专利名称：晶片检测机及其方法
技术领域：
本发明涉及一种晶片4企测才几及其方法，特别地，涉及一种将晶片才企测工艺步骤集合在一起以减少在各步-骤间的空载时间(loss time )的晶片冲企测才几及其方法。
背景技术：
一般地，晶片从单个晶锭上被切成薄片，而且经过包括研磨、抛光和蚀刻的一 系列工艺，晶片被制造成具有预定平面度和镜面的产品然而，经过上述工艺，晶片上会出现由各种因素造成的表面缺 陷或由颗粒造成的表面污染。表面缺陷或污染使得难于将晶片加工 成半导体设备。因而，需要晶片表面检测工艺以去除具有表面缺陷或污染的坏晶片。晶片表面检测工艺可以使用电子设备或激光束，使用激光束进 行的检测可以由操作者的视觉观察代替或补充。通过操作者的视觉观察进行检测，灯光照亮晶片表面，操作者 用肉眼观察在晶片表面反射的光。在晶片具有表面缺陷或污染的情况下，反射光发生扭曲 (distortion ),因而才喿作者能够确定晶片是否具有表面缺陷或污染。
通常地，晶片表面检测工艺在选取的样品上进行，然而，最近 在整个晶片上进行才企测以满足小型化、大容量和高质量。一般地，这样一个完整的晶片表面检测工艺在一个提供有洁净 空气的洁净房间里进行以避免制造完成的晶片在检测过程中受到 污染。以下，参考附图1描述传统晶片^r测机的结构，参考附图2描 述传统晶片4全测方法。参考附图1和附图2,晶片4企测才几10包括待才全测晶片(W)、 用于储放堆叠的待检测晶片(W )的前端开口片盒(Front Opening Unified Pod cassette )(以下称为"FOUP盒")20、用于存》文堆叠的 已才企测晶片的储存盒50、沿着移动專九道12移动用于传送待4企测和 已检测晶片(W)的可移动机器人ll、用于检测晶片(W)检测台 30、以及安装在检测台30 —侧用于翻转晶片(W)的晶片翻转单 元40。关于上述晶片检测机10的操作，首先，可移动机器人11从 FOUP盒20中取出晶片(W)(Sll)。然后，可移动机器人ll沿着 移动轨道12移动并将晶片(W)传送至检测台30 (S12)。操作者 (未示出)用肉眼检测表面，尤其是，放置在检测台30上的晶片 (W)的上表面(S13)。此时，使用光源(诸如卣素灯(未示出)) 的光源照射晶片(W)的表面，并且操作者用肉目艮检查光的分散。 随后，可移动机器人11传送上表面冲企测过的晶片至晶片翻转单元 40(S14)。晶片翻转单元40上下翻转晶片(W)(S15)。可移动机 器人11再次将翻转过的晶片(W)传送至检测台30 (S16)。检测 台30检测晶片(W)的下表面(S17)。这里，采用与检测晶片(W) 上表面相同的方法才企测晶片(W)的下表面。可移动才几器人ll传送 两面均检测过的晶片(W)至调整单元，也就是，储存盒50(S18)。 最后，晶片(W )被存放在储存盒50中(S19)。如上所述，传统晶片^r测工艺通过总共9个步骤在每个单个晶 片(W)上进行。结果，传统晶片检测工艺需要许多各步骤间的空 载时间，从而降低晶片检测的效率。为了解决上述问题而提出本发明，因此，本发明的一个目的是 提供一种晶片检测机和晶片检测方法，其中，该晶片检测机具有两 个区域的检测台，其可以同时进行晶片检测和新晶片加载/已检测晶 片卸载以使各步骤间的空载时间减到最小。本发明的另 一 目的是提供一种可应用于所有需要进行晶片处 理的自动i殳备的晶片冲企测冲几和晶片冲企测方法。发明内容为了实现上述目的，晶片检测机包括检测台，该检测台具有 第 一 区域和第二区域，在第 一 区域卸载已检测晶片且装载待检测的 新晶片，在第二区域中检测晶片；多个晶片装配单元，彼此面对地 安装于检测台上；旋转盘，在该旋转盘上安装有多个晶片装配单元， 该旋转盘旋转以使每个晶片装配单元依次位于第一和第二区域；机 器人，用于从位于第一 区域的晶片装配单元中卸载已检测晶片且将 待检测的新晶片加载至位于第一区域的晶片装配单元；晶片翻转装 置，用于翻转加载至位于第二区域的晶片装配单元中的晶片。优选地，在完成第二区域上的晶片检测后，旋转盘旋转以将第 二区域的晶片装配单元移动至第 一 区域且将第 一 区域的晶片装配 单元移动至第二区i或。
优选地，晶片翻转装置具有支撑件，该支撑件向上移动至预定高度并向下移动至原始位置，用于翻转晶片；导向杆，安装于支撑 件顶部，用于从位于第二区域的晶片装配单元中取出晶片，当支撑 件向上移动至预定高度时该导向杆翻转晶片，当支撑件向下移动至 原始位置时该导向杆将晶片放置在晶片装配单元中。才艮据本发明的另一方面，晶片4企测方法4吏用晶片才全测才几，该晶 片才全测才几包括；4企测台，其具有第一区域和第二区域，在第一区域 中卸载已检测晶片并装载待检测的新晶片，在第二区域中检测晶 片；以及多个晶片装配单元，彼此面对地安装于检测台上，该方法 包括(a) /人位于第一区域的晶片装配单元中卸载已才佥测晶片并将 待检测的新晶片加载至位于第一区域的晶片装配单元；(b)通过旋 转将位于第一区域的晶片装配单元移动至第二区域；(c)才企测通过 旋转移动至第二区域的晶片装配单元中所加载的晶片上表面；(d ) 使用晶片翻转装置翻转晶片并检测晶片的下表面；以及(e )通过 旋转将位于第二区域的晶片装配单元移动至第一区域，其中，进行 步骤(a)的同时进行步骤(c)和(d)。优选地，用于翻转晶片的步骤(d)包括从晶片装配单元中取 出晶片；将晶片向上移动至预定高度；通过旋转翻转晶片；以及再 将翻转过的晶片放回晶片装配单元。优选地，在第 一 区域的卸载已检测晶片和加载新晶片的完成时 间先于或等于在第二区域的晶片检测完成时间。
以下，将参考附图对本发明的优选实施例进4亍详细描述。在描 述以前，应该理解，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该 被解释为限制于通常和词典上的含义，而是应该基于以这样的原则
为基础的本发明相应技术方面的含义和概念来解释，为最好的说明，所述原则允"i午发明人适当；也定义术i吾。图1是示出传统晶片检测机结构的平面图。图2是示出使用如图1所示的晶片检测机的传统晶片检测方法 的流程图。图3是示出才艮据本发明优选实施例的晶片才企测才几结构的示意平 面图。图4是示出才艮据本发明优选实施例的晶片冲企测才几的前截面图。 图5是示出如图4所示的晶片翻转装置的平面图。 图6是示出根据本发明优选实施例的晶片检测方法的流程图。 图7是示出卸载已检测晶片和加载待检测新晶片的步骤的流程图。
具体实施方式
以下，将参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。图3是示出根据本发明优选实施例的晶片才企测机结构的示意平 面图。图4是示出根据本发明优选实施例的晶片检测机的前截面图。 图5是示出如图4所示的晶片翻转装置的平面图。参考图3至图5,晶片4企测才几100包括FOUP盒120，安装于 清洁室101中用于存放待检测晶片(W);储存盒150,用于存放已 检测晶片；检测台130，具有多个用于在晶片检测过程中放置待检 测晶片(W)的晶片装配单元134;才几器人lll，用于加载要在4企测 台130上才企测的晶片(W)，且从才全测台130上卸载已4企测晶片并 将已检测晶片装载到储存盒150中；以及晶片翻转装置140,用于 将装载在;f全测台130的晶片装配单元134中的晶片(W )翻转。机器人111沿着安装于清洁室101中的移动轨道112移动。并 且，机器人lll将待检测晶片(W)从FOUP盒120传送至检测台 130并将已检测晶片从检测台130传送至储存盒150。沿着移动轨 道112移动的才几器人111在现在4支术中是已知的，省略其描述。才企测台130包括;旋转盘135,其中安装有多个晶片装配单元 134。旋转盘135具有用于加载晶片(W)的第一区域131和用于 才企测晶片(W)的第二区域132。力走转盘135转换第一区域131和 第二区域132的相互位置。也就是i兌，魂:转盘135S走转以4吏第一区 域131的位置移至第二区域132并且第二区域132的位置移至第一 区域131。例如，旋转盘135转动180度，从而，第一区域131和 第二区域132的位置相互转换。多个晶片装配单元134安装于旋转盘135上。优选地，两个晶 片装配单元134分别安装于第一区域131和第二区i或132。两个晶 片装配单元134相互对称设置，且晶片装配单元134的位置通过旋 转盘135相互转换。尽管图3示出两个晶片装配单元134分别安装于第一区域131 和第二区i或132,本发明并不限于此。机器人111从FOUP盒120取出待检测晶片(W ),沿着移动 寿九道112移动至才企测台130，并且在位于4企测台130的第 一 区i或131 上的晶片装配单元134中加载晶片(W)，其中检测台130的第一 区域131远离晶片才全测区域160。然后，当旋转盘135转动180度 时，具有晶片(W)的晶片装配单元134 ^皮移动至第二区域132,
其中第二区域132邻近晶片检测区域160。因而，操作者(未示出)育b 够检测晶片(W)。此时，通过旋转盘135的S走转而位于第一区域131的晶片装配 单元134没有待检测的晶片(W )或是具有已检测的晶片。当新的 第一晶片在第二区域132才企测时，在第一区域131的晶片装配单元 134上不装载任何待^r测晶片(W)。当新的第二晶片此后在第二区 域132中冲全测时，已4企测晶片位于第一区^或131的晶片装配单元 134。适时地，当在第二区域132的晶片装配单元134中进ff晶片 检测时，机器人111在第一区域131的晶片装配单元134中加载待 才企测的新晶片(W)，或/人第一区i或131的晶片装配单元134中卸 载已检测晶片。加载/卸载晶片的步骤将会详细描述。在晶片检测过程中，晶片装配单元134可以旋转预定角度。优 选地，位于第二区域132的晶片装配单元134旋转45-90度。这使 得才喿作者可以容易地》见察装载在第二区i或132的晶片装配单元134 中的晶片(W)。此时，尽管未示出，使用卣素灯将光照射在装载 在第二区域132的晶片装配单元134中的晶片(W)上，从而，操 作者能够容易地观察晶片(W)上可能出现的表面缺陷或污染。晶片翻转装置140均安装于晶片装配单元134的一侧，用于翻 转在晶片装配单元134中加载的晶片(W)。晶片翻转装置140包括支撑件141和安装于支撑件141顶部的 导向杆142。支撑141位于旋转盘135的中心，优选地，位于两个晶片装配 单元134之间。l乘作支撑件141以4吏其垂直移动。第一区域131的 支撑件141与第二区域132的支撑件141相互独立纟喿作，并且优选 地， <又才喿作第二区域132的支撑件141以翻转晶片(W)。 每个导向杆142均安装于支撑件141的顶部。导向杆142夹紧 晶片(W)的边缘以翻转晶片(W)并且被制成方形支架"["或"]" 形。导向杆142可以使用用于旋转晶片(W)以翻转晶片(W)的 任何方式。例如，可以使用电机，^f又旋转夹紧晶片(W)边缘的导 向杆142的一部分。同时，晶片翻转装置140可以随着方走转盘135旋转。此时，安 装于旋转盘135的晶片装配单元134的位置和晶片翻转装置140的 位置净皮固定。上述晶片检测机100的每个操作均可以由操作者控制。换句话 说，在紧急情况下或操作者的判断下，晶片检测机100的整个操作 可以由操作者使用控制器(未示出)选择性地控制。以下，参考图6描述4吏用晶片检测机的晶片检测方法。首先，机器人111从FOUP盒120中取出待检测晶片(W) (S21 )。然后，机器人111沿着移动轨道112移动至检测台130，并且 在位于检测台130的第一区域131的晶片装配单元134中加载晶片 (W ) ( S22 )。随后，当旋转盘135旋转180度时，位于第一区域131的晶片 装配单元134的位置净皮移动至第二区域132( S23 )。然后，晶片(W) 的位置被移动至邻近晶片检测区域160，操作者检测晶片，尤其是 晶片(W)的上表面(S23)。此时，使用卤素灯(未示出)将光照 射在晶片(W)的表面上，这样可以便于晶片检测。随后，才企测完晶片(W)的一面之后，才喿作位于第二区域132 的晶片翻转装置140翻转晶片(W ) ( S24 )。也就是说，当晶片(W )
的边缘固定在安装于第二区域132中的晶片翻转装置140的支撑件 141上的导向杆142时，支撑件141向上移动。当支撑件141达到 预定高度时，旋转导向杆142以翻转晶片(W)。晶片(W)翻转后， 支撑件141向下移动，以使晶片(W)被放置于晶片装配单元134 中。晶片(W)被晶片翻转装置140翻转以后，检测晶片(W)的 下表面(S25)。这里，用与检测晶片(W)上表面相同的方法检测 晶 片(W)下表面。同时，晶片才企测才几100包括两个晶片装配单元134,因而能够 在才企测晶片(W)的同时卸载已冲企测晶片和装载祠^金测的新晶片 (W)。参考图7描述同时检测和加载/卸栽晶片的步骤。首先，当在第二区域132完成晶片检测时，旋转盘135旋转180 度以将具有已检测晶片的晶片装配单元134的位置改变至第一区域 131。然后，机器人111从位于第一区域131的晶片装配单元134 中卸载已检测晶片并将晶片加载至储存盒150中(S31 )。然后，机器人111从FOUP盒120中取出待检测的新晶片(W ), 移动至^r测台130，并将晶片(W)加载至位于第一区域131的晶 片装配单元134中(S32)。待检测晶片(W )被加载后，旋转盘135旋转180度以将位于 第一区域131的晶片(W)的位置改变至第二区域132,且在第二 区域132上4企测晶片(W)的上表面(S33)。优选地，在晶片才企测 过程中卸载已^r测晶片和加载待;险测的新晶片(W)。此处，优选 地，加载新晶片的完成时间先于晶片才企测的完成时间，且更优选地， 新晶片加载完成时间等于晶片才企测完成时间。 本发明交替地变换位于第一区域131和第二区域132的晶片装 配单元134的相互位置，以使步骤S23至S25和步骤S31至S33同 时进4亍，乂人而，无需步骤间的空载时间而才企测晶片。因此，传统晶片4全测机在每个单个晶片上总共进行9个步骤， 然而本发明的晶片才企测才几100首先在每个单个晶片上进行5个步 骤，其后进行3个步骤。应该理解，虽然示出了本发明的优选实施例，^旦本发明的详细 说明和具体实例l义是为了说明性目的，这是因为，对本领域」技术人 员显而易见的是，在本发明的范围和精神内，本发明可以有各种改 变和修改。工业应用基于本发明的晶片4企测才几和方法具有如下效果。本发明将晶片检测工艺步骤合并在一起以同时检测晶片和加 载待4企测的新晶片，从而减少各步骤间的空载时间，即，生产时间 (tact time )。因此，本发明增加了单位时间内已检测晶片的数量, 从而提高了晶片制造工艺的生产率。本发明可以应用于所有需要连 续处理晶片的自动化i殳备。
权利要求
1.一种晶片检测机，包括检测台，具有第一区域和第二区域，所述第一区域用于卸载已检测晶片并加载待检测的新晶片，所述第二区域用于检测晶片；多个晶片装配单元，彼此面对安装于所述检测台上；旋转盘，其上安装有所述多个晶片装配单元，旋转盘旋转以使每个晶片装配单元依次位于所述第一和第二区域；机器人，用于从位于所述第一区域的所述晶片装配单元中卸载所述已检测晶片并将所述待检测的新晶片加载至位于所述第一区域的所述晶片装配单元；以及晶片翻转装置，用于翻转加载至位于所述第二区域的所述晶片装配单元中的晶片。
2. 根据权利要求1所述的晶片检测机，其中，在所述第二区域完 成晶片检测以后，旋转所述旋转盘，以将位于所述第二区域的 所述晶片装配单元移动至所述第一区域，且将位于所述第一区 域的所述晶片装配单元移动至所述第二区域。
3. 根据权利要求1所述的晶片检测机，其中，所述晶片翻转装置 包括支撑件，向上移动至预定高度且向下移动至原始位置， 用于翻转晶片；以及导向杆，安装于所述支撑件的顶部，用于乂人位于所述第 二区域的所述晶片装配单元中取出晶片，当所述支撑件向上移 动至预定高度时，所述导向杆用于翻转晶片，当所述支撑件向 下移动至原始位置时，所述导向杆用于将晶片放置于翻转的所 述晶片装配单元中。
4. 一种使用晶片检测机的晶片检测方法，其中，所述晶片检测机 包括检测台，其具有用于卸载已检测晶片和加载待检测的新 晶片的第 一 区域和用于检测晶片的第二区域；以及多个晶片装 配单元，其彼此面对安装于所述检测台上，所述方法包括(a ) /人位于所述第 一 区域的所述晶片装配单元中卸载已才企测 晶片，并将待检测的新晶片加载至位于所述第一区域的 所述晶片装配单元；(b) 通过旋转，将位于所述第一区域的所述晶片装配单元移 动至所述第二区域；(c) 检测晶片上表面，所述晶片被加载到通过旋转移动至所 述第二区域的所述晶片装配单元中；(d )使用晶片翻转装置翻转晶片并检测所述晶片的下表面； 以及(e)通过旋转，将位于所述第二区域的所述晶片装配单元移 动至所述第一区i或；其中，进行步骤(a)的同时进行步骤(c)和(d)。
5. 根据权利要求4所述的晶片检测方法，其中，用于翻转所述晶 片的步艰《(d)包4舌乂人所述晶片装配单元中取出晶片；将所述晶片向上移动至预定高度；通过旋转翻转所述晶片；以及再将翻转过的晶片放回所述晶片装配单元。
6. 根据权利要求4所述的晶片检测方法，其中，在所述第一区域 的卸载已4企测晶片和加载新晶片的完成时间先于或等于在所 述第二区i或的晶片4企测的完成时间。
全文摘要
本发明涉及一种晶片检测机及其方法。晶片检测机包括检测台，具有用于卸载已检测晶片和加载待检测的新晶片的第一区域以及用于检测晶片的第二区域；多个晶片装配单元，彼此面对安装于所述检测台上；旋转盘，其上安装有多个晶片装配单元，旋转盘旋转以使每个晶片装配单元依次位于第一和第二区域；机器人，用于从位于第一区域的晶片装配单元中卸载已检测晶片并将待检测的新晶片加载至位于第一区域的晶片装配单元；以及晶片翻转装置，用于翻转加载至位于第二区域的晶片装配单元中的晶片。
文档编号G01M99/00GK101210888SQ200710306088
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月28日 优先权日2006年12月29日
发明者吴世烈, 高赫振 申请人:斯尔瑞恩公司