一种晶圆缺陷检测装置及其检测方法与流程

本发明属于晶圆检测设备技术领域，具体涉及一种晶圆缺陷检测装置及其检测方法。

背景技术：

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。晶圆在加工完成之后需要使用检测设备对其进行缺陷检测，以便挑出不合格的晶圆，目前的检测装置使用过程中采用逐行扫描检测，一个晶圆在检测时需要耗费大量的时间进行扫描，设备生产效率较慢，再就是目前检测设备拍摄晶圆时会受到外界光线变化干扰，导致检测效果不理想，针对目前的检测设备使用过程中所暴露的问题，有必要对检测设备进行结构上的优化与改进。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种晶圆缺陷检测装置及其检测方法，具有有效的提升设备的检测效率、提升检测效果的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆缺陷检测装置，包括密封箱与晶圆本体，所述密封箱内部架设有传动带，所述传动带的两端贯穿密封箱的侧壁到达密封箱的外部，所述密封箱的两侧表面通过螺栓固定有密封盖板，所述密封箱的内底面通过螺栓固定有伸缩杆，所述伸缩杆输出轴侧表面架设有驱动电机，所述伸缩杆的输出轴上套接有转盘，所述晶圆本体放置在转盘的上表面，所述晶圆本体的上方位于密封箱的内壁架设有辅助架，所述辅助架的底面固定有x光测量头，所述x光测量头的一侧位于辅助架的底面设架设有摄像头，所述辅助架的两侧位于密封箱的内表面架设有补光板。

作为本发明的一种晶圆缺陷检测装置优选技术方案，所述密封盖板为空心构件，密封盖板由两个u型构件相互嵌合拼接构成。

作为本发明的一种晶圆缺陷检测装置优选技术方案，所述密封箱为空心的长方体构件，所述密封箱的一侧表面通过转轴固定有密封门。

作为本发明的一种晶圆缺陷检测装置优选技术方案，所述转盘的下端侧表面开设有齿轮轮齿，所述驱动电机的输出轴上套接有齿轮盘，所述驱动电机通过齿轮盘与转盘保持啮合连接。

作为本发明的一种晶圆缺陷检测装置优选技术方案，所述辅助架为长方体构件，所述摄像头均匀的架设在辅助架的下端，两个所述摄像头之间位于辅助架的底面架设有第二补光灯。

作为本发明的一种晶圆缺陷检测装置优选技术方案，所述补光板设有两条，所述补光板以倾斜的角度固定在密封箱的内壁，两个所述补光板以辅助架为对称轴对称。

作为本发明的一种晶圆缺陷检测装置优选技术方案，所述传动带设有两条，两条所述传动带对称架设在伸缩杆的两侧。

本发明还提供如下技术方案：一种晶圆缺陷检测方法，包括步骤一：晶圆本体放置在传动带上表面，传动带运行过程中对晶圆本体进行输送，使得晶圆本体的圆心与转盘的圆心保持在同一直线上；

步骤二：伸缩杆运行并伸长使得其伸缩端抬升，使得晶圆本体与传动带分离，伸缩杆运行时通过输出轴的转动来带动转盘转动，转盘转动时带动晶圆本体以相同的角速度旋转；

步骤三：晶圆本体转动第一圈时，摄像头与第二补光灯运行，第二补光灯对晶圆本体进行垂直打光，摄像头对晶圆本体进行拍摄，并将拍摄的图像传输到计算机内部，通过计算机对图像进行比对，以确定晶圆本体的上表面是否存在划伤、灰尘；

步骤四：晶圆本体转动第二圈时，摄像头与一个补光板运行，补光板对晶圆本体进行一个方向的倾斜补光，摄像头对晶圆本体进行拍摄，并将拍摄的图像传输到计算机内部，通过计算机对图像进行比对，以确定晶圆本体的上表面是否存在划伤、灰尘；

步骤五：晶圆本体转动第三圈时，摄像头与另一个补光板运行，补光板对晶圆本体进行另一个方向的倾斜补光，摄像头对晶圆本体进行拍摄，并将拍摄的图像传输到计算机内部，通过计算机对图像进行比对，以确定晶圆本体的上表面是否存在划伤、灰尘；

步骤六：在晶圆本体开始转动时x光测量头就开始运行，并一直对转动中的晶圆本体进行扫描，确定晶圆本体的内部是否出现裂纹；

步骤七：检测装置检测完毕之后驱动电机停止运行，并使得转盘停转，伸缩杆运行并收缩，使得晶圆本体的底面与传动带的上表面保持接触，此时伸缩杆继续运行并使得转盘与晶圆本体分离；

步骤八：传动带运行并将检测完成的晶圆本体运输出密封箱，在传动带滑动过程中另一个待检测的晶圆本体被运输至转盘的上方，并使得晶圆本体的圆心与转盘的圆心保持在一条直线上；设备循环上述的步骤对下一个晶圆本体进行缺陷检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：密封箱的内部增设有伸缩杆与驱动电机，伸缩杆能够将晶圆本体托起，且驱动电机运行时带动转盘转动，进而使得晶圆本体转动，晶圆本体在转动过程中进行缺陷检测，x光测量头对晶圆本体的内部进行裂纹检测，补光板与第二补光灯给予不同角度的光照，便于灰尘暴露在拍摄图像中，密封箱、密封门、密封盖板对设备进行光线隔离，避免外界的光线对摄像头的拍摄造成干扰，提升数据的准确性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的内部结构示意图；

图3为本发明中的沿图2的a-a线结构示意图；

图中：1、密封箱；2、密封门；3、密封盖板；4、传动带；5、晶圆本体；6、辅助架；7、x光测量头；8、摄像头；9、补光板；10、伸缩杆；11、驱动电机；12、转盘；13、第二补光灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种晶圆缺陷检测装置，包括密封箱1与晶圆本体5，密封箱1内部架设有传动带4，传动带4的两端贯穿密封箱1的侧壁到达密封箱1的外部，密封箱1的两侧表面通过螺栓固定有密封盖板3，密封箱1的内底面通过螺栓固定有伸缩杆10，伸缩杆10输出轴侧表面架设有驱动电机11，伸缩杆10的输出轴上套接有转盘12，晶圆本体5放置在转盘12的上表面，晶圆本体5的上方位于密封箱1的内壁架设有辅助架6，辅助架6的底面固定有x光测量头7，x光测量头7的一侧位于辅助架6的底面设架设有摄像头8，本实施例中的摄像头8为超高清摄像头，能够拍摄晶圆本体5上的灰尘、划伤痕迹，辅助架6的两侧位于密封箱1的内表面架设有补光板9，本实施方案中，x光测量头7用于检测晶圆本体5内部的裂纹状况，x光测量头7在辅助架6的底面均匀排列，对晶圆本体5进行全方位的检测。

具体的，密封盖板3为空心构件，密封盖板3由两个u型构件相互嵌合拼接构成，本实施例中密封盖板3也对密封箱1进行光线隔离，避免外界光线从密封箱1的两侧开口处到达箱体内部，避免对摄像头8的拍摄造成干扰。

具体的，密封箱1为空心的长方体构件，密封箱1的一侧表面通过转轴固定有密封门2，本实施例中密封门2与密封箱1均采用不透光的材料制作而成，密封门2用于对密封箱1进行光线隔离，避免外界的光线对检测装置造成干扰。

具体的，转盘12的下端侧表面开设有齿轮轮齿，驱动电机11的输出轴上套接有齿轮盘，驱动电机11通过齿轮盘与转盘12保持啮合连接，本实施例中齿轮盘转动过程中转盘12与其保持相同的线速度，使得转盘12也能够转动并带动晶圆本体5旋转。

具体的，辅助架6为长方体构件，摄像头8均匀的架设在辅助架6的下端，两个摄像头8之间位于辅助架6的底面架设有第二补光灯13，本实施例中第二补光灯13以垂直的方向对对晶圆本体5进行照射补光，使得灰尘易被识别出来。

具体的，补光板9设有两条，补光板9以倾斜的角度固定在密封箱1的内壁，两个补光板9以辅助架6为对称轴对称，本实施例中补光板9以不同的方向对晶圆本体5进行照射补光，使得晶圆本体5在被拍摄时灰尘更易被识别出来，提升设备的检测效果。

具体的，传动带4设有两条，两条传动带4对称架设在伸缩杆10的两侧，本实施例中，一种晶圆缺陷检测方法，包括

步骤一：晶圆本体5放置在传动带4上表面，传动带4运行过程中对晶圆本体5进行输送，使得晶圆本体5的圆心与转盘12的圆心保持在同一直线上；

步骤二：伸缩杆10运行并伸长使得其伸缩端抬升，使得晶圆本体5与传动带4分离，伸缩杆10运行时通过输出轴的转动来带动转盘12转动，转盘12转动时带动晶圆本体5以相同的角速度旋转；

步骤三：晶圆本体5转动第一圈时，摄像头8与第二补光灯13运行，第二补光灯13对晶圆本体5进行垂直打光，摄像头8对晶圆本体5进行拍摄，并将拍摄的图像传输到计算机内部，通过计算机对图像进行比对，以确定晶圆本体5的上表面是否存在划伤、灰尘；

步骤四：晶圆本体5转动第二圈时，摄像头8与一个补光板9运行，补光板9对晶圆本体5进行一个方向的倾斜补光，摄像头8对晶圆本体5进行拍摄，并将拍摄的图像传输到计算机内部，通过计算机对图像进行比对，以确定晶圆本体5的上表面是否存在划伤、灰尘；

步骤五：晶圆本体5转动第三圈时，摄像头8与另一个补光板9运行，补光板9对晶圆本体5进行另一个方向的倾斜补光，摄像头8对晶圆本体5进行拍摄，并将拍摄的图像传输到计算机内部，通过计算机对图像进行比对，以确定晶圆本体5的上表面是否存在划伤、灰尘；

步骤六：在晶圆本体5开始转动时x光测量头7就开始运行，并一直对转动中的晶圆本体5进行扫描，确定晶圆本体5的内部是否出现裂纹；

步骤七：检测装置检测完毕之后驱动电机11停止运行，并使得转盘12停转，伸缩杆10运行并收缩，使得晶圆本体5的底面与传动带4的上表面保持接触，此时伸缩杆10继续运行并使得转盘12与晶圆本体5分离；

步骤八：传动带4运行并将检测完成的晶圆本体5运输出密封箱1，在传动带4滑动过程中另一个待检测的晶圆本体5被运输至转盘12的上方，并使得晶圆本体5的圆心与转盘12的圆心保持在一条直线上；设备循环上述的步骤对下一个晶圆本体5进行缺陷检测。

本实施例中补光板9为已经公开的广泛运用于日常生活的已知技术，补光板9采用福州富莱仕影像器材有限公司生产的型号为ultracolorz400s的白色补光板；第二补光灯13采用东莞市同灿照明实业有限公司生产的型号为20-24lm的白光灯珠；伸缩杆10采用中山市锦格五金机电有限公司生产的型号为jinge-1604的电动伸缩套杆；驱动电机11采用东莞市宏艾传动科技有限公司生产的型号为sst43d2120的慢速伺服马达电机。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。