一种晶圆检测系统的制作方法

本实用新型属于半导体设备制造领域，涉及一种晶圆检测系统。

背景技术：

每一批(Lot)晶圆在到达量测站点量测前首先会经过晶圆检测(Wafer Mapping)，由于工艺过程中的环境参数等各种因素会造成晶圆产生微小形变差异及边缘差异，而且这些差异广泛存在于同批次的晶圆与晶圆之间及不同批次(Lot)的晶圆之间，工艺设备状态异常会导致晶圆出现明显异常，晶圆的形变差异及边缘差异这两种情形容易造成检测出错，甚至在检测出错时造成量测设备故障，严重影响了量测设备的效率。

图1，是现有技术中的一种晶圆检测系统的结构示意图，请参考图1，传统的晶圆检测(Wafer Mapping)的机械手臂1(Load Port Door)从上往下运动，并通过机械手臂1上的一组二极管发射端和光线接收端配合完成检测晶圆2在晶圆传送盒3FOUP(Front Open Unified Pod)内的状态，并判别是否存在晶圆2缺失、晶圆2断裂及跨槽放置晶圆2等缺陷。通过这种方式检测的准确度较低，对于一些因为工艺流程中各种因素而产生的微小形变的晶圆2的检测不准确，容易在检测出错时导致量测设备故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种晶圆检测系统，以解决现有技术中的晶圆检测的准确性差进而降低生产效率的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种晶圆检测系统，用于对晶圆传送盒内的晶圆进行检测，包括晶圆传送盒、数字图像处理模块及一沿重力方向延伸设置的机械手臂，所述机械手臂上包括第一图像采集模块，所述第一图像采集模块用于在所述机械手臂运动到设定位置时采集所述晶圆传送盒内的所有晶圆的第一图像数据；

所述晶圆传送盒的内侧壁上设置有用于采集所有所述晶圆的第二图像数据的第二图像采集模块；

所述第一图像数据为靠近所述机械手臂一侧的所述晶圆的图像数据；

所述第二图像数据为远离所述机械手臂一侧的其余的所述晶圆的图像数据；

所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块分别连接于所述数字图像处理模块，所述数字图像处理模块中存储有参考图像数据，所述数字图像处理模块用于分别将所述第一图像数据和所述第二图像数据与所述参考图像数据进行比对，并判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度。

优选地，所述第二图像采集模块与所述晶圆之间还设置有一凹透镜，所述凹透镜连接于所述第二图像采集模块上，或者，所述凹透镜连接于所述晶圆传送盒上。

优选地，所述第二图像采集模块位于所述晶圆传送盒上远离所述机械手臂的一侧的内侧壁上。

优选地，所述第二图像采集模块位于所述晶圆传送盒上远离所述机械手臂的一侧的内侧壁的中间位置。

优选地，所述第一图像采集模块位于所述机械手臂的顶部。

优选地，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块均为CCD光电图像传感器。

优选地，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块均为CMOS图像传感器。

优选地，所述设定位置为所述晶圆传送盒沿垂直于所述机械手臂的对称面与所述机械手臂的交点位置。

优选地，还包括数据传送模块，所述数据传送模块分别与所述第一图像采集模块、所述第二图像采集模块和所述数字图像处理模块通信连接，所述数据传送模块用于分别传递所述第一图像数据和所述第二图像数据到所述数字图像处理模块中。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种晶圆检测系统，包括晶圆传送盒、数字图像处理模块及一沿重力方向延伸设置的机械手臂，所述机械手臂上包括第一图像采集模块，所述第一图像采集模块用于在所述机械手臂运动到设定位置时采集所述晶圆传送盒内的所有晶圆的第一图像数据，所述晶圆传送盒的内侧壁上设置有用于采集所有所述晶圆的第二图像数据的第二图像采集模块，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块分别连接于所述数字图像处理模块，所述数字图像处理模块中存储有参考图像数据，所述数字图像处理模块用于分别将所述第一图像数据和所述第二图像数据与所述参考图像数据进行比对，并判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度。通过所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块分别采集所述第一图像数据和所述第二图像数据，所述数字图像处理模块分别将所述第一图像数据和所述第二图像数据与所述参考图像数据进行比对，并判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度，从而判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度是否符合工艺要求，进一步提高了晶圆检测系统的准确性，降低了晶圆检测系统因为检测不准确而引起的系统故障，进而提高了生产效率。此外，通过所述晶圆检测系统可以更直观地看到晶圆传送盒内的晶圆状态，能够有效提高晶圆检测系统的效率，从而节省了工时，提高了产能。

附图说明

图1是现有技术中的一种晶圆检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种晶圆检测系统的局部结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种晶圆检测系统的局部结构示意图；

其中，1-机械手臂；2-晶圆；3-晶圆传送盒；10-机械手臂；11-第一图像采集模块；12-第二图像采集模块；13-晶圆传送盒；14-晶圆；15-凹透镜。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种晶圆检测系统作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

图2，是本实用新型实施例提供的一种晶圆检测系统的局部结构示意图，请参考图2，一种晶圆检测系统，用于对晶圆传送盒13内的晶圆14进行检测，包括晶圆传送盒13、数字图像处理模块及一沿重力方向延伸设置的机械手臂10，所述机械手臂10上包括第一图像采集模块11，所述第一图像采集模块11用于在所述机械手臂10运动到设定位置时采集所述晶圆传送盒13内的所有晶圆14的第一图像数据；

所述晶圆传送盒13的内侧壁上设置有用于采集所有所述晶圆14的第二图像数据的第二图像采集模块12；

所述第一图像数据为靠近所述机械手臂10一侧的所述晶圆14的图像数据；

所述第二图像数据为远离所述机械手臂10一侧的其余的所述晶圆14的图像数据；

所述第一图像采集模块11和所述第二图像采集模块12分别连接于所述数字图像处理模块，所述数字图像处理模块中存储有参考图像数据，所述参考图像数据为所述晶圆传送盒13中所有晶圆14正确的摆放位置数据，所述数字图像处理模块用于分别将所述第一图像采集模块11和所述第二图像采集模块12采集的图像数据与所述参考图像数据进行比对；

并判定所述晶圆传送盒13内的所述晶圆14的位置及形变程度：

如果所述第一图像采集模块11或所述第二图像采集模块12采集的图像数据与所述参考图像数据中的相应位置的晶圆14正确的摆放位置数据相一致，或者，所述第一图像采集模块11或所述第二图像采集模块12采集的图像数据与所述参考图像数据中的相应位置的晶圆14正确的摆放位置数据之间的误差在允许范围内，则判定所述晶圆传送盒13内的所述晶圆14的位置及形变程度符合工艺要求。

如果所述第一图像采集模块11或所述第二图像采集模块12采集的图像数据，与所述参考图像数据中的相应位置的晶圆14正确的摆放位置数据之间的误差超出允许范围，则判定所述晶圆传送盒13内的所述晶圆14的位置及形变程度不符合工艺要求。

进一步，所述机械手臂10上包括光线接收端、二极管发射端。本发明的原理是利用机械手臂10在自上而下的运动过程中，二极管发射端的发射的光线被遮断的次数，从而计算晶圆传送盒13内的晶圆14的数量，通过所述第一图像采集模块11和所述第二图像采集模块12分别采集所述晶圆14两侧的图像数据，所述数字图像处理模块用于分别将所述第一图像采集模块11和所述第二图像采集模块12采集的图像数据与所述参考图像数据进行比对，并判定所述晶圆传送盒13内的所述晶圆14的位置及形变程度，从而判定所述晶圆传送盒13内的所述晶圆14的位置及形变程度是否符合工艺要求，进一步提高了晶圆检测系统的准确性，降低了晶圆检测系统因为检测不准确而引起的系统故障，进而提高了生产效率。此外，通过所述晶圆检测系统可以更直观地看到晶圆传送盒13内的晶圆14状态，能够有效提高晶圆检测系统的效率，从而节省了工时，提高了产能。

图3，是本实用新型实施例提供的另一种晶圆检测系统的局部结构示意图，请参考图3，进一步，所述第二图像采集模块12与所述晶圆14之间还设置有一凹透镜15，所述凹透镜15连接于所述第二图像采集模块12上，或者，所述凹透镜15连接于所述晶圆传送盒13上。在晶圆传送盒13有限的空间内，采用凹透镜15进行缩小处理，所述凹透镜15利用凹面镜成像聚焦原理扩大了所述第二图像采集模块12的图像采集范围，利于晶圆传送盒13小型化，降低了生产成本。

进一步，所述第二图像采集模块12位于所述晶圆传送盒13上远离所述机械手臂10的一侧的内侧壁上。

进一步，所述第二图像采集模块12位于所述晶圆传送盒13上远离所述机械手臂10的一侧的内侧壁的中间位置。应该意识到，这样的限定仅用于举例说明所述第二图像采集模块12在所述晶圆传送盒13上的位置，在满足所述第二图像采集模块12可以采集到所有所述晶圆14的另一侧的图像数据的前提下，所述第二图像采集模块12也可以位于所述晶圆传送盒13上的其他位置，比如所述晶圆传送盒13的顶面的内壁上等位置。

进一步，所述第一图像采集模块11位于所述机械手臂10的顶部，应该意识到，这样的限定仅用于举例说明所述第一图像采集模块11的位置，在所述第一图像采集模块11可以采集到所述晶圆传送盒13内的所有晶圆14的一侧的图像数据的前提下，所述第一图像采集模块11也可以位于所述晶圆传送盒13上的其他位置，比如设置在所述机械手臂10的中部或底部等位置。

进一步，所述第一图像采集模块11和所述第二图像采集模块12均为CCD光电图像传感器或CMOS图像传感器。

进一步，所述设定位置为所述晶圆传送盒13沿垂直于所述机械手臂10的对称面与所述机械手臂10的交点位置，便于所述第一图像采集模块11采集到所述晶圆传送盒13内的所有晶圆14的一侧的图像数据，应该意识到，这样的限定仅用于举例说明所述第一图像采集模块11采集所述晶圆传送盒13内的所有晶圆14的一侧的图像数据的位置，也可以为其他位置，比如所述机械手臂10上所述晶圆传送盒13的所有侧面的中间位置所在的平面，与所述机械手臂10的交点位置的上部的位置等。

进一步，还包括数据传送模块，所述数据传送模块分别与所述第一图像采集模块11、所述第二图像采集模块12和所述数字图像处理模块通信连接，所述数据传送模块用于分别传递所述第一图像数据和所述第二图像数据到所述数字图像处理模块中。

综上所述，本实用新型提供了一种晶圆检测系统，包括晶圆传送盒、数字图像处理模块及一沿重力方向延伸设置的机械手臂，所述机械手臂上包括第一图像采集模块，所述第一图像采集模块用于在所述机械手臂运动到设定位置时采集所述晶圆传送盒内的所有晶圆的第一图像数据，所述晶圆传送盒的内侧壁上设置有用于采集所有所述晶圆的第二图像数据的第二图像采集模块，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块分别连接于所述数字图像处理模块，所述数字图像处理模块中存储有参考图像数据，所述数字图像处理模块用于分别将所述第一图像数据和所述第二图像数据与所述参考图像数据进行比对，并判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度。通过所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块分别采集所述第一图像数据和所述第二图像数据，所述数字图像处理模块分别将所述第一图像数据和所述第二图像数据与所述参考图像数据进行比对，并判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度，从而判定所述晶圆传送盒内的所述晶圆的位置及形变程度是否符合工艺要求，进一步提高了晶圆检测系统的准确性，降低了晶圆检测系统因为检测不准确而引起的系统故障，进而提高了生产效率。此外，通过所述晶圆检测系统可以更直观地看到晶圆传送盒内的晶圆状态，能够有效提高晶圆检测系统的效率，从而节省了工时，提高了产能。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。