TW202303796A - 一種用於檢測矽片的系統 - Google Patents
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Abstract
本發明實施例公開了一種用於檢測矽片的系統，該系統包括：多個承載件，用於通過與該矽片的相應的多個部位接觸而對該述矽片進行承載；檢測裝置，用於通過相對於該矽片移動而對該矽片的不同部位的缺陷進行檢測；感測裝置，用於感測該檢測裝置的位置並且當感測到該檢測裝置處於對該矽片的與相應承載件接觸的部位進行檢測的位置時生成第一指令信號；驅動裝置，用於基於該第一指令信號使該相應承載件從與該矽片接觸的接觸位置移動至不與該矽片接觸的遠離位置，使得該矽片被該多個承載件中的除了該相應承載件以外的其他承載件承載。
Description
本發明屬於半導體製造領域，尤其關於一種用於檢測矽片的系統。
為各種原因而導致矽片具有雜質從而產生缺陷，由於上述步驟之間複雜的相互作用，在矽片的邊緣區域往往更容易產生缺陷，在矽片的邊緣造成了不穩定的薄膜堆積，在後續的步驟中，這些薄膜的部分或者全部可能產生缺陷，而這些缺陷會被轉移到矽片的器件區域。隨著資訊化的全球發展，矽片應用領域的器件尺寸持續減小，上述缺陷的影響逐漸變的更加顯著。因此，矽片的邊緣在半導體製造中已經成為了良率限制的主要來源之一。在器件製造過程中，有效地去除這些在矽片邊緣處堆積起來的薄膜，可以減少缺陷，得到更高的器件良率。
針對矽片外觀缺陷自動檢測裝置的使用目前已經十分普遍，其主要通過對矽片的表面進行拍攝，通過獲得的表面圖像識別矽片表面上的顆粒、劃痕、化學沾汙和邊緣破損等缺陷後經資訊處理模組對結果進行數位化處理，從而對該矽片的品質作出評定，判斷其能否滿足品質需求，從而避免不良產品流入後續的加工步驟之中，造成產能浪費，良率降低。
相關技術中，針對矽片外觀缺陷監測常用的檢測方法有背面接觸式檢測和邊緣接觸式檢測，其中在使用背面接觸式缺陷檢測方法時通過對矽片背面的吸附能夠實現對矽片的固定，從而精準地拍攝矽片的邊緣和上表面的缺陷，但是，背面吸附裝置使的無法獲取矽片背面的完整圖像，同時因為背面接觸會留下汙染了矽片背面的污漬而影響產品品質，增加後續步驟中清洗步驟的負擔，同時在後續的清潔步驟中並不能夠保證完全地清除上述殘留的污漬。在使用邊緣接觸式缺陷檢測方法時通過矽片邊緣夾持裝置實現矽片的固定，通過照相機對矽片的表面進行拍攝，由於用於夾持矽片的夾具會在拍攝矽片表面時遮擋一部分矽片，所以為了獲得完整的矽片邊緣的圖像，在一次矽片表面拍攝後需要鬆開夾具，將矽片旋轉預定角度後重新夾持進行第二次針對矽片表面的拍攝，這就使得相關技術中的邊緣接觸式檢測的檢測效率低，並且重複夾持的動作會給矽片的邊緣造成額外的汙染。
為解決上述技術問題，本發明實施例期望提供一種用於檢測矽片的系統，通過在檢測裝置處於對矽片的與任一承載件接觸的部位進行檢測的位置時控制相應的承載件躲避檢測裝置的構型保證晶矽片邊緣缺陷檢測的完整性，避免漏檢。
本發明的技術方案是這樣實現的：
一種用於檢測矽片的系統，該系統包括：多個承載件，用於通過與該矽片的相應的多個部位接觸而對該矽片進行承載；檢測裝置，用於通過相對於該矽片移動而對該矽片的不同部位的缺陷進行檢測；感測裝置，用於感測該檢測裝置的位置並且當感測到該檢測裝置處於對該矽片的與相應承載件接觸的部位進行檢測的位置時生成第一指令信號；驅動裝置，用於基於該第一指令信號使該相應承載件從與該矽片接觸的接觸位置移動至不與該矽片接觸的遠離位置，使得該矽片被該多個承載件中的除了該相應承載件以外的其他承載件承載。
本發明實施例提供了一種用於檢測矽片的系統，通過感測裝置感測檢測裝置的位置，當檢測位置處於對該矽片的與相應承載件接觸的部位進行檢測的位置時驅動相應承載件不與矽片接觸，使得檢測裝置能夠完全的獲得矽片的邊緣的圖像，同時通過多個承載件能獨立地在接觸位置與遠離位置之間切換的構型，保證當相應承載件不與矽片接觸時，矽片能夠被其他承載件穩定地保持。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明實施例的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明實施例的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明實施例中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的具通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明實施例中的具體含義。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
在相關技術中的邊緣接觸式缺陷檢測方法無法在只進行一次檢測的前提下獲得矽片表面的完整圖像，因為用於固定矽片的矽片邊緣夾具會遮擋夾具與矽片邊緣接觸的部位，存在邊緣缺陷漏檢的風險。為了避免上述風險，在相關技術中獲得矽片的上下表面之後轉動矽片再重新夾持矽片進行缺陷檢測，但以此方式會增加工藝時間，降低整體效率。基於此，發明人提出了一種用於檢測矽片的系統，通過該系統能夠在矽片檢測的過程中避免矽片邊緣夾具遮擋矽片邊緣，從而通過一次檢測便能夠實現對矽片邊緣完整地缺陷檢測，同時還能夠在檢測矽片表面缺陷的整個過程中穩定地保持矽片。
參見附圖1，上述用於檢測矽片的系統包括：多個承載件G，該多個承載件G互相配合穩定地保持矽片W，參見附圖1，承載件G可選有8個，該多個承載件G以與矽片W的相應的多個部位接觸的方式對矽片W進行承載，單個承載件G與矽片W接觸的部位固定、即在整個矽片檢測過程中該單個承載件G與矽片W接觸的部位始終保持不變，該單個承載件G能夠從與矽片W接觸的接觸位置移動至釋放矽片W的遠離位置、即該單個承載件G能夠移動遠離矽片W不與矽片W接觸，其中，每個承載件G能夠實現單獨地從接觸位置移動至遠離位置，可選地，承載件G通過接觸該矽片W的背面的周緣對該矽片W進行支承，從而減少了在檢測過程中矽片W被承載件G所遮擋的面積；
用於檢測矽片W缺陷的檢測裝置D，在檢測過程中該檢測裝置D相對於矽片W移動，該檢測裝置D在移動過程中能夠獲取位於該檢測裝置D的檢測範圍之內的矽片W的表面圖像，通過影像處理單元分析所獲取的圖像而檢測出矽片W的表面上不同部位存在的缺陷。可選地，該檢測裝置D為用於拍攝該矽片W的圖像的相機，例如CCD相機。
在整個檢測過程中，該多個承載件G能夠互相配合始終穩定地保持矽片W，為了解決上述所面臨的技術問題，發明人所提出的系統在該檢測裝置D移動至矽片W的與任一承載件G接觸的部位時，相應承載件G能夠從接觸位置移動至遠離位置，使得矽片W上與相應承載件G接觸的部位暴露在該檢測裝置D的檢測範圍內而不被該相應承載件G遮擋，該用於檢測矽片W的系統包括感測裝置S，該感測裝置S用於感測該檢測裝置D的位置，當該檢測裝置D對矽片W上與任一承載件G接觸的部位進行檢測時該感測裝置S能夠生成第一指令信號，也就是說，該檢測裝置D的檢測範圍內出現任一承載件G時該感測裝置S能夠生成第一指令信號；
同時，該用於檢測矽片W的系統還包括驅動裝置M，該驅動裝置M能夠接收該第一指令信號，並基於該第一指令信號驅動位於該檢測裝置D的檢測範圍內的相應承載件G從接觸位置移動至遠離位置，從而使得矽片W上被該相應承載件G遮擋的部分暴露在該檢測裝置D的檢測範圍內，驅動裝置M可選為步進電機。與此同時，矽片W仍然被不位於該檢測裝置D的檢測範圍內的多個其他承載件G承載而被穩定地保持。可選地，該相應承載件G沿著被支承的矽片W的徑向移動，以避免承載件G在移動過程中與該系統的其他裝置發生碰撞。
通過上述用於檢測矽片W的系統對矽片W的不同部位的表面進行缺陷檢測時，當檢測裝置D移動至矽片W上與任一承載件G接觸的部位時，感測裝置S向驅動裝置M發出第一指令信號，該驅動裝置M驅動相應承載件G遠離矽片W，退出該檢測裝置D的檢測範圍，從而使矽片W上被該相應承載件G遮擋的部位完整地暴露在該檢測裝置D的檢測範圍之中，解決了在矽片W表面缺陷檢測過程中，由於承載件G遮擋矽片W邊緣導致檢測不完整的技術問題。可選地，該檢測裝置D包括在被承載的該矽片W兩側移動以分別對該矽片W的正面和背面進行檢測的正面檢測器和背面檢測器，通過在矽片W的正面和背面分別設置相應的檢測器，使得檢測裝置D在移動過程中能夠同時對矽片W的同一部位的上、下表面檢測。
上述感測裝置S還能夠在感測到該檢測裝置D處於對該矽片W的不與相應的承載件G接觸的部分進行檢測時生成第二控制信號，也就是說，在矽片W表面缺陷檢測的過程中，檢測裝置D對矽片W表面上被任一承載件G遮擋的部位完成檢測後繼續相對於矽片W移動，當位於檢測範圍內的矽片W表面不再具有能夠與相應承載件G接觸的部位時，該感測裝置S向該驅動裝置M發送第二指令信號，該驅動裝置M基於該第二指令信號驅動相應承載件G從遠離位置返回至接觸位置，實現對矽片W邊緣部分的夾持，此時由於檢測裝置D已完成了該部位的檢測，所以該相應承載件G在接觸位置承載矽片W也不會遮擋矽片W的表面。在另一實施方式中，該感測裝置S包括用於測量該檢測裝置D與其移動方向上的固定位置之間的距離的測距儀，以根據該距離獲得該檢測裝置D的位置，該測距儀包括設置在該固定位置處的鐳射發射器以及設置在該檢測裝置D上跟隨該檢測裝置D一起移動的鐳射接收器，其中，該鐳射發射器與該鐳射接收器可選地設置在同一水平高度。
具體的，在實際檢測過程中，參見附圖2，在矽片檢測開始之前，多個承載件G處於接觸位置承載矽片W，檢測裝置D從初始位置沿著矽片W的徑向移動，當檢測裝置D移動至處於對矽片W的與承載件G1接觸的部位P1進行檢測的位置Q1時，由於承載件G1與矽片W接觸的部位P1是固定的，當檢測裝置D位於位置Q1時可知檢測裝置D的檢測範圍內的矽片W存在與承載件G1接觸的部位，於是當感測裝置S感測到檢測裝置D位於檢測位置Q1時生成第一指令信號，驅動裝置M基於第一指令信號驅動承載件G1從接觸位置移動至遠離位置，使得矽片W的部位P1完整的暴露在檢測裝置D的檢測範圍之內，檢測裝置D獲得矽片W邊緣部位P1的完整圖像，此時承載件G1之外的多個承載件G處於接觸位置穩定地承載矽片W；當檢測裝置D完成對矽片W的部位P1的檢測後繼續移動，矽片W的部位P1相對地離開檢測裝置D的檢測範圍，即檢測裝置D處於對矽片W的不與承載件G1接觸的部位進行檢測的位置，此時感測裝置S生成第二指令信號，驅動裝置M基於第二指令信號驅動承載件G1從遠離位置移動至接觸位置，承載件G1接觸矽片W的邊緣部位P1以實現對矽片W的承載。當檢測裝置D移動至處於對矽片W的與承載件G2接觸的部位進行檢測的位置時重複上述過程。
在另一實施方式中，檢測裝置D沿著矽片W的徑向移動，多個承載件G成對的設置，各對承載件G中的兩個承載件G之間的連接線彼此平行並且都垂直於該徑向，通過上述構型，該檢測裝置D能夠同時對該矽片W的與每對承載件G中的兩個承載件G接觸的部位進行檢測。進一步地，位於該徑向的同一側的該承載件G在被承載的該矽片W的周向上均勻分佈，參見附圖3，位於該徑向同一側的承載件G沿著矽片W的周向等間距地間隔設置，各對承載件G中的兩個承載件G能夠同時地在接觸位置與遠離位置之間切換，並且該各對承載件G經配置為當任一對承載件G處於遠離位置時，其餘各對承載件G均處於接觸位置以實現對矽片W的穩定承載。
具體的，在實際檢測過程中，參見附圖4，在矽片檢測開始之前，多個承載件G處於接觸位置承載矽片W，檢測裝置D從初始位置沿著矽片W的徑向移動，當檢測裝置D移動至處於對矽片W的與一對承載件G1接觸的部位P1和部位P1'進行檢測的位置Q1時，由於一對承載件G1與矽片W接觸的部位是固定的，當檢測裝置D位於位置Q1時可知檢測裝置D的檢測範圍內的矽片W表面存在與一對承載件G1接觸的部位P1和部位P1'，於是感測裝置S感測到檢測裝置D位於檢測位置Q1時生成第一指令信號，驅動裝置M基於第一指令信號驅動一對承載件G1從接觸位置移動至遠離位置，使得矽片W的部位P1和部位P1'完整的暴露在檢測裝置D的檢測範圍之內，檢測裝置D獲得矽片W邊緣部位P1和部位P1'的完整圖像，此時一對承載件G1之外的多對承載件G處於接觸位置以穩定地承載矽片W；當檢測裝置D完成對矽片W的部位P1和部位P1'的檢測後繼續移動，矽片W的部位P1和部位P1'相對地離開檢測裝置D的檢測範圍，即檢測裝置D處於對矽片W的不與一對承載件G1接觸的部位進行檢測的位置，此時感測裝置S生成第二指令信號，驅動裝置M基於第二指令信號驅動承載件G1從遠離位置移動至接觸位置，一對承載件G1接觸矽片W的部位P1和部位P1'以實現對矽片W的承載。當檢測裝置D移動至處於對矽片W的與另一對承載件G2接觸的部位進行檢測的位置時重複上述過程。
需要說明的是：本發明實施例所記載的技術方案之間，在不衝突的情況下，可以任意組合。附圖標記中所示出的各個部件之間的比例並非固定比例，其主要目的是為了便於方案理解。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
M:驅動裝置
W:矽片
S:感測裝置
D:檢測裝置
G:承載件
G1:承載件
G2:承載件
Q1:位置
P1:部位
P1':部位
圖1為本發明實施例的一種用於檢測矽片的系統的示意圖；
圖2為本發明實施例的一種用於檢測矽片的系統的工作圖；
圖3為本發明另一實施例的一種用於檢測矽片的系統的示意圖；
圖4為本發明另一實施例的一種用於檢測矽片的系統的工作圖。
M:驅動裝置
W:矽片
S:感測裝置
D:檢測裝置
G:承載件
Claims (10)
- 一種用於檢測矽片的系統，該系統包括： 多個承載件，用於通過與該矽片的相應的多個部位接觸而對該述矽片進行承載； 檢測裝置，用於通過相對於該矽片移動而對該矽片的不同部位的缺陷進行檢測； 感測裝置，用於感測該檢測裝置的位置並且當感測到該檢測裝置處於對該矽片的與相應承載件接觸的部位進行檢測的位置時生成第一指令信號； 驅動裝置，用於基於該第一指令信號使該相應承載件從與該矽片接觸的接觸位置移動至不與該矽片接觸的遠離位置，使得該矽片被該多個承載件中的除了該相應承載件以外的其他承載件承載。
- 如請求項1所述之用於檢測矽片的系統，其中，該感測裝置還用於當感測到該檢測裝置處於對該矽片的不與該相應承載件接觸的部位進行檢測的位置時生成第二指令信號，該驅動裝置還用於基於該第二指令信號使該相應承載件從該遠離位置移動至該接觸位置。
- 如請求項1或2所述之用於檢測矽片的系統，其中，該檢測裝置沿著被承載的該矽片的徑向移動，該多個承載件成對地設置，各對承載件中的兩個承載件之間的連接線彼此平行並且都垂直於該徑向，使得該檢測裝置同時對該矽片的與每對承載件中的兩個承載件接觸的部位進行檢測。
- 如請求項3所述之用於檢測矽片的系統，其中，位於該徑向的同一側的該承載件在被承載的該矽片的周向上均勻分佈。
- 如請求項3所述之用於檢測矽片的系統，其中，該感測裝置包括用於測量該檢測裝置與該徑向上的固定位置之間的距離的測距儀，以根據該距離獲得該檢測裝置的位置。
- 如請求項5所述之用於檢測矽片的系統，其中，該測距儀包括設置在該固定位置處的鐳射發射器和設置在該檢測裝置上以隨該檢測裝置一起移動的鐳射接收器。
- 如請求項1所述之用於檢測矽片的系統，其中，該多個承載件通過接觸該矽片的背面的周緣對該矽片進行支承。
- 如請求項7所述之用於檢測矽片的系統，其中，該相應承載件沿著被支承的該矽片的徑向移動。
- 如請求項1所述之用於檢測矽片的系統，其中，該檢測裝置包括分別在被承載的該矽片兩側移動以分別對該矽片的正面和背面進行檢測的正面檢測器和背面檢測器。
- 如請求項1所述之用於檢測矽片的系統，其中，該檢測裝置為用於拍攝該矽片的圖像的相機。
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