CN114778556A - 一种光学检测设备 - Google Patents

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CN114778556A CN202210542304.5A CN202210542304A CN114778556A CN 114778556 A CN114778556 A CN 114778556A CN 202210542304 A CN202210542304 A CN 202210542304A CN 114778556 A CN114778556 A CN 114778556A
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王林梓
苏永鹏
周尧
张立芳
程广真
赵政朋
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Beijing Ankun Semiconductor Equipment Co ltd
Ongkun Vision Beijing Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种光学检测设备，用于检测晶圆表面缺陷；所述光学检测设备包括支架组件、载台、第一主检镜头、第二主检镜头、载台驱动单元、成像分析单元，第一主检镜头的摄像端朝向第二主检镜头的摄像端，且第一主检镜头的摄像端与第二主检镜头的摄像端沿垂直于载台的支撑面的方向设置，载台的支撑面具有透光结构；当载台驱动单元驱动载台沿其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，通过承载待检测晶圆的载台在相对应设置的第一主检镜头、第二主检镜头之间，以实现对待检测晶圆的正反两面同时进行检测，且保证对待检测晶圆的正面检测结果和背面检测结果完全对应，达到简化检测流程，提高晶圆的缺陷检出率及检测效率的目的。

Description

一种光学检测设备
技术领域
本发明属于晶圆检测的技术领域，具体地涉及一种光学检测设备。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的晶片，其原始材料通常是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨、抛光、切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。在晶圆制作过程中，拉单晶、切片、磨片、抛光、增层、光刻、掺杂、热处理以及划片等一系列过程均可能使晶圆表面产生缺陷。为了防止存在缺陷的晶圆流入封装工序，需借助光学检测设备识别晶圆表面缺陷并分类、标记，辅助晶圆分拣。
现有的光学检测设备使用时只能够对晶圆单面进行检测，无法实现双面的同步检测；在需要对晶圆的两面均进行检测的时候，还需要对晶圆进行转运甚至翻面的动作，导致检测流程繁琐，检测效率低下。另外，现有的光学检测设备对晶圆单面检测易出现检测后晶圆正面的检测结果和晶圆背面的检测结果位置难以对应的情况，导致影响晶圆缺陷检出率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学检测设备，能够实现同时对晶圆的正反面进行检测，以及检测时所检测晶圆的正反面区域确保完全对应。
该申请提供一种光学检测设备，用于检测晶圆表面缺陷，所述光学检测设备包括：
支架组件；
载台，用于承载待检测晶圆；
第一主检镜头，安装于所述支架组件上，且所述第一主检镜头的摄像端朝向待检测晶圆背向所述载台的一侧面；
第二主检镜头，安装于所述支架组件上，且所述第二主检镜头的摄像端朝向待检测晶圆贴向所述载台的一侧面；
载台驱动单元，安装于所述支架组件上，用于承载且驱动所述载台，以使所述载台带动待检测晶圆在所述第一主检镜头的视场范围及所述第二主检镜头的视场范围内移动；
成像分析单元，分别与所述第一主检镜头及所述第二主检镜头电连接，用于获取所述第一主检镜头所拍摄的图像，及用于获取所述第二主检镜头所拍摄的图像；
所述第一主检镜头的摄像端朝向所述第二主检镜头的摄像端，且所述第一主检镜头的摄像端与所述第二主检镜头的摄像端沿垂直于所述载台的支撑面的方向设置，所述载台的支撑面具有透光结构；所述载台驱动单元能够驱动所述载台沿其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，以使所述载台上的待检测晶圆上从第一检测位移至第二检测位；其中，当所述载台上的待检测晶圆处于所述第一检测位时，所述第一主检镜头能够获取所述待检测晶圆的第一上表面检测图，所述第二主检镜头能够获取对应于所述第一上表面检测图的第一下表面检测图；以及当所述载台上的待检测晶圆处于所述第二检测位时，所述第一主检镜头能够获取所述待检测晶圆异于所述第一上表面检测图的第二上表面检测图，所述第二主检镜头能够获取对应于所述第二上表面检测图的第二下表面检测图。
相比现有技术，本申请的有益效果为：通过承载待检测晶圆的载台在相对应设置的两主检镜头之间，且经载台驱动单元驱动载台沿着其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，以实现对待检测晶圆的正反两面同时进行检测，且保证对待检测晶圆的正面检测结果和背面检测结果完全对应，达到简化检测流程，提高晶圆的缺陷检出率及检测效率的目的。
较佳地，所述支架组件包括工作台和设于所述工作台上的龙门架、第一支架及第二支架；所述工作台的中部位置开设有通孔，所述第一支架经所述龙门架与所述第二支架对应设置，且两者位于所述工作台的上下两侧；所述第一主检镜头安装于所述第一支架上，使得所述第一主检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的上表面；所述第二主检镜头安装于所述第二支架上，使得所述第二主检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的下表面。
较佳地，所述载台驱动单元包括安装于所述工作台上的承载座、安装于所述承载座上用于驱动所述载台沿其支撑面所在平面的X轴向移动的X轴向驱动件、安装于所述X轴向驱动件上用于驱动所述载台沿其支撑面所在平面的Y轴向移动的Y轴向驱动件和安装于所述Y轴向驱动件上用于定位所述载台的定位座。
较佳地，所述第一主检镜头经第一线性滑台模组安装于所述第一支架上，且所述第一主检镜头上设有第一位移传感器，所述第一主检镜头能够经所述第一线性滑台模组驱动沿着Z轴方向运动；所述第一位移传感器用于测量所述第一主检镜头与所述待检测晶圆之间的距离，以使所述第一主检镜头能够对待检测晶圆进行对焦。
较佳地，所述第二主检镜头经第二线性滑台模组安装于所述第二支架上，且所述第二主检镜头上设有第二位移传感器，所述第二主检镜头经所述第二线性滑台模组驱动沿着所述载台的支撑面所在平面的Z轴方向运动；所述第二位移传感器用于测量所述第二主检镜头与所述待检测晶圆之间的距离，以使所述第二主检镜头能够对待检测晶圆进行对焦。
较佳地，所述第一复检镜头的摄像端朝向所述第二复检镜头的摄像端，且所述第一复检镜头的摄像端与所述第二复检镜头的摄像端沿垂直于所述载台的支撑面的方向设置；所述载台带动待检测晶圆移动以使待检测晶圆能够进入所述第一复检镜头及所述第二复检镜头的视场范围内；所述第一复检镜头及所述第二复检镜头分别与所述成像分析单元电连接，所述第一复检镜头用于获取待检测晶圆背向所述载台的一侧面的第一复检图，所述第二复检镜头用于获取待检测晶圆贴向所述载台的一侧面的第二复检图。
较佳地，所述支架组件还包括相对应设置的第三支架及第四支架，所述第一复检镜头安装于所述第三支架上，使得所述第一复检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的上表面；所述第二复检镜头安装于所述第四支架上，使得所述第二复检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的下表面。
较佳地，所述第一复检镜头经第三线性滑台模组安装于所述第三支架上，以使所述第一复检镜头能够沿着Z轴方向运动；所述第二复检镜头经第四线性滑台模组安装于所述第四支架上，以使所述第二复检镜头能够沿着Z轴方向运动。
较佳地，所述光学检测设备还包括预检单元，其包括设于所述支架组件上的安装架和可调节安装于所述安装架上的预检镜头；所述预检镜头用于拍摄所述待检测晶圆的表面整体图像并传输至所述图像分析单元，所述图像分析单元能够分析所述表面整体图像并将待检测晶圆区分出检测区和非检测区，以使所述第一主检镜头和所述第二主检镜头能够对所述检测区进行拍摄。
较佳地，所述光学检测设备还包括台架，所述支架组件设于所述台架上；所述台架的底部设有万向轮及调平脚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的光学检测设备的立体图；
图2为本发明实施例一提供的光学检测设备的侧视图；
图3为本发明实施例一提供的支架组件与第一主检镜头、第二主检镜头组装的立体图；
图4为本发明实施例一提供的支架组件与第一主检镜头、第二主检镜头组装的侧视图；
图5为图3标识A的局部放大示意图；
图6为本发明实施例一提供的载台驱动单元的立体图；
图7为本发明实施例二提供的光学检测设备的立体图；
图8为本发明实施例二提供的支架组件与第一复检镜头、第二复检镜头组装的侧视图；
图9为本发明实施例三提供的光学检测设备的立体图；
图10为本发明实施例三提供的光学检测设备检测不同待检测晶圆的图片；
图11为图9标识B的局部放大示意图；
图12为本发明实施例四提供的光学检测设备的立体图。
附图标记说明：
10-台架、11-万向轮、12-调平脚；
20-支架组件、21-工作台、211-通孔、22-龙门架、23-第一支架、24-第二支架、25第三支架、26-第四支架；
30-载台；
41-第一主检镜头、411-第一线性滑台模组、412-第一位移传感器；
42-第二主检镜头；
50-载台驱动单元、51-承载座、52-X轴向驱动件、53-Y轴向驱动件、54-定位座；
61-第一复检镜头、611-第三线性滑台模组；
62-第二复检镜头、621-第四线性滑台模组；
70-预检单元、71-安装架、72-预检镜头。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例所提供的光学检测设备，具体用于检测晶圆表面缺陷。所述光学检测设备包括支架组件20、用于承载待检测晶圆的载台30、第一主检镜头41、第二主检镜头42、载台驱动单元50、成像分析单元(未画出)。本实施例中的所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42选用3～5倍镜头，分辨率在0.6μm～1.6μm。当然需要说明的是，所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42并不局限于3～5倍镜头，其具体倍率可以根据实际所需进行切换。
具体地，所述第一主检镜头61安装于所述支架组件20上，且所述第一主检镜头41的摄像端朝向待检测晶圆背向所述载台30的一侧面；所述第二主检镜头42安装于所述支架组件20上，且所述第二主检镜头42的摄像端朝向待检测晶圆贴向所述载台30的一侧面；所述载台30安装于所述载台驱动单元50上，所述载台驱动单元50安装于所述支架组件20上，用于承载且驱动所述载台30，以使所述载台30带动待检测晶圆在所述第一主检镜头41的视场范围及所述第二主检镜头42的视场范围内移动；所述成像分析单元安装于所述支架组件20上，且分别与所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42电连接，用于获取所述第一主检镜头41所拍摄的图像，以及用于获取所述第二主检镜头42所拍摄的图像。
进一步地，所述光学检测设备还包括台架10，所述支架组件20设于所述台架10上；所述台架10的底部设有万向轮11及调平脚12。通过所述万向轮11及所述调平脚12的设置，起到便于运输及根据具体使用环境进行设备调平操作。
基于上述结构，所述光学检测设备的工作机理为：当所述载台驱动单元50能够驱动所述载台30沿其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，以使所述载台30上的待检测晶圆上从第一检测位移至第二检测位；其中，当所述载台30上的待检测晶圆处于所述第一检测位时，所述第一主检镜头41能够获取所述待检测晶圆的第一上表面检测图，与此同时，所述第二主检镜头42能够获取对应于所述第一上表面检测图的第一下表面检测图；以及当所述载台30上的待检测晶圆处于所述第二检测位时，所述第一主检镜头41能够获取所述待检测晶圆异于所述第一上表面检测图的第二上表面检测图，与此同时，所述第二主检镜头42能够获取对应于所述第二上表面检测图的第二下表面检测图，以使所述成像分析单元通过所述第一主检镜头41与所述第二主检镜头42获取与第一检测位和第二检测位有关的检测图。意味着，根据具体所检测的待检测晶圆的大小合理设计不同的检测位，通过所述载台驱动单元50能够驱动所述载台30沿其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动分别处于不同的检测位检测，以确保能够完全覆盖检测待检测晶圆，以使所述成像分析单元能够完整呈现待检测晶圆的检测图，从而简化检测流程，提高检测效率。
如图3和图4所示，所述支架组件20包括安装于所述台架10上的工作台21和设于所述工作台21上的龙门架22、第一支架23及第二支架24。其中，所述工作台21的中部位置开设有通孔211，优选地，所述通孔211呈方形孔，且待检测晶圆移动区域在所述工作台21上的投影位于所述通孔211的范围内。进一步地，所述第一主检镜头41安装于所述第一支架23上以使所述第一主检镜头41朝向所述载台30上放置的待检测晶圆的上表面；所述第二主检镜头42安装于所述第二支架24上以使所述第二主检镜头42朝向所述载台30上放置的待检测晶圆的下表面；所述第二支架24设于所述通孔211的内壁上，所述第一支架23经所述龙门架22与所述第二支架24对应设置，所述第一主检镜头41的摄像端朝向所述第二主检镜头42的摄像端，且所述第一主检镜头41的摄像端与所述第二主检镜头42的摄像端沿垂直于所述载台30的支撑面的方向设置，所述载台30的支撑面具有透光结构，以使得晶圆放置到所述载台30上之后，第一主检镜头41能够拍摄到晶圆上表面的图像，第二主检镜头42能够透过所述载台30拍摄到晶圆下表面的图像，并且在图像传输到所述成像分析单元，成像分析单元对晶圆的上表面图像以及下表面图像进行分析的时候，能够将待检测晶圆的上表面检测结果和下表面检测结果完全对应，进一步提高对待检测晶圆进行缺陷分析工作的效率。本实施例中，本申请中所述预设范围设定为待检测晶圆中半个晶粒的大小。需要说明的是，为了提高检测精度及稳定性，所述工作,21及所述龙门架22采用大理石材质制成，避免采用金属材质制成受热装冷缩的影响。
如图5所示，所述第一主检镜头41经第一线性滑台模组411安装于所述第一支架23上，且所述第一主检镜头41上设有第一位移传感器412；所述第一位移传感器412用于测量所述第一主检镜头41与所述待检测晶圆之间的距离。具体实施时，当待检测晶圆处于所需检测位时，所述第一位移传感器412检测待检测晶圆与所述第一主检镜头41之间的距离，并反馈给所述第一线性滑台模组411以驱动所述第一主检镜头41沿着所述载台30的支撑面所在平面的Z轴方向运动，确保所述第一主检镜头41的焦点始终能够落在待检测晶圆的表面。因此，通过所述第一主检镜头41经所述第一线性滑台模组411安装于所述第一支架23上，可使所述第一主检镜头41适于对不同厚度的待检测晶圆的清晰拍摄。
此外，所述第二主检镜头42也可设置成经第二线性滑台模组安装于所述第二支架24上，且所述第二主检镜头42上设有第二位移传感器(未画出)；所述第二位移传感器用于测量所述第二主检镜头42与待检测晶圆之间的距离，以使所述第二主检镜头42能够对待检测晶圆进行对焦，即确保所述第二主检镜头42的焦点始终能够落在待检测晶圆的表面。其具体机理同所述第一主检镜头41，在此就不一一赘述。
如图6所示，所述载台驱动单元50包括安装于所述工作台21上的承载座51、安装于所述承载座51上用于驱动所述载台30沿其支撑面所在平面的X轴向移动的X轴向驱动件52、安装于所述X轴向驱动件52上用于驱动所述载台30沿其支撑面所在平面的Y轴向移动的Y轴向驱动件53和安装于所述Y轴向驱动件53上用于定位所述载台30的定位座54。本实施例中，所述X轴向驱动件52及所述Y轴向驱动件53均包括滑轨、沿着滑轨滑动的滑座和驱动滑座沿着滑轨滑动的动力件。优选地，该动力件采用磁电机，以确保待检测晶圆的移动精度。
需要说明的是，本实施例中，为了所述第一主检镜头41以及所述第二主检镜头42能适于不同厚度待检测晶圆的清晰拍摄，采用的是移动所述第一主检镜头41以及所述第二主检镜42沿着所述载台30的支撑面所在平面的Z轴方向运动。当然，其它实施例中，也可通过在所述载台驱动单元50上增设待检测晶圆沿着所述载台30的支撑面所在平面的Z轴方向运动的在驱动装置。
综上所述，经所述载台驱动单元50驱动所述载台30沿着其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，通过处于相对应设置的所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42之间，且通过各设置于所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42上的位移传感器，可以使得所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42对待检测晶圆进行对焦，从而实现对待检测晶圆的正反两面同时进行检测，或者说即便是非同时检测也可同拼图方式保证对待检测晶圆的正反面检测结果完全对应。
实施例二
如图7所示，本实施例所提供的光学检测设备，具体用于检测晶圆表面缺陷。本实施例所述的光学检测设备相比实施例一的光学检测设备不同之处在于：增设了第一复检镜头61和第二复检镜头62，所述载台30带动待检测晶圆移动以使待检测晶圆能够进入所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62的视场范围内，所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62分别与所述成像分析单元电连接，所述第一复检镜头61用于获取待检测晶圆背向所述载台30的一侧面的第一复检图，所述第二复检镜头62用于获取待检测晶圆贴向所述载台30的一侧面的第二复检图。本实施例中的所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62选用10～100倍镜头，分辨率在0.3～0.6μm。其目的在于，通常部分待检测晶圆上的缺陷在不同倍率下的镜头才能呈现，为了提高晶圆的缺陷检出率，实践表明，采用两组不同倍率的镜头组合可以大部分检测常规缺陷。当然需要说明的是，所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62并不局限于10～100倍镜头，其具体倍率需根据实际所需进行更换。还需强调的是，根据实际检测情况，所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头的主检功能和所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62的复检功能的作用可以互换，以拓展光学检测设备的适用范围。
进一步地，所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62设于所述支架组件20上。相比于实施例一，本实施例的所述支架组件20还包括相对应设置的第三支架25及第四支架26，所述第一复检镜头61安装于所述第三支架25上，使得所述第一复检镜头61朝向所述载台30上放置的待检测晶圆的上表面；所述第二复检镜头62安装于所述第四支架26上，使得所述第二复检镜头62朝向所述载台30上放置的待检测晶圆的下表面。本实施例中，所述第四支架26设于所述通孔211的内壁上，所述第三支架25经所述龙门架22与所述第四支架26对应设置，所述第一复检镜头61的摄像端朝向所述第二复检镜头62的摄像端，且所述第一复检镜头61的摄像端与所述第二复检镜头62的摄像端沿垂直于所述载30台的支撑面的方向设置，目的在于保证对待检测晶圆的正面检测结果和背面检测结果完全对应，进一步提高对待检测晶圆进行缺陷分析工作的效率。本实施例中，本申请中所述预设范围设定为待检测晶圆中半个晶粒的大小。
如图8所示，所述第一复检镜头61经第三线性滑台模组611安装于所述第三支架25上，以使所述第一复检镜头61沿着所述载台30的支撑面所在平面的Z轴方向运动；所述第二复检镜头62经第四线性滑台模组612安装于所述第四支架26上，以使所述第二复检镜头62沿着所述载台30的支撑面所在平面的Z轴方向运动。需要说明的是，本实施例其它结构与实施例一相同，故在此就不一一赘述。
综上所述，经所述载台驱动单元50驱动所述载台30沿着其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，先通过处于相对应设置的所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42之间对待检测晶圆的正反面进行检测后，再通过处于相对应设置的所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62之间对待检测晶圆的正反面进行检测，实现在不同的倍率镜头下对待检测晶圆的正反两面同时进行检测，或者说即便是非同时检测也可同拼图方式保证对待检测晶圆的正反面检测结果完全对应。
实施例三
如图9所示，本实施例所提供的光学检测设备，具体用于检测晶圆表面缺陷。本实施例所述的光学检测设备相比实施例一的光学检测设备不同之处在于：增设了预检单元70。所述预检单元70与所述成像分析单元电连接，用于获取待检测晶圆的预检图。其目的在于，如图10所示，通常部分待检测晶圆上的部分晶粒需要检测(如图中灰色区域)，而部分晶粒并不需要检测(如图中浅色区域)，为了避免后续的缺陷检测对不需要检测的晶粒进行检测，通过增设所述预检单元70，针对需要的晶粒进行标记，所做标记反馈给所述成像分析单元，以使所述成像分析单元仅针对所做标记区域的晶粒进行缺陷检测，从而提高了晶圆的检测效率。
如图11所示，所述预检单元70包括设于所述龙门架22上的安装架71和可调节安装于所述安装架71上的预检镜头72；本实施例中的所述预检镜头72选用1～2倍镜头，分辨率在100～500μm。具体地，所述预检镜头72用于拍摄待检测晶圆的表面整体图像并传输至所述图像分析单元，所述图像分析单元能够分析所述表面整体图像并将待检测晶圆区分出检测区和非检测区，以使所述第一主检镜头41和所述第二主检镜头42能够对所述检测区进行拍摄。需要说明的是，本实施例其它结构与实施例一相同，故在此就不一一赘述。当然需要说明的是，所述预检镜头72并不局限于1～2倍镜头，其具体倍率可以根据实际所需进行切换。
综上所述，经所述载台驱动单元50驱动所述载台30沿着其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，先通过处于所述预检镜头72进行预检拍摄后，再通过处于相对应设置的所述第一主检镜头61及所述第二主检镜头62之间对待检测晶圆的正反面进行检测，实现对待检测晶圆中所需检测的晶粒进行标记后，再针对所标记的晶粒进行缺陷检测，进一步提高对待检测晶圆进行缺陷分析工作的效率，实现对待检测晶圆的正反两面同时进行检测，或者说即便是非同时检测也可同拼图方式保证对待检测晶圆的正反面检测结果完全对应。
实施例四
如图12所示，本实施例所提供的光学检测设备，具体用于检测晶圆表面缺陷。本实施例所述的光学检测设备相比实施例一的光学检测设备不同之处在于：增设了预检单元70、第一复检镜头61和第二复检镜头62，所述成像分析单元分别与所述预检单元70、所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62电连接，用于分别获取待检测晶圆的预检图、第一复检图，以及第一复检图。具体地，通过增设所述预检单元70，针对需要的晶粒进行标记，所做标记反馈给所述成像分析单元，以使所述成像分析单元仅针对所做标记区域的晶粒进行缺陷检测。并且，所做标记区域的晶粒的缺陷在不同倍率下的镜头才能呈现完全，为了提高晶圆的缺陷检出率。
需要说明书的是，所述预检单元70的具体安装结构以及位置关系如同实施例三，故在此就不一一赘述。并且，所述第一复检镜头61和所述第二复检镜头62的具体安装结构以及位置关系如同实施例二，故在此就不一一赘述。
综上所述，经所述载台驱动单元50驱动所述载台30沿着其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，先通过处于所述预检镜头72进行预检拍摄后，实现对待检测晶圆中所需检测的晶粒进行标记后；其次通过处于相对应设置的所述第一主检镜头41及所述第二主检镜头42之间对待检测晶圆中所需检测的晶粒进行正反面进行低倍率镜头检测；再通过处于相对应设置的所述第一复检镜头61及所述第二复检镜头62之间对待检测晶圆中所需检测的晶粒的正反面进行高倍率镜头检测，进一步提高对待检测晶圆进行缺陷分析工作的效率，实现对待检测晶圆的正反两面同时进行检测，或者说即便是非同时检测也可同拼图方式保证对待检测晶圆的正反面检测结果完全对应。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学检测设备，用于检测晶圆表面缺陷，其特征在于，所述光学检测设备包括：
支架组件；
载台，用于承载待检测晶圆；
第一主检镜头，安装于所述支架组件上，且所述第一主检镜头的摄像端朝向待检测晶圆背向所述载台的一侧面；
第二主检镜头，安装于所述支架组件上，且所述第二主检镜头的摄像端朝向待检测晶圆贴向所述载台的一侧面；
载台驱动单元，安装于所述支架组件上，用于承载且驱动所述载台，以使所述载台带动待检测晶圆在所述第一主检镜头的视场范围及所述第二主检镜头的视场范围内移动；
成像分析单元，分别与所述第一主检镜头及所述第二主检镜头电连接，用于获取所述第一主检镜头所拍摄的图像，及用于获取所述第二主检镜头所拍摄的图像；
所述第一主检镜头的摄像端朝向所述第二主检镜头的摄像端，且所述第一主检镜头的摄像端与所述第二主检镜头的摄像端沿垂直于所述载台的支撑面的方向设置，所述载台的支撑面具有透光结构；所述载台驱动单元能够驱动所述载台沿其支撑面所在平面的x方向和/或y方向移动，以使所述载台上的待检测晶圆上从第一检测位移至第二检测位；其中，当所述载台上的待检测晶圆处于所述第一检测位时，所述第一主检镜头能够获取所述待检测晶圆的第一上表面检测图，所述第二主检镜头能够获取对应于所述第一上表面检测图的第一下表面检测图；以及当所述载台上的待检测晶圆处于所述第二检测位时，所述第一主检镜头能够获取所述待检测晶圆异于所述第一上表面检测图的第二上表面检测图，所述第二主检镜头能够获取对应于所述第二上表面检测图的第二下表面检测图。
2.根据权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，所述支架组件包括工作台和设于所述工作台上的龙门架、第一支架及第二支架；所述工作台的中部位置开设有通孔，所述第一支架经所述龙门架与所述第二支架对应设置，且两者位于所述工作台的上下两侧；所述第一主检镜头安装于所述第一支架上，使得所述第一主检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的上表面；所述第二主检镜头安装于所述第二支架上，使得所述第二主检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的下表面。
3.根据权利要求2所述的光学检测设备，其特征在于，所述载台驱动单元包括安装于所述工作台上的承载座、安装于所述承载座上用于驱动所述载台沿其支撑面所在平面的X轴向移动的X轴向驱动件、安装于所述X轴向驱动件上用于驱动所述载台沿其支撑面所在平面的Y轴向移动的Y轴向驱动件和安装于所述Y轴向驱动件上用于定位所述载台的定位座。
4.根据权利要求2所述的光学检测设备，其特征在于，所述第一主检镜头经第一线性滑台模组安装于所述第一支架上，且所述第一主检镜头上设有第一位移传感器，所述第一主检镜头能够经所述第一线性滑台模组驱动沿着Z轴方向运动；所述第一位移传感器用于测量所述第一主检镜头与所述待检测晶圆之间的距离，以使所述第一主检镜头能够对待检测晶圆进行对焦。
5.根据权利要求2所述的光学检测设备，其特征在于，所述第二主检镜头经第二线性滑台模组安装于所述第二支架上，且所述第二主检镜头上设有第二位移传感器，所述第二主检镜头经所述第二线性滑台模组驱动沿着所述载台的支撑面所在平面的Z轴方向运动；所述第二位移传感器用于测量所述第二主检镜头与所述待检测晶圆之间的距离，以使所述第二主检镜头能够对待检测晶圆进行对焦。
6.根据权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，所述光学检测设备还包括设于所述支架组件上的第一复检镜头、第二复检镜头，所述第一复检镜头的摄像端朝向所述第二复检镜头的摄像端，且所述第一复检镜头的摄像端与所述第二复检镜头的摄像端沿垂直于所述载台的支撑面的方向设置；所述载台带动待检测晶圆移动以使待检测晶圆能够进入所述第一复检镜头及所述第二复检镜头的视场范围内；所述第一复检镜头及所述第二复检镜头分别与所述成像分析单元电连接，所述第一复检镜头用于获取待检测晶圆背向所述载台的一侧面的第一复检图，所述第二复检镜头用于获取待检测晶圆贴向所述载台的一侧面的第二复检图。
7.根据权利要求6所述的光学检测设备，其特征在于，所述支架组件还包括相对应设置的第三支架及第四支架，所述第一复检镜头安装于所述第三支架上，使得所述第一复检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的上表面；所述第二复检镜头安装于所述第四支架上，使得所述第二复检镜头朝向所述载台上放置的待检测晶圆的下表面。
8.根据权利要求7所述的光学检测设备，其特征在于，所述第一复检镜头经第三线性滑台模组安装于所述第三支架上，以使所述第一复检镜头能够沿着Z轴方向运动；所述第二复检镜头经第四线性滑台模组安装于所述第四支架上，以使所述第二复检镜头能够沿着Z轴方向运动。
9.根据权利要求1～8任一项所述的光学检测设备，其特征在于，所述光学检测设备还包括预检单元，其包括设于所述支架组件上的安装架和可调节安装于所述安装架上的预检镜头；所述预检镜头用于拍摄所述待检测晶圆的表面整体图像并传输至所述图像分析单元，所述图像分析单元能够分析所述表面整体图像并将待检测晶圆区分出检测区和非检测区，以使所述第一主检镜头和所述第二主检镜头能够对所述检测区进行拍摄。
10.根据权利要求9所述的光学检测设备，其特征在于，所述光学检测设备还包括台架，所述支架组件设于所述台架上；所述台架的底部设有万向轮及调平脚。
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CN110346369A (zh) * 2019-07-08 2019-10-18 深圳精创视觉科技有限公司 上下线性滑台式双面缺陷在线检测装置
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