CN119164970A - 一种晶圆缺陷自动检测装置及方法 - Google Patents
一种晶圆缺陷自动检测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN119164970A CN119164970A CN202411670998.6A CN202411670998A CN119164970A CN 119164970 A CN119164970 A CN 119164970A CN 202411670998 A CN202411670998 A CN 202411670998A CN 119164970 A CN119164970 A CN 119164970A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- light source
- edge
- detection
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 175
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 16
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 166
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
- G01N2021/0112—Apparatus in one mechanical, optical or electronic block
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供了一种晶圆缺陷自动检测装置,包括片盒加载单元、晶圆移动单元、缺陷检测单元和数据处理单元,片盒加载单元用于控制片盒仓门的开闭,晶圆移动单元包括机械臂,用于控制晶圆移动,缺陷检测单元包括边缘检测单元和表面检测单元,边缘检测单元包括共用载台、寻边模块和检测模块,共用载台设有固定夹具,寻边模块包括寻边传感器,检测模块包括第一检测模块、第二检测模块和第三检测模块,第一检测模块用于晶圆边缘凹槽区域缺陷检测,第二检测模块用于晶圆边缘倒角区域的缺陷检测,第三检测模块用于晶圆边缘向内预设区域的缺陷检测,数据处理单元与片盒加载单元、晶圆移动单元、缺陷检测单元相连接。本申请还公开一种晶圆缺陷自动检测方法。
Description
技术领域
本发明属于半导体检测技术领域,尤其涉及一种晶圆缺陷自动检测装置及方法。
背景技术
晶圆在生产过程中,由于生产设备的稳定性、生产工艺参数的调整、晶圆的搬运转移等因素,会导致晶圆产生颗粒物、划痕、污染物等不同种类的缺陷,因此需要对每一个晶圆进行缺陷检测,以确保晶圆生产质量。目前主要采用人工目检的方式进行缺陷检测,但是这种方法效率比较低,准确度也较难保证,且存在较大的人为误差。
本发明为解决上述技术问题,设计了一种晶圆缺陷自动检测装置及方法。
发明内容
本发明提供一种晶圆缺陷自动检测装置及方法,旨在解决晶圆缺陷检测效率低、误差大的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种晶圆缺陷自动检测装置,包括片盒加载单元、晶圆移动单元、缺陷检测单元和数据处理单元,所述片盒加载单元用于控制片盒仓门的开闭,所述晶圆移动单元包括机械臂,所述机械臂用于控制晶圆的移动,所述缺陷检测单元包括边缘检测单元和表面检测单元,所述边缘检测单元包括共用载台、寻边模块和检测模块,所述共用载台设有固定夹具,所述寻边模块包括寻边传感器,所述检测模块包括第一检测模块、第二检测模块和第三检测模块,第一检测模块用于晶圆边缘的凹槽区域的缺陷检测,第二检测模块用于晶圆边缘的倒角区域的缺陷检测,第三检测模块用于晶圆边缘向内预设区域的缺陷检测,所述数据处理单元与片盒加载单元、晶圆移动单元、缺陷检测单元相连接。
在上述技术方案基础上,所述第一检测模块包括区域相机组件和第一光源组件,所述区域相机组件包括第一区域相机、第二区域相机和第三区域相机,第一区域相机和第二区域相机分别设置在晶圆边缘斜上方和斜下方,第三区域相机设置在沿晶圆径向延伸的边缘外侧,所述区域相机组件靠近晶圆的一侧设有凸透镜,所述第一光源组件包括第一光源、第二光源和第三光源,第一光源和第二光源分别与第一区域相机和第二区域相机对应设置,第三光源设置在第三区域相机和晶圆之间。
在上述技术方案基础上,所述第二检测模块包括线扫相机和C形光源,所述晶圆一端由C形光源开口处插入预设距离,所述线扫相机的数量为三个,三个线扫相机沿背离C形光源开口处一侧周向均匀分布,所述线扫相机靠近晶圆的一侧设有凸透镜。
在上述技术方案基础上,所述第三检测模块包括线扫相机和第二光源组件,所述第二光源组件包括上光源和下光源,所述上光源和下光源相对设置且分别设置在晶圆边缘的上下两侧,两个所述线扫相机分别与上光源和下光源对应设置,分别设置在上光源和下光源远离晶圆的一侧,所述线扫相机靠近晶圆的一侧设有凸透镜。
在上述技术方案基础上,所述表面检测单元包括线扫相机组件和第三光源组件,所述线扫相机组件包括第一线扫相机和第二线扫相机,所述第一线扫相机和第二线扫相机相对设置且分别设置在晶圆的上下两侧,以同时进行晶圆上下两面的缺陷扫描,两个所述第三光源组件分别设置在第一线扫相机和第二线扫相机与晶圆之间,所述线扫相机组件靠近晶圆的一侧设有凹透镜。
在上述技术方案基础上,所述表面检测单元还包括第一支撑系统和第二支撑系统,所述第一支撑系统和第二支撑系统分别用于不同区域的缺陷检测。
在上述技术方案基础上,所述第一支撑系统包括第一夹爪,所述第二支撑系统包括第二夹爪,所述第一夹爪和第二夹爪的数量均为多个,多个第一夹爪和第二夹爪被构造为周向夹持于晶圆边缘。
在上述技术方案基础上,所述第一支撑系统和第二支撑系统表面涂覆有吸光材料。
在上述技术方案基础上,所述数据处理单元包括自动识别模块、分类模块和统计模块。
第二方面,本发明提供一种晶圆缺陷自动检测方法,应用于如上述实施例中任一项所述的晶圆缺陷自动检测装置,包括以下步骤:获取开始检测信号,控制片盒加载单元开启片盒仓门;机械臂夹持晶圆由片盒内移动至边缘检测单元的共用载台;固定夹具调整晶圆中心偏移位置,将晶圆置于共用载台的中心;控制共用载台带动晶圆旋转一周,寻边传感器定位晶圆凹槽所在位置;控制固定夹具移动,配合第一检测模块对晶圆边缘的凹槽区域进行缺陷检测;第二检测模块对晶圆边缘的倒角区域进行缺陷检测,第三检测模块对晶圆边缘向内预设区域进行缺陷检测;机械臂夹持晶圆至表面检测单元,通过线扫相机组件同时对晶圆的正面和背面进行缺陷检测;缺陷检测单元信号传送至数据处理单元,数据处理单元进行信号的识别、分类和统计;机械臂夹持晶圆至片盒加载单元内,控制片盒加载单元关闭片盒仓门,完成检测过程。
与相关技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明通过设置片盒加载单元能够控制片盒仓门自动开闭,通过设置晶圆移动单元,在晶圆缺陷检测过程中采用机械臂完成晶圆的移动,避免工作人员接触晶圆,片盒加载单元和晶圆移动单元的设置均能够提高晶圆缺陷检测的自动化,通过设置边缘检测单元,采用寻边模块对晶圆边缘的凹槽位置进行定位,定位后采用第一检测模块对凹槽区域的缺陷进行检测,将寻边模块与检测模块集成在一起,完成寻边过程后可以直接进行边缘检测过程,能够提高缺陷检测的效率,通过设置第二检测模块和第三检测模块分别对晶圆边缘的倒角区域以及晶圆边缘向内预设区域的缺陷进行检测,能够提高晶圆缺陷检测的精准度。
2、采用表面检测单元对晶圆的表面进行缺陷检测,在晶圆上下两侧相对设置线扫相机组件和第三光源组件,使得第一线扫相机和第二线扫相机同时对晶圆的正反两面进行扫描,提高晶圆缺陷检测的效率。线扫相机组件的使用,相对于区域扫描或者旋转扫描方式来说,线扫图片拼接印少,能够更加保证检测图片的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测装置的寻边模块的结构示意图;
图2是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测装置的第一检测模块的结构示意图;
图3是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测装置的第二检测模块的结构示意图;
图4是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测装置的第三检测模块的结构示意图;
图5是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测装置的表面检测单元的结构示意图;
图6是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测装置的片盒加载单元的结构示意图;
图7是本发明提供的一个晶圆缺陷自动检测方法的流程图。
图中:1、片盒加载单元;10、片盒;11、承载台;12、横移机构;13、仓门开启机构;14、仓门回避机构;2、缺陷检测单元;3、边缘检测单元;31、共用载台;311、固定夹具;32、寻边模块;321、寻边传感器;33、检测模块;331、第一检测模块;3311、第一区域相机;3312、第二区域相机;3313、第三区域相机;3314、凸透镜;3315、第一光源;3316、第二光源;3317、第三光源;332、第二检测模块;3321、线扫相机;3322、C形光源;333、第三检测模块;3331、上光源;3332、下光源;4、表面检测单元;41、第一线扫相机;42、第二线扫相机;43、第三光源组件;44、凹透镜;45、第一支撑系统;46、第二支撑系统;5、晶圆。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明:
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
结合图1-6所示,本公开实施例提供一种晶圆缺陷自动检测装置,包括片盒加载单元1、晶圆移动单元、缺陷检测单元2和数据处理单元,所述片盒加载单元1用于控制片盒仓门的开闭,所述晶圆移动单元包括机械臂,所述机械臂用于控制晶圆5的移动,所述缺陷检测单元2包括边缘检测单元3和表面检测单元4,所述边缘检测单元3包括共用载台31、寻边模块32和检测模块33,所述共用载台31设有固定夹具311,所述寻边模块32包括寻边传感器321,所述检测模块33包括第一检测模块331、第二检测模块332和第三检测模块333,第一检测模块331用于晶圆5边缘的凹槽区域的缺陷检测,第二检测模块332用于晶圆5边缘的倒角区域的缺陷检测,第三检测模块333用于晶圆5边缘向内预设区域的缺陷检测,所述数据处理单元与片盒加载单元1、晶圆移动单元、缺陷检测单元2相连接。
采用本公开实施例提供的晶圆缺陷自动检测装置,通过设置片盒加载单元1能够控制片盒仓门自动开闭,通过设置晶圆移动单元,在晶圆5缺陷检测过程中采用机械臂完成晶圆5的移动,避免工作人员接触晶圆5,片盒加载单元1和晶圆移动单元的设置均能够提高晶圆5缺陷检测的自动化,通过设置边缘检测单元3,采用寻边模块32对晶圆5边缘的凹槽位置进行定位,定位后采用第一检测模块331对凹槽区域的缺陷进行检测,将寻边模块32与检测模块33集成在一起,完成寻边过程后可以直接进行边缘检测过程,能够提高缺陷检测的效率,通过设置第二检测模块332和第三检测模块333分别对晶圆5边缘的倒角区域以及晶圆5边缘向内预设区域的缺陷进行检测,能够提高晶圆5缺陷检测的精准度。
具体地,固定夹具311能够辅助调整晶圆5中心偏移位置,使得晶圆5位于共用载台31的中心位置,共用载台31旋转带动固定夹具311旋转以带动晶圆5旋转,实现对晶圆5边缘凹槽位置的寻找定位。在第一检测模块331、第二检测模块332和第三检测模块333的检测过程中,可以通过共用载台31及固定夹具311带动晶圆5旋转来调整晶圆5的放置角度,以配合检测模块33的检测,也可以通过设置多个固定夹具311的方式,多个固定夹具311周向均匀固定于晶圆5边缘,在检测模块33检测过程中,可以根据需要检测的区域选择对应的固定夹具311进行晶圆5的固定,避免固定夹具311对于晶圆5边缘的缺陷检测产生影响。
在上述技术方案基础上,如图2所示,所述第一检测模块331包括区域相机组件和第一光源3315组件,所述区域相机组件包括第一区域相机3311、第二区域相机3312和第三区域相机3313,第一区域相机3311和第二区域相机3312分别设置在晶圆5边缘斜上方和斜下方,第三区域相机3313设置在沿晶圆5径向延伸的边缘外侧,所述区域相机组件靠近晶圆5的一侧设有凸透镜3314,所述第一光源3315组件包括第一光源3315、第二光源3316和第三光源3317,第一光源3315和第二光源3316分别与第一区域相机3311和第二区域相机3312对应设置,第三光源3317设置在第三区域相机3313和晶圆5之间。
第一检测模块331用于晶圆5边缘的凹槽区域的缺陷检测,凹槽指的是晶圆5的notch,是一种用来标记晶向的凹槽标记,通常呈现为V形或U形,除了标记晶向,另一个作用是使晶圆5在半导体制造设备中能够正确定位和对准。在第一检测模块331的检测过程中,第一光源3315、第二光源3316和第三光源3317发出的光从多个方向照射到晶圆5凹槽区域的表面,表面存在缺陷的地方就会有异常的散射光,散射光经镜头投射到第一区域相机3311、第二区域相机3312或第三区域相机3313的成像单元,得到检测图片。
可以理解,在第一检测模块331的检测过程中,可以根据实际需求调整区域相机的视野范围和镜头类型,此外,区域相机组件中的相机数量也可以根据实际需求进行调整,相机数量可以是一个,例如第三区域相机3313单独进行扫描检测,相机数量也可以是两个,例如第一区域相机3311和第二区域相机3312配合进行扫描检测。其中,第一光源3315、第二光源3316和第三光源3317配合相应区域相机设置,第一光源3315和第二光源3316相对于晶圆5对称设置。晶圆5边缘的凹槽存在倒角结构,第一光源3315和第二光源3316的光源面板延伸方向垂直于倒角结构表面,保证发出的光平行于倒角结构表面。
在上述技术方案基础上,如图3所示,所述第二检测模块332包括线扫相机3321和C形光源3322,所述晶圆5一端由C形光源3322开口处插入预设距离,所述线扫相机3321的数量为三个,三个线扫相机3321沿背离C形光源3322开口处一侧周向均匀分布,所述线扫相机3321靠近晶圆5的一侧设有凸透镜3314。
在第二检测模块332的检测过程中,C形光源3322将晶圆5边缘的倒角包围起来,发出的光连续性地照射在倒角区域的表面,表面存在缺陷的地方就会有异常的散射光,散射光经镜头投射到对应的线扫相机3321,得到相应的检测图片。
在上述技术方案基础上,如图4所示,所述第三检测模块333包括线扫相机3321和第二光源3316组件,所述第二光源3316组件包括上光源3331和下光源3332,所述上光源3331和下光源3332相对设置且分别设置在晶圆5边缘的上下两侧,两个所述线扫相机3321分别与上光源3331和下光源3332对应设置,分别设置在上光源3331和下光源3332远离晶圆5的一侧,所述线扫相机3321靠近晶圆5的一侧设有凸透镜3314。
具体地,第三检测模块333用于晶圆5边缘向内预设区域的缺陷检测,预设区域可以是晶圆5边缘向内长度为a所覆盖的区域,a的取值范围为1mm-4mm,a的取值可以根据实际晶圆5的尺寸参数进行选择。
在上述技术方案基础上,如图5所示,所述表面检测单元4包括线扫相机组件和第三光源组件43,所述线扫相机组件包括第一线扫相机41和第二线扫相机42,所述第一线扫相机41和第二线扫相机42相对设置且分别设置在晶圆5的上下两侧,以同时进行晶圆5上下两面的缺陷扫描,两个所述第三光源组件43分别设置在第一线扫相机41和第二线扫相机42与晶圆5之间,所述线扫相机组件靠近晶圆5的一侧设有凹透镜44。
采用表面检测单元4对晶圆5的表面进行缺陷检测,在晶圆5上下两侧相对设置线扫相机组件和第三光源组件43,使得第一线扫相机41和第二线扫相机42同时对晶圆5的正反两面进行扫描,提高晶圆5缺陷检测的效率。线扫相机组件的使用,相对于区域扫描或者旋转扫描方式来说,线扫图片拼接印少,能够更加保证检测图片的准确性。
第一检测模块331、第二检测模块332、第三检测模块333和表面检测单元4中相机组件和光源组件均设有三轴调节机构,对相机组件和光源组件的位置进行精确调整,保证检测过程中相机组件的成像精度。
在上述技术方案基础上,所述表面检测单元4还包括第一支撑系统45和第二支撑系统46,所述第一支撑系统45和第二支撑系统46分别用于不同区域的缺陷检测。
在表面检测单元4的检测过程中,可以通过调整第一支撑系统45和第二支撑系统46的工作状态以配合表面检测单元4的检测,第一支撑系统45和第二支撑系统46周向间隔均匀支撑于晶圆5边缘,在检测过程中,可以根据需要检测的区域选择对应的支撑系统进行晶圆5的支撑,从而避免支撑系统对于晶圆5正面和反面的缺陷检测产生影响。
在上述技术方案基础上,所述第一支撑系统45包括第一夹爪,所述第二支撑系统46包括第二夹爪,所述第一夹爪和第二夹爪的数量均为多个,多个第一夹爪和第二夹爪被构造为周向夹持于晶圆5边缘。
在上述技术方案基础上,所述第一支撑系统45和第二支撑系统46表面涂覆有吸光材料,或者包覆有吸光膜,在晶圆5表面检测过程中,能够去除第一支撑系统45和第二支撑系统46的反射光,避免影响表面检测单元4对晶圆5表面检测时的信息提取以及检测精确度。
在上述技术方案基础上,如图6所示,所述片盒10设有仓门,所述片盒加载单元1包括承载台11、横移机构12、仓门开启机构13和仓门回避机构14,所述横移机构12设于片盒底部,所述仓门朝向外部的一侧设有能够相对于仓门旋转的定位块,所述仓门开启机构13与定位块对应设置,能够锁定仓门上的定位块并进行旋转,实现仓门的开启,所述仓门回避机构14设于仓门开启机构13底部,待仓门开启后,仓门回避机构14带动仓门开启机构13以将仓门向远离片盒的方向移动一段距离,并向下移动至避开取放晶圆5区域。当仓门需要关闭时,仓门回避机构14带动仓门开启机构13以将仓门移回至原始位置,仓门开启机构13旋转定位块,关闭仓门。
在上述技术方案基础上,所述数据处理单元包括自动识别模块、分类模块和统计模块。
结合图7所示,本发明提供一种晶圆缺陷自动检测方法,应用于如上述实施例中任一项所述的晶圆缺陷自动检测装置,包括以下步骤:
获取开始检测信号,控制片盒加载单元1开启片盒仓门;
机械臂夹持晶圆5由片盒内移动至边缘检测单元3的共用载台31;
固定夹具311调整晶圆5中心偏移位置,将晶圆5置于共用载台31的中心;
控制共用载台31带动晶圆5旋转一周,寻边传感器321定位晶圆5凹槽所在位置;
控制固定夹具311移动,配合第一检测模块331对晶圆5边缘的凹槽区域进行缺陷检测;
第二检测模块332对晶圆5边缘的倒角区域进行缺陷检测,第三检测模块333对晶圆5边缘向内预设区域进行缺陷检测;
机械臂夹持晶圆5至表面检测单元4,通过线扫相机组件同时对晶圆5的正面和背面进行缺陷检测;
缺陷检测单元2信号传送至数据处理单元,数据处理单元进行信号的识别、分类和统计;
机械臂夹持晶圆5至片盒加载单元1内,控制片盒加载单元1关闭片盒仓门,完成检测过程。
上面以举例方式对本发明进行了说明,但本发明不限于上述具体实施例,凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,包括片盒加载单元、晶圆移动单元、缺陷检测单元和数据处理单元,所述片盒加载单元用于控制片盒仓门的开闭,所述晶圆移动单元包括机械臂,所述机械臂用于控制晶圆的移动,所述缺陷检测单元包括边缘检测单元和表面检测单元,所述边缘检测单元包括共用载台、寻边模块和检测模块,所述共用载台设有固定夹具,所述寻边模块包括寻边传感器,所述检测模块包括第一检测模块、第二检测模块和第三检测模块,所述第一检测模块用于晶圆边缘的凹槽区域的缺陷检测,所述第二检测模块用于晶圆边缘的倒角区域的缺陷检测,所述第三检测模块用于晶圆边缘向内预设区域的缺陷检测,所述数据处理单元与片盒加载单元、晶圆移动单元、缺陷检测单元相连接。
2.根据权利要求1所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述第一检测模块包括区域相机组件和第一光源组件,所述区域相机组件包括第一区域相机、第二区域相机和第三区域相机,第一区域相机和第二区域相机分别设置在晶圆边缘斜上方和斜下方,第三区域相机设置在沿晶圆径向延伸的边缘外侧,所述区域相机组件靠近晶圆的一侧设有凸透镜,所述第一光源组件包括第一光源、第二光源和第三光源,第一光源和第二光源分别与第一区域相机和第二区域相机对应设置,第三光源设置在第三区域相机和晶圆之间。
3.根据权利要求1所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述第二检测模块包括线扫相机和C形光源,所述晶圆一端由C形光源开口处插入预设距离,所述线扫相机的数量为三个,三个线扫相机沿背离C形光源开口处一侧周向均匀分布,所述线扫相机靠近晶圆的一侧设有凸透镜。
4.根据权利要求1所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述第三检测模块包括线扫相机和第二光源组件,所述第二光源组件包括上光源和下光源,所述上光源和下光源相对设置且分别设置在晶圆边缘的上下两侧,两个所述线扫相机分别与上光源和下光源对应设置,分别设置在上光源和下光源远离晶圆的一侧,所述线扫相机靠近晶圆的一侧设有凸透镜。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述表面检测单元包括线扫相机组件和第三光源组件,所述线扫相机组件包括第一线扫相机和第二线扫相机,所述第一线扫相机和第二线扫相机相对设置且分别设置在晶圆的上下两侧,以同时进行晶圆上下两面的缺陷扫描,两个所述第三光源组件分别设置在第一线扫相机和第二线扫相机与晶圆之间,所述线扫相机组件靠近晶圆的一侧设有凹透镜。
6.根据权利要求5所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述表面检测单元还包括第一支撑系统和第二支撑系统,所述第一支撑系统和第二支撑系统分别用于不同区域的缺陷检测。
7.根据权利要求6所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述第一支撑系统包括第一夹爪,所述第二支撑系统包括第二夹爪,所述第一夹爪和第二夹爪的数量均为多个,多个第一夹爪和第二夹爪被构造为周向夹持于晶圆边缘。
8.根据权利要求6所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述第一支撑系统和第二支撑系统表面涂覆有吸光材料。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,所述数据处理单元包括自动识别模块、分类模块和统计模块。
10.一种晶圆缺陷自动检测方法,应用于如权利要求1至9中任一项所述的晶圆缺陷自动检测装置,其特征在于,包括以下步骤:
获取开始检测信号,控制片盒加载单元开启片盒仓门;
机械臂夹持晶圆由片盒内移动至边缘检测单元的共用载台;
固定夹具调整晶圆中心偏移位置,将晶圆置于共用载台的中心;
控制共用载台带动晶圆旋转一周,寻边传感器定位晶圆凹槽所在位置;
控制固定夹具移动,配合第一检测模块对晶圆边缘的凹槽区域进行缺陷检测;
第二检测模块对晶圆边缘的倒角区域进行缺陷检测,第三检测模块对晶圆边缘向内预设区域进行缺陷检测;
机械臂夹持晶圆至表面检测单元,通过线扫相机组件同时对晶圆的正面和背面进行缺陷检测;
缺陷检测单元信号传送至数据处理单元,数据处理单元进行信号的识别、分类和统计;
机械臂夹持晶圆至片盒加载单元内,控制片盒加载单元关闭片盒仓门,完成检测过程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411670998.6A CN119164970A (zh) | 2024-11-21 | 2024-11-21 | 一种晶圆缺陷自动检测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411670998.6A CN119164970A (zh) | 2024-11-21 | 2024-11-21 | 一种晶圆缺陷自动检测装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN119164970A true CN119164970A (zh) | 2024-12-20 |
Family
ID=93889301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411670998.6A Pending CN119164970A (zh) | 2024-11-21 | 2024-11-21 | 一种晶圆缺陷自动检测装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN119164970A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119901682A (zh) * | 2025-03-28 | 2025-04-29 | 杭州光研科技有限公司 | 一种晶圆缺陷检测装置、方法、设备及计算机可读存储介质 |
| CN120385284A (zh) * | 2025-06-30 | 2025-07-29 | 上海中科飞测半导体科技有限公司 | 一种晶圆边缘区域测量装置及方法 |
| CN121007906A (zh) * | 2025-10-22 | 2025-11-25 | 杭州微纳智感光电科技有限公司 | 取图控制方法、装置、设备、存储介质及产品 |
Citations (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003139523A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-14 | Nippon Electro Sensari Device Kk | 表面欠陥検出方法および表面欠陥検出装置 |
| JP2008064656A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Nikon Corp | 周縁検査装置 |
| US20110054659A1 (en) * | 2007-02-23 | 2011-03-03 | Rudolph Technologies, Inc. | Wafer fabrication monitoring systems and methods, including edge bead removal processing |
| CN104458763A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 元亮科技有限公司 | 广视野表面缺陷检测装置 |
| CN107026096A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 易发精机股份有限公司 | 晶圆边缘量测模组 |
| CN107026095A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 易发精机股份有限公司 | 晶圆边缘量测模组 |
| CN211017041U (zh) * | 2020-06-09 | 2020-07-14 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种晶圆的定位寻边装置 |
| CN213212137U (zh) * | 2020-11-05 | 2021-05-14 | 天津中环领先材料技术有限公司 | 一种半导体自动寻边定位装置 |
| CN213632901U (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-06 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 晶圆制样装置 |
| CN113155840A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 南亚科技股份有限公司 | 双面晶圆成像装置及其方法 |
| CN215066090U (zh) * | 2021-01-27 | 2021-12-07 | 深圳中科飞测科技股份有限公司 | 一种检测光源和检测系统 |
| CN115128099A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-30 | 苏州高视半导体技术有限公司 | 晶圆缺陷检测方法、晶圆缺陷检测设备及其拍摄装置 |
| CN217903093U (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-25 | 上海探跃半导体设备有限公司 | 一种晶片缺口寻边装置和光刻系统 |
| CN218445079U (zh) * | 2022-06-02 | 2023-02-03 | 深圳华工量测工程技术有限公司 | 一种晶圆外观检测装置 |
| CN115931904A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-04-07 | 武汉精立电子技术有限公司 | 一种晶圆外观缺陷检测设备 |
| CN116013812A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-25 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 基于机器视觉的晶圆检测识别装置 |
| CN219066766U (zh) * | 2022-11-30 | 2023-05-23 | 常州承芯半导体有限公司 | 晶圆检测装置 |
| CN219590209U (zh) * | 2023-01-09 | 2023-08-25 | 苏州高视半导体技术有限公司 | 中路直射式边缘三面检测光学系统及边缘三面检测装置 |
| CN117252861A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-19 | 西安芯晖检测技术有限公司 | 一种晶圆表面缺陷的检测方法、装置及系统 |
| CN117524961A (zh) * | 2023-11-23 | 2024-02-06 | 江苏京创先进电子科技有限公司 | 一种对中与寻边装置、方法及存储介质 |
| CN117630038A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-01 | 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 | 晶圆缺陷检测方法及设备 |
| CN221102015U (zh) * | 2023-11-16 | 2024-06-07 | 苏州新尚思自动化设备有限公司 | 晶圆边缘检测装置 |
| CN118329777A (zh) * | 2024-06-11 | 2024-07-12 | 深圳市华拓半导体技术有限公司 | 裸晶圆表面缺陷的检测方法、装置、终端设备及存储介质 |
| CN118464931A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-08-09 | 上海优睿谱半导体设备有限公司 | 一种晶圆缺陷检测及倒角参数测量设备 |
| CN118566249A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-08-30 | 北京火眼新材料制造有限公司 | 透明晶圆表面纳米级划痕检测系统及方法 |
-
2024
- 2024-11-21 CN CN202411670998.6A patent/CN119164970A/zh active Pending
Patent Citations (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003139523A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-14 | Nippon Electro Sensari Device Kk | 表面欠陥検出方法および表面欠陥検出装置 |
| JP2008064656A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Nikon Corp | 周縁検査装置 |
| US20110054659A1 (en) * | 2007-02-23 | 2011-03-03 | Rudolph Technologies, Inc. | Wafer fabrication monitoring systems and methods, including edge bead removal processing |
| CN104458763A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 元亮科技有限公司 | 广视野表面缺陷检测装置 |
| CN107026096A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 易发精机股份有限公司 | 晶圆边缘量测模组 |
| CN107026095A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 易发精机股份有限公司 | 晶圆边缘量测模组 |
| CN113155840A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 南亚科技股份有限公司 | 双面晶圆成像装置及其方法 |
| CN211017041U (zh) * | 2020-06-09 | 2020-07-14 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种晶圆的定位寻边装置 |
| CN213212137U (zh) * | 2020-11-05 | 2021-05-14 | 天津中环领先材料技术有限公司 | 一种半导体自动寻边定位装置 |
| CN215066090U (zh) * | 2021-01-27 | 2021-12-07 | 深圳中科飞测科技股份有限公司 | 一种检测光源和检测系统 |
| CN213632901U (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-06 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 晶圆制样装置 |
| CN218445079U (zh) * | 2022-06-02 | 2023-02-03 | 深圳华工量测工程技术有限公司 | 一种晶圆外观检测装置 |
| CN217903093U (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-25 | 上海探跃半导体设备有限公司 | 一种晶片缺口寻边装置和光刻系统 |
| CN115128099A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-30 | 苏州高视半导体技术有限公司 | 晶圆缺陷检测方法、晶圆缺陷检测设备及其拍摄装置 |
| CN219066766U (zh) * | 2022-11-30 | 2023-05-23 | 常州承芯半导体有限公司 | 晶圆检测装置 |
| CN116013812A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-25 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 基于机器视觉的晶圆检测识别装置 |
| CN219590209U (zh) * | 2023-01-09 | 2023-08-25 | 苏州高视半导体技术有限公司 | 中路直射式边缘三面检测光学系统及边缘三面检测装置 |
| CN115931904A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-04-07 | 武汉精立电子技术有限公司 | 一种晶圆外观缺陷检测设备 |
| CN117252861A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-19 | 西安芯晖检测技术有限公司 | 一种晶圆表面缺陷的检测方法、装置及系统 |
| CN221102015U (zh) * | 2023-11-16 | 2024-06-07 | 苏州新尚思自动化设备有限公司 | 晶圆边缘检测装置 |
| CN117524961A (zh) * | 2023-11-23 | 2024-02-06 | 江苏京创先进电子科技有限公司 | 一种对中与寻边装置、方法及存储介质 |
| CN117630038A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-01 | 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 | 晶圆缺陷检测方法及设备 |
| CN118464931A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-08-09 | 上海优睿谱半导体设备有限公司 | 一种晶圆缺陷检测及倒角参数测量设备 |
| CN118566249A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-08-30 | 北京火眼新材料制造有限公司 | 透明晶圆表面纳米级划痕检测系统及方法 |
| CN118329777A (zh) * | 2024-06-11 | 2024-07-12 | 深圳市华拓半导体技术有限公司 | 裸晶圆表面缺陷的检测方法、装置、终端设备及存储介质 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119901682A (zh) * | 2025-03-28 | 2025-04-29 | 杭州光研科技有限公司 | 一种晶圆缺陷检测装置、方法、设备及计算机可读存储介质 |
| CN120385284A (zh) * | 2025-06-30 | 2025-07-29 | 上海中科飞测半导体科技有限公司 | 一种晶圆边缘区域测量装置及方法 |
| CN121007906A (zh) * | 2025-10-22 | 2025-11-25 | 杭州微纳智感光电科技有限公司 | 取图控制方法、装置、设备、存储介质及产品 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN119164970A (zh) | 一种晶圆缺陷自动检测装置及方法 | |
| TWI682487B (zh) | 部件中心化 | |
| US7684031B2 (en) | Visual inspection apparatus, visual inspection method, and peripheral edge inspection unit that can be mounted on visual inspection apparatus | |
| KR101659587B1 (ko) | 표면 결함 검사 장치 | |
| JP2002321131A (ja) | ワークの供給装置 | |
| CN216081976U (zh) | 一种屏幕检测装置 | |
| KR101442792B1 (ko) | 사파이어 웨이퍼의 검사 방법 | |
| TW201721132A (zh) | 用於至少對半導體裝置之側表面檢測之設備、方法及電腦程式產品 | |
| CN115561261B (zh) | 侧边检测设备及其光学检测方法 | |
| CN114113123A (zh) | 一种用于手机摄像模组的检测装置 | |
| CN118712112A (zh) | 一种晶圆notch定位及边缘检测设备 | |
| CN115372375A (zh) | 晶圆检测装置及检测方法 | |
| US6633046B1 (en) | Method and apparatus for detecting that two moveable members are correctly positioned relatively to one another | |
| TWI414384B (zh) | 雷射加工方法、雷射加工裝置及太陽電池板製造方法 | |
| CN1537227A (zh) | 脆性材料基板端面部的检查方法及其装置 | |
| CN223461495U (zh) | 一种晶圆缺陷自动检测装置 | |
| KR102719735B1 (ko) | 얼라이너 장치 및 얼라인먼트 방법 | |
| JP7034797B2 (ja) | 貼り合せ基板の測定方法および加工方法並びにそれらに用いる装置 | |
| CN118090748B (zh) | 一种光学镜片的自动化检测设备 | |
| JP2023544848A (ja) | テレセントリックレンズを有する撮像装置を用いてプレーティング培養皿の画像を取得するシステム | |
| CN217304950U (zh) | 外形检测设备 | |
| EP1046881B1 (en) | Alignment and handover calibration with different hole shadows and ion implanter with e-chuck and gripper | |
| KR101533826B1 (ko) | 표면 결함 검사 장치 | |
| CN114414567A (zh) | 一种洗精术样本座 | |
| CN119198558B (zh) | 盲孔漏光检测设备及检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |