[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

本發明公開了一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，該檢測系統可對襯底晶片進行缺陷檢測，且能對有缺陷的襯底晶片進行分類判斷，形成裂紋缺陷晶片和崩邊缺陷晶片，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三種缺陷程度不同的晶片；同時，該檢測系統還能進行厚度檢測，厚度檢測采用彩色共焦傳感技術，以確定無缺陷晶片的厚度，以使下料模塊能對無缺陷晶片進行分檔下料。且整個檢測系統完全自動化，完成一次檢測速度快，適用于流水線批量作業，自動化程度高，無需人工識別缺陷及厚度分類，能滿足批量的高效檢測以及高精度檢測需求。

技術領域

本發明涉及一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統。

背景技術

襯底晶片作為整個半導體材料的支撐器件，其質量的好壞將直接關乎半導體器件的性能；隨著其應用領域的擴寬，對其厚度的要求也各不相同。在實際的加工過程中，通常會經歷切割、研磨和拋光等過程，這些過程均會去除材料，損傷的產生是再所難免的，并且較難保證晶片厚度的均勻性。缺陷的遺留諸如裂紋、崩邊等對襯底質量的評判影響非常大，而襯底晶片厚度會影響合格率以及加工成本，這就對襯底晶片缺陷及厚度的檢測提出了更高的要求。

在現有的缺陷及厚度檢測中，如專利CN 108181325A所設計的玻璃自動化檢測裝置，該裝置包括上料、輸送、檢測、下料以及控制模組，對待測晶片進行上料，并通過上料模組中的第一移料機構將待測晶片放置在輸送模組中，最終送到缺陷檢測模組，采集待測晶片圖像并處理分析，然后下料模組中的第二移料機構根據控制模組的信息將料下到兩個料盤。該裝置自動化程度高，無需人工分揀，可檢測大量樣品，但是只是對待測樣品缺陷檢測的局部自動化，判斷了樣品是否合格，沒有對具體的缺陷進行分類，也沒有對厚度進行檢測。

發明內容

本發明提供了一種自動化襯底晶片缺陷及厚度檢測系統，其克服了背景技術的所存在的不足。本發明解決其技術問題的所采用的技術方案是：

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。

一較佳實施例之中：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。

一較佳實施例之中：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。