检测设备的制作方法

本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测设备。

背景技术：

半导体芯片大多以晶圆为基底。考虑到芯片的制造工艺步骤很多，为了减小生产时间，降低生产成本，会在每片晶圆上制造许多具有独立功能的芯片，之后再对不同的芯片进行分割。

随着半导体技术的发展，芯片的特征尺寸越来越小，这对芯片的制造工艺提出了很高的要求。若加工好的芯片上存在粉尘颗粒、划痕、接触指纹等缺陷，则可能导致芯片无法使用。

为了保证切割后芯片的良品率，在进行芯片分割前常常需要对晶圆进行人工观察，以去除具有缺陷的芯片。但是，人为观察到的缺陷并非一定是实际存在的缺陷，导致检测效率较低。目前，尚无针对此问题的解决办法。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种检测设备，能够辅助观察者对待检测物体进行检测。

根据本实用新型实施例的一方面，提供一种检测设备，包括：用于支撑待检测物体的支撑平台，所述支撑平台被配置为绕第一轴旋转；包括镜头的照相装置，用于对所述待检测物体进行拍照；至少一个光源；和用于对所述待检测物体进行检测的检测窗口，其中：所述第一轴在垂直于所述第一轴的平面上的投影与所述光源的中心在所述平面上的投影的连线为第一线，与所述镜头的中心在所述平面上的投影的连线为第二线，与所述检测窗口的中心在所述平面上的投影的连线为第三线，所述第二线与所述第一线之间的夹角为第一角，所述第三线与所述第一线之间的夹角为第二角，所述第二角等于所述第一角。

在一些实施例中，所述镜头的中心在所述平面上的投影与所述检测窗口的中心在所述平面上的投影相对于所述第一线对称。

在一些实施例中，所述第一角和所述第二角之和为第三角，所述第三角与第四角之和为360°；所述检测设备还包括：控制器，用于响应于检测到所述待检测物体的缺陷的控制信号，控制所述支撑平台绕所述第一轴沿着从所述第三线到所述第一线、再到所述第二线的方向旋转所述第三角，或沿着从所述第三线到所述第二线、再到所述第一线的方向旋转所述第四角；以及在控制所述支撑平台绕所述第一轴旋转所述第三角或所述第四角后，控制所述照相装置对所述待检测物体进行拍照。

在一些实施例中，所述第一角等于90°。

在一些实施例中，所述镜头的中心与所述检测窗口的中心位于与所述第一轴垂直的同一平面上。

在一些实施例中，所述至少一个光源包括明场光源和暗场光源中的至少一个，其中：所述明场光源相对于经过所述第一线和所述第一轴的平面对称；所述暗场光源相对于经过所述第一线和所述第一轴的平面对称。

在一些实施例中，所述镜头被配置为沿平行于所述第一轴的方向移动。

在一些实施例中，所述支撑平台还被配置为绕第二轴旋转，所述第二轴被配置为绕所述第一轴旋转。

在一些实施例中，所述支撑平台包括：环状的第一转动机构，用于围绕所述第二轴旋转；多个支撑部，设置在所述第一转动机构上，用于放置所述待检测物体；旋转夹紧机构，设置在所述第一转动机构上，用于在旋转的情况下带动夹紧部运动；第二转动机构，用于带动所述第一转动机构围绕所述第一轴旋转。

在一些实施例中，所述支撑平台还包括：第三转动机构，用于带动所述第二转动机构绕垂直于所述第一轴的轴进行俯仰运动；第四转动机构，用于带动所述第三转动机构围绕所述第一轴旋转。

在一些实施例中，所述支撑平台还包括：电机，用于带动所述旋转夹紧机构旋转；位置传感器，用于在检测到所述待检测物体被放置在所述多个支撑部上的情况下，发送检测信号；控制机构，用于在接收到所述检测信号的情况下，控制所述电机旋转，以带动所述旋转夹紧机构旋转，从而带动夹紧部运动，以夹紧所述待检测物体。

本实用新型实施例提供的检测设备中，待检测物体可以随着支撑平台绕第一轴的转动而转动，且第二线与第一线之间的夹角等于第三线与第一线之间的夹角，照相装置可以对待检测物体进行拍照。待检测物体的照片可以辅助观察者对待检测物体进行检测。例如，观察者可以在照片中标定所观察到的缺陷，另外，还可以根据多张标定缺陷的照片寻找缺陷的产生根源。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，其描述了本实用新型的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理，在附图中：

图1A是根据本实用新型一些实施例的检测设备的结构示意图；

图1B示出了根据本实用新型一些实现方式的检测设备中的部分部件的投影位置的示意图；

图2A是根据本实用新型一些实现方式的支撑平台的结构示意图；

图2B是图2A所示支撑平台的部分结构的结构示意图；

图2C是图2B的局部放大后的结构示意图；

图2D是图2B的局部放大后的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。本实用新型可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本实用新型透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本实用新型中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本实用新型使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本实用新型所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1A是根据本实用新型一些实施例的检测设备的结构示意图。图1B示出了根据本实用新型一些实施例的检测设备中的部分部件的投影位置的示意图。

下面结合图1A和图1B对根据本实用新型一些实施例的检测设备进行说明。在下面的描述中，部件的中心可以理解为部件的几何中心。

如图1A，检测设备可以包括用于支撑待检测物体100的支撑平台101、包括镜头112的照相装置102、至少一个光源103和用于对待检测物体100进行检测的检测窗口104。待检测物体100例如可以包括但不限于晶圆。这里，待检测物体100的中心被示出为O1。

支撑平台101被配置为绕第一轴A转动，以带动待检测物体100绕第一轴A转动，从而使得观察者能够以合适的位置观察待检测物体100。这里，第一轴A可以理解为经过待检测物体100的中心O1的竖直轴。在一些实施例中，支撑平台101还被配置为绕第二轴B旋转，第二轴B被配置为能够绕第一轴A旋转。

照相装置102用于对待检测物体100进行拍照。作为示例，照相装置102的位置可以固定的，也可以是可调的。例如，镜头112可以被配置为沿平行于第一轴A的方向移动，即上下移动。

至少一个光源103用于辅助观察者观察待检测物体100以及辅助照相装置102进行拍照。这里，至少一个光源103可以包括明场光源113和暗场光源123中的至少一个。例如，明场光源113和暗场光源123可以包括但不限于发光二极管(LED)。明场光源113的中心为O2，暗场光源123的中心为O3。明场光源113和暗场光源123例如可以是点光源、线光源或面光源。

明场光源113发出的光经待检测物体100反射后能够入射到观察者眼中和照相装置102中，有利于观察者观察大颗粒的污染物、芯片错位、凹坑等尺寸较大的缺陷。暗场光源123发出的光经待检测物体100散射后能够入射到观察者眼中和照相装置102中，有利于观察者观察小颗粒的污染物等尺寸较小的缺陷。在一些实施例中，可根据需要改变光源103的类型，例如可以在明场光源113和暗场光源123之间进行切换，以便于观察者观测各类缺陷。

检测窗口104例如可以是透明窗口，例如玻璃窗口。通过检测窗口104可以对待检测物体100进行检测。例如，在待检测物体100朝向检测窗口104时，观察者可以通过检测窗口104观察待检测物体100。

如图1B所示，第一轴A在垂直于第一轴A的平面S上的投影O1’与光源103的中心(例如O2或O3)在平面S上的投影(例如O2’或O3’)的连线为第一线L1，投影O1’与镜头112的中心在平面S上的投影112’的连线为第二线L2，投影O1’与检测窗口104的中心在平面上的投影104’的连线为第三线L3。第二线L3与第一线L1之间的夹角为第一角θ1，第三线L3与第一线L1之间的夹角为第二角θ2，第二角θ2等于第一角θ1。在一些实施例中，第一角θ1和第二角θ2可以均为90°。

上述实施例中，待检测物体可以随着支撑平台绕第一轴的转动而转动，且第二线与第一线之间的夹角等于第三线与第一线之间的夹角，照相装置可以对待检测物体进行拍照。待检测物体的照片可以辅助观察者对待检测物体进行检测。例如，观察者可以在照片中标定所观察到的缺陷，另外，还可以根据多张标定缺陷的照片寻找缺陷的产生根源。

在一些实施例中，第一角θ1和第二角θ2之和为第三角θ3，第三角θ3与第四角θ4之和为360°。该实施例中，检测设备还可以包括控制器，用于响应于检测到待检测物体100的缺陷的控制信号，控制支撑平台101绕第一轴A沿着从第三线L3到第一线L1、再到第二线L2的方向(即图1B中的逆时针方向)旋转第三角θ3，或者，沿着从第三线L3到第二线L2、再到第一线L1的方向旋转第四角θ4(即图1B中的顺时针方向)。在控制支撑平台101绕第一轴A旋转第三角θ3或第四角θ4后，控制器控制照相装置102对待检测物体100进行拍照。

例如，观察者通过检测窗口104观察待检测物体100时，待检测物体100朝向检测窗口104。在检测到待检测物体100的缺陷后，可以按压相应的控制按钮，从而向控制器发送控制信号。之后，响应于控制信号，控制器控制支撑平台101绕第一轴A旋转，从而带动待检测物体100随着支撑平台101绕第一轴A旋转。这样，待检测物体100朝向观察者的一面变为朝向照相装置102，从而使得照相装置102对待检测物体100进行拍照后得到的照片即为观察者观察待检测物体100时所观察到的表面。

在一些实施例中，镜头112的中心在平面S上的投影112’和检测窗口104的中心在平面S上的投影104’相对于第一线L1对称，即，第一角θ1和第二角θ2均为90°，并且投影112’和投影104’到第一线L1的距离相等。这样的检测设备使得照相装置102拍摄的照片能够更加准确地反映观察者观察到的待检测物体100的表面的情况。

在一些实施例中，镜头112的中心与检测窗口104的中心位于与第一轴A垂直的同一平面上，即，镜头112与检测窗口104的高度一致。这样的检测设备使得照相装置102拍摄的照片能够进一步更加准确地反映观察者观察到的待检测物体100的表面的情况。

在一些实施例中，经过第一轴A和第一线L1的平面为平面F，明场光源113可以相对于平面F对称，暗场光源123可以相对于平面F对称。这样的方式下，照相装置102对待检测物体100进行拍照时的光照条件和观察者观察待检测物体100的光照条件基本一致，从而使得照相装置102拍摄的照片能够更加准确地反映观察者观察到的待检测物体100的表面的情况，有利于观察者对照片进行后续分析。

图2A是根据本实用新型一些实现方式的支撑平台的结构示意图。图2B是图2A所示支撑平台的部分部件的结构示意图。图2C是图2B的局部放大后的结构示意图。图2D是图2B的局部放大后的结构示意图。

下面结合图2A-2D对支撑平台进行介绍。

如图2A-2D所示，支撑平台101可以包括环状的第一转动机构111、多个支撑部121、旋转夹紧机构131和第二转动机构141。

第一转动机构111能够围绕第二轴B旋转，从而带动待检测物体100绕第二轴B旋转。例如，第一转动机构111可以绕第二轴B无限制旋转，即可以旋转任意角度，从而带动待检测物体100绕第二轴B任意旋转。

多个支撑部121设置在第一转动机构111上，用于放置待检测物体100。例如，多个支撑部121可以间隔开地设置在第一转动机构111的不同位置。

旋转夹紧机构131设置在第一转动机构111上，用于在转动的情况下带动夹紧部13运动，以夹紧或松开待检测物体100。

第二转动机构141用于带动第一转动机111构围绕第一轴A旋转。例如，第二转动机构141可以通过连接件与第一转动机111刚性连接，例如可拆卸地刚性连接。第二转动机构141通过与第一轴A平行的竖直轴14与下面的部件(例如基座或其他中间部件)连接，故第二转动机构141在围绕第一轴A转动的情况下，可以带动第一转动机构一起111围绕第一轴A转动。

上述实施例中，第一转动机构111能够围绕第二轴B转动，第二转动机构141能够带动第一转动机111构围绕第一轴A转动，从而使得待检测物体100能够围绕第一轴A和第二轴B转动。

本实用新型实施例公开的支撑平台101并不限于上述结构，在其他实施例中，支撑平台101还可以额外地包括其他部件。

例如，在一个或多个实施例中，参见图2A，支撑平台101还可以包括第三转动机构151和第四转动机构161。第三转动机构151用于带动第二转动机构141绕垂直于第一轴A的轴(未示出)进行俯仰运动。例如，第三转动机构151可以沿着曲面的滑动轨道滑动，从而带动第二转动机构141绕垂直于第一轴A的轴进行俯仰运动。第四转动机构161用于带动第三转动机构151围绕第一轴A转动。例如，第四转动机构161可以通过竖直轴与下面的基座连接。

又例如，在一个或多个实施例中，参见图2B和图2D，支撑平台还可以包括电机171、位置传感器181和控制机构(未示出)。电机171用于带动旋转夹紧机构131旋转。位置传感器181用于在检测到待检测物体100被放置在多个支撑部121上的情况下，发送检测信号至控制机构。控制机构用于在接收到检测信号的情况下，控制电机171转动，以带动旋转夹紧机构131旋转，从而带动夹紧部13运动，以夹紧待检测物体100。

在一些实施例中，检测设备还可以包括微观成像设备，用于对待检测物体表面的缺陷进行微观检测。

至此，已经详细描述了本实用新型的各实施例。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。