[實用新型]全自動目檢機的晶圓檢測系統

有效

• 申請號: 202021571978.0
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN212392217U
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 顏博
• 申請（專利權）人: 蘇州新尚思自動化設備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66;H01L21/683
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 方中

本實用新型的全自動目檢機的晶圓檢測系統，其包括晶圓載架、在線目檢機構，晶圓載架包括架座、架環、支撐部件、夾持部件，其中在夾持部件的端面上形成有與晶圓邊緣匹配的卡槽，卡槽和晶圓的周邊點或線接觸；晶圓檢測系統還包括用于驅動架環自由轉動的第一翻轉機構、用于驅動架座繞著豎直方向延伸的中心自由轉動的第二翻轉機構。本實用新型一方面在簡化晶圓載架結構的前提下，可通過點或線接觸的模式實現晶圓的定位，使得接觸面積小，便于實施晶圓的全面檢測，同時在卡槽的限位保護下，不管如何翻轉都不會發生晶圓脫落；另一方面通過晶圓繞著水平方向轉動，晶圓載架繞著豎直方向轉動，以滿足在不同角度下實現晶圓表面在線檢測要求。

技術領域

本實用新型屬于晶圓目檢機領域，具體涉及一種全自動目檢機的晶圓檢測系統。

背景技術

晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓;在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結構，而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉，鹽酸氯化，并經蒸餾后，制成了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999%。晶圓制造廠再把此多晶硅融解，再于融液里種入籽晶，然后將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態的硅原料中逐漸生成，此過程稱為“長晶”。硅晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝后，即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片，這就是“晶圓”。

因此，在晶圓完成加工時，需要檢測晶圓微觀的顆粒、劃傷、污染等情況，因此，市場上出現了人工目檢機。

目前，人工目檢機的檢測系統主要包括晶圓載架、在線目檢機構，其中晶圓通過負壓吸附在晶圓載架上，在線目檢機構主要包括能夠照射在晶圓表面的強光燈，當檢測時候，強光燈的光線照射在晶圓表面，以觀察晶圓表面的顆粒、劃傷、污染等情況。

然而，在上述的檢測系統中，存在以下缺陷：

1）、負壓吸附時，這樣與晶圓的接觸面積大，不利于晶圓的全面檢測；

2）、由于強光燈具有一定照射范圍，為了實現晶圓全面檢測，要么晶圓載架轉動，要么強光燈轉動，至于晶圓載架轉動時，定位吸附也隨之轉動，這樣不僅構成檢測障礙，而且容易造成晶圓的脫落；至于強光燈轉動時，這樣就更難掌控了。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種改進的全自動目檢機的晶圓檢測系統。

為解決以上技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種全自動目檢機的晶圓檢測系統，其包括晶圓載架、在線目檢機構，晶圓載架包括架座、能夠繞著自身的徑向自由轉動地設置在架座上的架環、設置在架環上且能夠形成與晶圓外徑匹配定位區的支撐部件、設置在架環上且能夠同步抵觸在晶圓周邊的夾持部件，其中在夾持部件的端面上形成有與晶圓邊緣匹配的卡槽，卡槽和晶圓的周邊點或線接觸；

晶圓檢測系統還包括設置在架座上且用于驅動架環自由轉動的第一翻轉機構、用于驅動架座繞著豎直方向延伸的中心自由轉動的第二翻轉機構，其中第一翻轉機構的轉動軸心線與第二翻轉機構的轉動軸心線垂直設置。

優選地，支撐部件包括多個沿著架環的徑向向架環中部延伸的支撐模塊，其中多個支撐模塊遠離架環的端部形成定位區。

進一步的，多個支撐模塊關于架環的轉動中心線對稱分布在兩個架環上。這樣設置，便于轉動平衡的控制，方便實施轉動。

根據本實用新型的一個具體實施和優選方面，夾持部件包括多個沿著架環的徑向向架環中部延伸的夾持模塊、以及驅動多個夾持模塊同步運動以夾持或脫離晶圓的動力器，其中卡槽位于每個夾持模塊遠離架環的端面上。這樣一來，在同步的抵觸夾持下，使得夾持中心和晶圓的中心重合，進而確保夾持的精準度和穩定性，以便于后續翻轉角度調節后的表面目檢。