軸光源和所述晶圓之間。
[0009]在其中一個實施例中，所述X軸軌道的延伸方向和所述Y軸軌道的延伸方向垂直。
[0010]在其中一個實施例中，所述相機的分辨率為2900萬或2900萬以上，所述鏡頭為遠;L.、鏡頭。
[0011]在其中一個實施例中，所述運動平臺還包括第一伺服電機和第二伺服電機，所述第一伺服電機驅(qū)動所述檢測組件在所述X軸軌道上滑動，所述第二伺服電機驅(qū)動所述晶圓在所述Y軸軌道上滑動。
[0012]在其中一個實施例中，所述運動平臺還包括夾具，所述夾具滑動連接在所述Y軸軌道上，所述夾具用于固定所述晶圓。
[0013]在其中一個實施例中，所述夾具用于放置多個順序排列的所述晶圓。
[0014]在其中一個實施例中，還包括基座，所述X軸軌道和所述Y軸軌道安裝在所述基座上。
[0015]在其中一個實施例中，還包括隔離罩，所述隔離罩罩設(shè)在所述基座的上方，所述檢測組件和所述X軸軌道位于所述隔離罩內(nèi)，部分所述Y軸軌道位于所述隔離罩內(nèi)，所述Y軸軌道上具有上下料位，所述上下料位位于所述隔離罩外。
[0016]在其中一個實施例中，還包括等離子吹風(fēng)機，所述等離子吹風(fēng)機設(shè)置在所述基座上，所述等離子吹風(fēng)機的出風(fēng)方向朝向所述晶圓。
[0017]上述晶圓表面檢測設(shè)備，待檢測的晶圓在Y軸軌道上被帶到檢測組件下方，相機通過鏡頭對晶圓進行拍照，由光源對晶圓進行照明，拍照后由軟件對圖片進行處理，獲得晶圓表面缺陷的檢測結(jié)果。通過上述晶圓表面檢測設(shè)備進行檢測，檢測結(jié)果準確，不會損傷晶圓，安全可靠，而且能夠提高檢測效率。若待檢測的晶圓的數(shù)量為多片，檢測組件在X軸軌道上移動，晶圓在Y軸軌道上移動，檢測組件可以依次對多個晶圓拍照，在保證準確率的前提下，進一步的提尚了檢測效率。
【附圖說明】
[00?8]圖1為一實施例中晶圓表面檢測設(shè)備的立體不意圖；
[0019]圖2為圖1所示晶圓表面檢測設(shè)備未安裝隔離罩時的立體示意圖；
[0020]圖3為圖2所示晶圓表面檢測設(shè)備未安裝隔離罩時的側(cè)視圖；
[0021]圖4為圖1所示晶圓表面檢測設(shè)備的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對晶圓表面檢測設(shè)備進行更全面的描述。附圖中給出了晶圓表面檢測設(shè)備的首選實施例。但是，晶圓表面檢測設(shè)備可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對晶圓表面檢測設(shè)備的公開內(nèi)容更加透徹全面。
[0023]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在晶圓表面檢測設(shè)備的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0024]如圖1所示，一實施方式的晶圓表面檢測設(shè)備10用于對晶圓20的表面進行檢測，同時參見圖2、圖3，晶圓表面檢測設(shè)備10包括運動平臺100和檢測組件200。運動平臺100包括X軸軌道120和Y軸軌道140，檢測組件200與X軸軌道120連接，檢測組件200能夠在X軸軌道120上滑動，晶圓20能夠在Y軸軌道140上滑動至檢測組件200的下方。檢測組件200包括相互固定連接的相機220、鏡頭240和光源260，晶圓20位于檢測組件200下方時，相機220正對晶圓20，鏡頭240位于相機220和晶圓20之間，光源260朝向晶圓20。
[0025]待檢測的晶圓20在Y軸軌道140上被帶到檢測組件200下方，相機220通過鏡頭240對晶圓20進行拍照，由光源260對晶圓20進行照明，拍照后由軟件對圖片進行處理，獲得晶圓20表面缺陷的檢測結(jié)果。通過上述晶圓表面檢測設(shè)備10進行檢測，檢測結(jié)果準確，不會損傷晶圓20，安全可靠，而且能夠提高檢測效率。一次檢測待檢測的晶圓20的數(shù)量可以是一片或多片。若晶圓20的數(shù)量為一片，可以僅進行一次拍照。若待檢測的晶圓20的數(shù)量為多片，檢測組件200在X軸軌道120上移動，晶圓20在Y軸軌道140上移動，檢測組件200可以依次對多個晶圓20拍照，在保證準確率的前提下，進一步的提高了檢測效率。
[0026]在其中一個實施例中，光源260包括同軸光源262和環(huán)形光源264，同軸光源262位于鏡頭240和晶圓20之間，環(huán)形光源264位于同軸光源262和晶圓20之間。其中同軸光源262優(yōu)選光束嚴格平行的同軸光源，環(huán)形光源264優(yōu)選O角度環(huán)形光源。每片晶圓20都要進行兩次打光，同軸光源262提供一次照明，環(huán)形光源264提供一次照明，由相機220分別進行拍照，同軸光源262提供照明拍攝的圖片對晶圓20內(nèi)部的缺陷進行檢測，如凹坑、凸起、黑點等缺陷的檢測。環(huán)形光源264提供照明拍攝的圖片對晶圓20表面外來物缺陷進行檢測，如灰塵、異物等缺陷的檢測。
[0027]在一實施例中，X軸軌道120的延伸方向和Y軸軌道140的延伸方向垂直，容易調(diào)節(jié)晶圓20和檢測組件200的相對位置。為保證較高的檢測精度，在其中一個實施例中，相機220的分辨率為2900萬或2900萬以上，鏡頭240為遠心鏡頭，且優(yōu)選超高清遠心鏡頭。若相機220的分辨率為2900萬，檢測晶圓20的光學(xué)分辨率就可以達到Sum。
[0028]為了提高檢測組件200和晶圓20的相對移動精度，在一實施例中，運動平臺100還可以包括第一伺服電機和第二伺服電機(圖中未示出)，第一伺服電機驅(qū)動檢測組件200在X軸軌道120上滑動，第二伺服電機驅(qū)動晶圓20在Y軸軌道140上滑動。
[0029]再參見圖1、圖2，在其中一個實施例中，運動平臺100還包括夾具160，夾具160滑動連接在Y軸軌道140上，夾具160用于固定晶圓20。進一步的，夾具160用于放置多個順序排列的晶圓20，例如12個晶圓20，檢測組件200通過X軸軌道120和Y軸軌道140的共同運動，將晶圓20逐個運動到檢測組件200的正下方，逐個進行拍照。在一實施例中，被檢測晶圓20可以按照預(yù)先設(shè)定的I至12的順序進行運動拍照，每片晶圓20都要進行兩次打光，同軸光源262提供一次照明，環(huán)形光源264提供一次照明，由相機220分別進行拍照。拍照后由軟件對圖片進行處理，檢測晶圓20成像部分有無缺陷存在。檢測完成后系統(tǒng)軟件會顯示出有缺陷的晶圓20的序號，由工作人員或者機械手將夾具160取下，并將有缺陷的晶圓20作為不良品，取下放置在不良品盒中，其余晶圓20放入良品盒。
[0030]本實施例的晶圓表面檢測設(shè)備10還可以包括基座300，在一實施例中，還可以包括等離子吹風(fēng)機400，X軸軌道120和Y軸軌道140安裝在基座300上，等離子吹風(fēng)機400設(shè)置在基座300上，等離子吹風(fēng)機400的出風(fēng)方向朝向晶圓20，以除靜電。參見圖1，晶圓表面檢測設(shè)備10還可以包括隔離罩500，隔離罩500罩設(shè)在基座300的上方，檢測組件200和X軸軌道120位于隔離罩500內(nèi)，部分Y軸軌道140位于隔離罩500內(nèi)，Y軸軌道140上具有上下料位142，上下料位142位于隔離罩500外，晶圓20可以方便的在上下料位142處進行上下料。
[0031]在其中一個實施例中，隔離罩500的上方可以設(shè)置用于顯示晶圓表面檢測設(shè)備10工作狀態(tài)的三色燈600，隔離罩500上可以設(shè)置顯示器700，上下料位142的兩側(cè)可以分別設(shè)置急停按鈕820、啟動按鈕840和停止按鈕860。
[0032]—實施例的晶圓表面檢測設(shè)備10還可以包括工控機(圖中未示出)，控制運動平臺100的運動控制軟件可通過局域網(wǎng)、因特網(wǎng)或者串口與工控機連接。工控機則是通過PCI(Peripheral Component Interconnect，外設(shè)部件互連標(biāo)準)卡以及串口與運動平臺100進行連接，工控機可控制運動平臺100上的檢測組件200，而運動控制軟件可通過本系統(tǒng)的標(biāo)準協(xié)議發(fā)送指令到工控機，對運動平臺100上的檢測組件200進行控制以及查詢檢測組件200的狀態(tài)。
[0033]同時參見圖4，晶圓表面檢測設(shè)備10的工作步驟包括:
[0034]SlOO，設(shè)備初始化。
[0035]S200，人工將待檢測晶圓20放置在夾具160上。在其他實施例中，也可以通過機械手放置。
[0036]S300，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的12個工位位置，依次對晶圓20進行拍照，每片晶圓20用同軸光源262和環(huán)形光源264各打光一次，分別拍攝圖片，并由軟件對兩張圖片進行實時檢測。
[0037]S400，12片晶圓20全部檢測完成后，將夾具160退出到上下料位142。
[0038]S500，根據(jù)系統(tǒng)軟件顯不的良品和不良品序號將良品放入良品盒，將不良品放入不良品盒。
[0039]S600，軟件會將不良品的具體不良項目進行統(tǒng)計并存檔。
[0040]S700，晶圓20檢測完成，重復(fù)以上步驟S200到步驟S600。
[0041]以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。
[0042]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種晶圓表面檢測設(shè)備，用于對晶圓的表面進行檢測，其特征在于，包括運動平臺和檢測組件； 所述運動平臺包括X軸軌道和Y軸軌道，所述檢測組件與所述X軸軌道連接，所述檢測組件能夠在所述X軸軌道上滑動，所述晶圓能夠在所述Y軸軌道上滑動至所述檢測組件的下方； 所述檢測組件包括相互固定連接的相機、鏡頭和光源，所述晶圓位于所述檢測組件下方時，所述相機正對所述晶圓，所述鏡頭位于所述相機和所述晶圓之間，所述光源朝向所述晶圓O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，所述光源包括同軸光源和環(huán)形光源，所述同軸光源位于所述鏡頭和所述晶圓之間，所述環(huán)形光源位于所述同軸光源和所述晶圓之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，所述X軸軌道的延伸方向和所述Y軸軌道的延伸方向垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，所述相機的分辨率為2900萬或2900萬以上，所述鏡頭為遠心鏡頭。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，所述運動平臺還包括第一伺服電機和第二伺服電機，所述第一伺服電機驅(qū)動所述檢測組件在所述X軸軌道上滑動，所述第二伺服電機驅(qū)動所述晶圓在所述Y軸軌道上滑動。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，所述運動平臺還包括夾具，所述夾具滑動連接在所述Y軸軌道上，所述夾具用于固定所述晶圓。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，所述夾具用于放置多個順序排列的所述晶圓。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，還包括基座，所述X軸軌道和所述Y軸軌道安裝在所述基座上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，還包括隔離罩，所述隔離罩罩設(shè)在所述基座的上方，所述檢測組件和所述X軸軌道位于所述隔離罩內(nèi)，部分所述Y軸軌道位于所述隔離罩內(nèi)，所述Y軸軌道上具有上下料位，所述上下料位位于所述隔離罩外。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶圓表面檢測設(shè)備，其特征在于，還包括等離子吹風(fēng)機，所述等離子吹風(fēng)機設(shè)置在所述基座上，所述等離子吹風(fēng)機的出風(fēng)方向朝向所述晶圓。
【文檔編號】G01N21/88GK205484099SQ201620244498
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】李玉廷, 王光能, 舒遠, 李雷生, 閆靜, 方偉, 高云峰
【申請人】大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司, 深圳市大族電機科技有限公司