[發明專利]一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統

在審

• 申請號: 201910371255.1
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110108716A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 崔長彩;李子清;胡中偉;陸靜
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/95;G01N21/84;G01B11/06
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

1.一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其特征在于：它包括上料模塊、檢測模塊、下料模塊和控制模塊，所述檢測模塊包括傳送裝置、缺陷檢測裝置和厚度檢測裝置，下料模塊包括第一下料模塊和第二下料模塊，所述上料模塊、缺陷檢測裝置、第一下料模塊、厚度檢測裝置和第二下料模塊沿著傳送裝置依次布置，所述上料模塊能將待測晶片輸送至傳送裝置，傳送裝置能將待測晶片輸送至缺陷檢測裝置、將有缺陷晶片輸送至第一下料模塊、將無缺陷晶片輸送至厚度檢測裝置以及將經過厚度檢測后的無缺陷晶片輸送至第二下料模塊，所述缺陷檢測裝置能將待測晶片進行裂紋缺陷和崩邊缺陷的檢測判斷并將裂紋缺陷和崩邊缺陷進行分析以確定為無缺陷晶片、直接報廢的晶片或可修復的晶片；

所述厚度檢測裝置包括厚度檢測單元和信息處理單元，厚度檢測單元包括兩組彩色共焦傳感組件，每組彩色共焦傳感組件包括依次布置的光譜儀、分光板、復色光源、傳感測頭，無缺陷晶片置于兩個傳感測頭之間，經兩個復色光源發出的光分別照射在無缺陷的晶片上表面和下表面，由上表面和下表面反射的光分別經兩個傳感測頭、兩個分光板后到達兩個光譜儀、并由兩個光譜儀將信息傳遞至信息處理單元，信息處理單元將接收到的信息進行分析處理以得到無缺陷的晶片上表面距離該側的傳感測頭的高度B以及下表面距離該側的傳感測頭的高度為C、且計算出無缺陷的晶片厚度σ為兩個傳感測頭之間的間距A與高度B、高度C之差；

控制模塊與上料模塊、檢測模塊和下料模塊連接且能控制上料模塊進行上料、能控制傳送裝置進行輸送動作、能根據缺陷檢測裝置的檢測結果控制第一下料模塊將直接報廢的晶片和可修復的晶片進行分類下料、能根據厚度檢測裝置提供的厚度值控制第二下料模塊進行厚度分檔下料。

2.根據權利要求1所述的一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其特征在于：每組彩色共焦傳感組件中光譜儀、傳感測頭和無缺陷晶片均位于同一軸線，分光板傾斜布置，兩個復色光源均位于無缺陷晶片的同一側。

3.根據權利要求2所述的一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其特征在于：兩組彩色共焦傳感組件上下間隔布置，且兩個復色光源均位于無缺陷晶片的左側，兩個分光板與水平面之間的夾角為45度。

4.根據權利要求1所述的一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其特征在于：所述信息處理單元包括計算機一、光譜數據處理程序和厚度值提取及分檔程序，計算機一接收兩個光譜儀發送的反射光的光譜數據并將該光譜數據傳遞至光譜數據處理程序，光譜數據處理程序對光譜數據進行分析以獲取光譜曲線峰值所對應的中心波長、再根據預設的中心波長與傳感測頭和無缺陷晶片之間軸向高度的關系提取出無缺陷晶片上表面距離該側的傳感測頭的高度B以及下表面距離該側的傳感測頭的高度為C，光譜數據處理程序將提取出的高度B和高度C傳遞至厚度值提取及分檔程序，厚度值提取及分檔程度計算出無缺陷的晶片厚度σ為兩個傳感測頭之間的間距A與高度B、高度C之差后再根據不同類型、不同規格晶片厚度的要求進行分檔并將分檔信息傳輸至控制模塊。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其特征在于：所述缺陷檢測裝置包括缺陷檢測單元和圖像處理單元，所述缺陷檢測單元包括依次布置的相機、鏡頭、光源，待測晶片置于光源下方且與鏡頭、相機位于同一中心軸線，光源傾斜放置，光源發出的光直接照射至待測晶片并由待測晶片表面反射后經由鏡頭射入相機內，相機拍攝圖像并將拍攝的圖像傳遞至圖像處理單元。

6.根據權利要求5所述的一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其特征在于：所述圖像處理單元包括圖像采集卡、計算機二、缺陷圖像處理及特征提取程序，圖像采集卡采集相機發送的圖像并將圖像傳遞至計算機二，計算機二再將圖像傳遞至缺陷圖像處理及特征提取程序，缺陷圖像處理及特征提取程序根據接收的圖像做出待測晶片是裂紋缺陷或崩邊缺陷或無缺陷的判斷，并根據判斷結果將有裂紋缺陷的圖像轉換為裂紋灰度閾值T3或將有崩邊缺陷的圖像轉換為崩邊灰度閾值T4，并將裂紋灰度閾值T3或崩邊灰度閾值T4與預設的可修復的裂紋灰度閾值T1或預設的可修復的崩邊灰度閾值T2進行比較以得出待測晶片是可修復的晶片還是直接報廢的晶片。