一种晶片变形检测系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种晶片变形检测系统及方法，其中所述晶片变形检测系统包括：承载平台、激光发生器、标准图形板；所述承载平台用以承载晶片；所述激光发生器设于所述承载平台承载的晶片的一侧，用以发射线状激光射线照射到所述承载平台承载的晶片表面上；所述标准图形板设于所述承载平台承载的晶片的另一侧，用以显现经所述晶片折射后的线状激光射线的投影中的直线是否发生变形。本发明利用线状激光射线经过微变形的晶片表面反射时，在微变形区域的反射角度会发生变化，从而导致反射后得到的线状镜像有明显变化的原理实现了对晶片变形的检测，该检测方式操作简单，准确率达到95%以上，大幅度节省劳动成本，缩短了检测时间，提高了检测流程的工作效率。
【专利说明】—种晶片变形检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体【技术领域】，涉及一种晶片变形检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]半导体生产过程中，为检验生产机台的可靠性，在生产前会消耗特定硅片来测试机台的稳定性和状况。这类特定硅片在使用后需经过特定工艺处理才能恢复到前期状况，才能循环使用，但在处理过程中，硅片会发生热变形等状况，如果此类硅片进入生产线会造成机台报警、晶片滑走等状况。
[0003]在没有有效的检测设备之前，晶片在做回收处理过程中，为防止存在热变形状况的晶片进入生产线，需要增加3次人工目检站点，这种方式不但造成大量人力资源的浪费，而且由于目检标准因人而异，还不可避免的发生遗漏问题。
[0004]随着半导体技术的不断发展以及与计算机技术的结合，针对上述问题得出了各种各样的解决方案，如申请号为200510036191.8的专利文献提出的基于图像处理的晶片检测系统，该系统包括基座、晶元盘和图像采集卡，其中基座上安装有X方向步进电机和Y方向步进电机，X方向步进电机和Y方向步进电机分别通过X方向传动丝杆和Y方向传动丝杆与晶元盘相连接，晶元盘上安装有镜头和光源，镜头通过支架与基座相连接，还通过CCD和数据线与PC机内的图像采集卡相连接，X方向步进电机和Y方向步进电机通过驱动板卡外接PC机。当晶元盘每移动一个晶片间距，(XD、镜头和光源采集晶片图像，并将采集信号通过图像采集卡传输给PC机进行图像处理。该系统通过采集晶片的图像获取晶片的信息，对图像进行检测获取晶元的检测结果。该方案虽然实现了对晶片的自动检测，但是图像的采集受背景光、环境光源以及其他环境因素影响较大，因此检测结果有一定的误差。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶片变形检测系统及方法，用于解决现有技术中变形晶片不易检测剔除的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶片变形检测系统及方法，其中所述晶片变形检测系统包括:承载平台、激光发生器、标准图形板；所述承载平台用以承载晶片；所述激光发生器设于所述承载平台承载的晶片的一侧，用以发射线状激光射线照射到所述承载平台承载的晶片表面上；所述标准图形板设于所述承载平台承载的晶片的另一侧，用以显现经所述晶片折射后的线状激光射线的投影中的直线是否发生变形。
[0007]优选地，所述激光发生器架设于所述承载平台上，所述标准图形板设于所述承载平台上与所述激光发生器正对的位置处。
[0008]优选地，所述激光发生器发射的线状激光射线的入射角为30?40度；所述线状激光射线为十字激光射线。
[0009]优选地，所述激光发生器架设于所述承载平台的一侧，所述标准图形板设于所述承载平台的另一侧且与所述激光发生器正对。[0010]优选地，所述标准图形板上设有基准图形；当所述线性激光射线为十字激光射线时，所述基准图形为等距离横纵线。
[0011]所述检测方法包括:检测经晶片反射的线状激光射线的投影是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片没有变形，否则表示该晶片已变形。
[0012]优选地，采用承载平台固定承载所述晶片；采用激光发生器发射所述线状激光射线；采用标准图形板显示经过反射的线性激光射线的投影中显示的线性激光线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片没有变形，否则表示该晶片已变形。
[0013]优选地，所述线状激光射线为十字激光射线，若所述十字激光射线的投影中显示的两条直线垂直，则表示该晶片没有变形；若投影中的两条直线不垂直，则表示该晶片已变形。
[0014]优选地，所述标准图形板上设有能够直观衡量投影中的直线是否发生变形的基准图形；当所述线性激光射线为十字激光射线时，所述基准图形为等距离横纵线。
[0015]优选地，所述线性激光射线的入射角根据所述标准图形板与所述晶片的距离变化而调节，所述入射角大于O度小于90度。
[0016]如上所述，本发明所述的晶片变形检测系统及方法，具有以下有益效果:本发明利用线状激光射线经过微变形的晶片表面反射时，在微变形区域的反射角度会发生变化，从而导致反射后得到的线状镜像有明显变化的原理实现了对晶片变形的检测，该检测方式操作简单，准确率达到95%以上，大幅度节省劳动成本，缩短了检测时间，提高了检测流程的工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1a为本发明所述的晶片变形检测系统的一种结构示意图。
[0018]图1b为本发明所述的十字激光射线的投影未发生变形的结构示意图。
[0019]图1c为本发明所述的十字激光射线的投影发生变形的结构示意图。
[0020]图2a为本发明所述的晶片变形检测系统的另一种结构示意图。
[0021]图2b为本发明所述的十字激光射线的投影未发生变形的结构示意图。
[0022]图2c为本发明所述的十字激光射线的投影发生变形的结构示意图。
[0023]图3为本发明所述的晶片变形检测方法的流程示意图。
[0024]图4为采用图1a所示结构实现本发明所述的晶片变形检测方法的流程示意图。
[0025]元件标号说明
[0026]11,21承载平台
[0027]12,22激光发生器
[0028]13、23标准图形板
[0029]14、24晶片
[0030]15、25线状激光射线
[0031]16、26投影
[0032]17、27基准图形
【具体实施方式】[0033]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0034]请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0035]实施例
[0036]本实施例提供一种晶片变形检测系统，如图1a所示，该系统包括:承载平台11、激光发生器12、标准图形板13 ;所述承载平台11用以承载晶片14 ;所述激光发生器12设于所述承载平台11承载的晶片14的一侧，用以发射线状激光射线15 (激光波长可为635nm)照射到所述承载平台11承载的晶片14表面上；所述标准图形板13设于所述承载平台11承载的晶片14的另一侧，用以显现经所述晶片14折射后的线状激光射线的投影16中的直线是否发生变形。所述激光发生器12架设于所述承载平台11上，所述标准图形板13设于所述承载平台11上与所述激光发生器正对的位置处。所述激光发生器12发射的线状激光射线15的入射角根据所述标准图形板13与所述晶片14的距离变化而调节，选择范围在O?90度之间，可优选30?40度。
[0037]如图lb、lc所示，所述标准图形板13上设有基准图形17，根据该基准图形17可直观判断所述投影16中的直线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片14的表面没有发生弯曲，否则表示该晶片14的表面存在弯曲。进一步，当所述线性激光射线15为十字激光射线时，所述基准图形17为等距离横纵线。若所述十字激光射线的投影中显示的两条直线垂直，则表示该晶片没有变形；若投影中的两条直线不垂直，则表示该晶片已变形。该等距离横纵线的存在可更准确直观地帮助判断投影中显示的两条直线是否垂直。
[0038]如图2a所示，所述晶片变形检测系统包括:承载平台21、激光发生器22、标准图形板23 ;所述激光发生器22架设于所述承载平台21的一侧，所述标准图形板23设于所述承载平台21的另一侧且与所述激光发生器22正对。所述激光发生器22发射线状激光射线25 (激光波长可为635nm)照射到所述承载平台21承载的晶片24表面上；所述标准图形板23显现经所述晶片14折射后的线状激光射线的投影26。所述激光发生器22发射的线状激光射线25的入射角根据所述标准图形板23与所述晶片24的距离变化而调节，选择范围在O?90度之间，可优选30?40度。
[0039]如图2b、2c所示，所述标准图形板23上设有基准图形27，根据该基准图形27可直观判断所述投影26中的直线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片24的表面没有发生弯曲，否则表示该晶片24的表面存在弯曲。
[0040]进一步，当所述线性激光射线25为十字激光射线时，所述基准图形27为等距离横纵线。若所述十字激光射线的投影中显示的两条直线垂直，则表示该晶片没有变形；若投影中的两条直线不垂直，则表示该晶片已变形。该等距离横纵线的存在可更准确直观地帮助判断投影中显示的两条直线是否垂直。[0041]本发明中，所述晶片变形检测系统的结构可以如图1a所示，将激光发生器2和标准图形板3都架设于所述承载平台I上，也可以如图2a所示，将激光发生器2和标准图形板3都架设于所述承载平台I外部，不论承载平台1、激光发生器2以及标准图形板3三者之间的位置关系如何，只要其满足利用经晶片反射的线状激光射线的投影是否发生变形这一工作原理来检测晶片的表面是否发生弯曲，那么该结构都属于本发明的保护范围。
[0042]本发明还提供一种晶片变形检测方法，如图3所示，该检测方法包括:检测经晶片反射的线状激光射线的投影中的直线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片没有变形，否则表示该晶片已变形。本发明所述的晶片变形检测方法可以由图la、图2a所示的结构实现，可以由其他类型的结构实现，本发明所述的晶片变形检测方法的保护范围不受其实现结构的限制，凡是利用本发明所述的晶片变形检测方法进行晶片变形检测的过程均包括在本发明的保护范围内。
[0043]以图1a所示的晶片变形检测系统的结构为例，具体说明由图1a所示的结构实现本发明所述的检测方法的过程，如图4所示，该过程包括:
[0044]采用承载平台11固定承载一晶片14。
[0045]采用激光发生器12发射线状激光射线15照射到所述晶片的表面。
[0046]采用标准图形板13显示经过反射的线状激光射线的投影16中显示的线性激光线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片14没有变形，否则表示该晶片14已变形。
[0047]进一步，所述线状激光射线15为十字激光射线，若所述十字激光射线的投影中显示的两条直线垂直，则表示该晶片没有变形；若投影中的两条直线不垂直，则表示该晶片已变形。
[0048]所述标准图形板13上设有能够直观衡量投影中的直线是否发生变形的基准图形17 ;根据该基准图形17可以更准确更直观地判断出投影16中的直线是否发生变形。当所述线性激光射线15为十字激光射线时，所述基准图形17为等距离横纵线。
[0049]所述线状激光射线15的入射角可以根据所述标准图形板13与所述晶片14的距离的变化而调节，所述入射角的调节范围为大于O度小于90度。在实际应用中，可优选30?40度。
[0050]本发明的实现原理为:线状激光射线经过微变形的晶片表面反射时，在微变形区域的反射角度会发生变化，从而导致反射后得到的线状镜像有明显变化，且随着线状激光射线的入射角度的加大，这种镜像变形程度也同时变大，对比标准图形板上的基准图形就可以快速准确的判断晶片的热变形状况。本发明在实际应用中的准确率达到95%，应用本发明后，原本3人轮流作业的工作现在可由I人完成，人员工作效率大幅度增加。
[0051]本发明所述的晶片变形检测系统及检测方法可应用在硅片的回收工艺过程中，快速剔除状况异常的硅片，避免不必要的死机。
[0052]综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0053]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种晶片变形检测系统，其特征在于，所述晶片变形检测系统包括: 承载平台，用以承载晶片； 激光发生器，设于所述承载平台承载的晶片的一侧，用以发射线状激光射线照射到所述承载平台承载的晶片表面上； 标准图形板，设于所述承载平台承载的晶片的另一侧，用以显现经所述晶片折射后的线状激光射线的投影中的直线是否发生变形。
2.根据权利要求1所述的晶片变形检测系统，其特征在于:所述激光发生器架设于所述承载平台上，所述标准图形板设于所述承载平台上与所述激光发生器正对的位置处。
3.根据权利要求2所述的晶片变形检测系统，其特征在于:所述激光发生器发射的线状激光射线的入射角为30?40度；所述线状激光射线为十字激光射线。
4.根据权利要求1所述的晶片变形检测系统，其特征在于:所述激光发生器架设于所述承载平台的一侧，所述标准图形板设于所述承载平台的另一侧且与所述激光发生器正对。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的晶片变形检测系统，其特征在于:所述标准图形板上设有基准图形；当所述线性激光射线为十字激光射线时，所述基准图形为等距离横纵线。
6.一种晶片变形检测方法，其特征在于，所述检测方法包括: 检测经晶片反射的线状激光射线的投影中的直线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片没有变形，否则表示该晶片已变形。
7.根据权利要求6所述的晶片变形检测方法，其特征在于: 采用承载平台固定承载所述晶片； 采用激光发生器发射所述线状激光射线； 采用标准图形板显示经过反射的线性激光射线的投影中显示的线性激光线是否发生变形，若未发生变形则表示该晶片没有变形，否则表示该晶片已变形。
8.根据权利要求6或7所述的晶片变形检测方法，其特征在于:所述线状激光射线为十字激光射线，若所述十字激光射线的投影中显示的两条直线垂直，则表示该晶片没有变形；若投影中的两条直线不垂直，则表示该晶片已变形。
9.根据权利要求6所述的晶片变形检测方法，其特征在于:所述标准图形板上设有能够直观衡量投影中的直线是否发生变形的基准图形；当所述线性激光射线为十字激光射线时，所述基准图形为等距离横纵线。
10.根据权利要求6所述的晶片变形检测方法，其特征在于:所述线性激光射线的入射角根据所述标准图形板与所述晶片的距离变化而调节，所述入射角大于O度小于90度。
【文档编号】G01B11/16GK103925886SQ201310015071
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月15日 优先权日:2013年1月15日
【发明者】张恒辉, 汤敬计, 林佳佳 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司