CN115561261A - 侧边检测设备及其光学检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种侧边检测设备及其光学检测方法，属于晶圆缺陷光学检测领域。所述侧边检测设备承载台、定位装置、面光源装置、托料装置、侧面检测装置；通过托料装置沿Z轴方向移动以使待测晶圆置于定位装置上被固定，根据面光源装置确定的定位装置旋转中心位置及待测晶圆中心位置，定位装置沿着X、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆位置，使得待测晶圆中心与定位装置旋转中心重合，转动待测晶圆调整其旋转标志位位置，确保承载着待测晶圆的定位装置驱动待测晶圆旋转一圈，以使侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面圆周长条图像以实现确定侧面崩角缺陷位置。通过本申请可便捷地实现针对晶圆侧面崩角缺陷的光学检测，提高晶圆光学检测质量。

Description

侧边检测设备及其光学检测方法

技术领域

本发明属于晶圆缺陷光学检测的技术领域，具体地涉及一种侧边检测设备及其光学检测方法。

背景技术

晶圆在制程过程中边缘易出现缺陷，这些缺陷会向晶圆的内部区域以及表面扩散，影响晶圆内部的器件。随着特征尺寸的持续缩小，器件越发地靠近晶圆的边缘，晶圆边缘缺陷对于工艺过程以及产品良率的影响都越来越大，晶圆边缘缺陷已经严重影响工艺过程，并且造成大量的产品报废。因此，晶圆边缘缺陷已经成为必须要检测和控制的项目。

目前，半导体晶圆在靠近边缘区域存在的缺陷之一为崩角不良缺陷，该崩角不良缺陷包括正面崩角、背面崩角和侧面崩角。正面崩角是指晶圆上表面靠近边缘区域存在缺口；背面崩角是指晶圆下表面靠近边缘区域存在缺口；侧面崩角是指晶圆侧面存在缺口。由于侧面崩角表现在晶圆上、下表面的面积微小，当该侧面崩角未损伤到晶圆上、下表面，仅损伤到晶圆侧边表面部分时，在晶圆的上、下表面并不存在缺口，导致采用现有技术的侧边检测设备检测晶圆的难以检测侧面崩角，影响了晶圆边缘缺陷的光学检测质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种侧边检测设备及其光学检测方法，便捷地实现针对晶圆侧面崩角缺陷的光学检测，提高晶圆边缘缺陷的光学检测质量。

一方面，本申请提供了一种侧边检测设备，用于晶圆侧面崩角的检测，其包括：

承载台；

定位装置，设于所述承载台上，用于待测晶圆的固定、旋转及定位；

面光源装置，设于所述承载台上，且位于所述定位装置的上方，用于拍摄定位装置的承载面以确定其旋转中心位置以及拍摄待测晶圆表面以使确定待测晶圆中心位置；

托料装置，设于所述承载台上，且位于所述定位装置的一侧，用于与所述面光源装置配合以使所述定位装置调整位置；

侧面检测装置，设于所述承载台上，且位于所述定位装置的一侧，用于拍摄旋转状态的待测晶圆的侧边表面；

其中，通过所述托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于所述定位装置上被固定，根据所述面光源装置确定的所述定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆中心位置，所述定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，使得待测晶圆中心与所述定位装置承载面的旋转中心重合，转动待测晶圆调整其旋转标志位位置，确保承载着待测晶圆的所述定位装置驱动待测晶圆旋转一圈，经图像处理以使所述侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面圆周长条图像，以实现确定待测晶圆侧面崩角缺陷位置。

相比现有技术，本申请的有益效果为：首先通过面光源装置确定的定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆中心位置后，其次经托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于定位装置上被固定，再次经定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置使得待测晶圆中心与定位装置承载面的旋转中心重合，最后定位装置驱动待测晶圆精准旋转一圈的过程中，侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面圆周长条图像，以实现确定待测晶圆侧面崩角缺陷位置。通过上述装置之间的协调配合便捷地实现针对晶圆侧面崩角缺陷的光学检测。

较佳地，所述定位装置包括自下而上依次叠置的Y轴向定位滑台、X轴向定位滑台、旋转台及固定座；所述Y轴向定位滑台设于所述承载台上，所述固定座用于固定待测晶圆，且所述固定座的轴线与所述旋转台的旋转轴线重合。

较佳地，所述固定座采取真空吸附方式固定待测晶圆。

较佳地，所述面光源装置包括设于所述承载台上的支架、设于所述支架上的面阵相机及安装架和转动设于所述安装架上的反射镜；所述面阵相机所拍摄方向与待测晶圆表面平行，通过调整所述反射镜的角度，以使所述面阵相机能拍摄待测晶圆的表面。

较佳地，所述托料装置包括垂直设于所述承载台上的支板、设于所述支板上的升降气缸和设于所述升降气缸输出端的托料板；所述托料板上开设有与待测晶圆仿形的开口槽，承载着待测晶圆的所述托料板在导向轴的作用下沿着Z轴方向移动。

较佳地，处于下行限位点的所述托料板，其开设的所述开口槽的槽底所处的平面不高于所述定位装置承载待测晶圆的承载面。

较佳地，所述侧面检测装置包括设于所述承载台上的X轴向驱动件和设于所述X轴向驱动件上的线阵相机及光源组件，所述线阵相机所拍摄方向垂直于所述定位装置的转轴轴线；在所述光源组件的照射下，所述X轴向驱动件驱动所述线阵相机移栽至距待测晶圆预定位置，以使拍摄旋转过程中的待测晶圆的侧边表面。

较佳地，所述光源组件包括设于所述X轴向驱动件上的框架和对称且可调设于所述框架上的两暗场光源；两所述暗场光源分别位于所述线阵相机的两侧。

另一方面，本申请提供了一种基于上述所述侧边检测设备的光学检测方法，包括以下步骤：

S01，通过所述面光源装置拍摄所述定位装置，确定所述定位装置承载面的旋转中心位置，并判断所述定位装置沿着X、Y轴方向移动距离与图片像素之间的关系；

S02，将待测晶圆置于所述托料装置上，通过所述面光源装置拍摄待测晶圆的正面图像确定待测晶圆的中心位置，并识别出晶圆轮廓及该晶圆轮廓上的旋转标志位，并确定待测晶圆的中心位置；

S03，通过所述托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于所述定位装置上被固定，根据所述面光源装置确定的所述定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆的中心位置，所述定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，使得待测晶圆中心与所述定位装置承载面的旋转中心重合；

S04，承载着待测晶圆的所述定位装置驱动待测晶圆转动，以使待测晶圆的所述旋转标志位旋转到指定角度，确保所有待测晶圆检测起点位固定；

S05，调整所述侧面检测装置的位置，以使其对焦在待测晶圆边缘的起点位后开启拍摄功能；

S06，在所述旋转标志位的辅助下所述定位装置驱动待测晶圆旋转一圈，以使所述侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面，获得圆周长条图像；

S07，将圆周长条图像上的坐标采用极坐标变换方法映射至待测晶圆正面图像上的坐标，以确定侧面崩角缺陷位置。

相比现有技术，本发明的有益效果为：首先通过面光源装置确定的定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆中心位置后，其次经托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于定位装置上被固定，再次经定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置使得待测晶圆中心与定位装置承载面的旋转中心重合，最后定位装置驱动待测晶圆精准旋转一圈的过程中，侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面圆周长条图像，以实现确定待测晶圆侧面崩角缺陷位置。通过上述装置之间的协调配合便捷地实现针对晶圆侧面崩角缺陷的光学检测。

较佳地，所述极坐标变换方法是指通过标记若干标记点，同时找到所述若干标记点在待测晶圆的圆周长条图像上的坐标以及在晶圆平面上的坐标，以得到坐标变换关系，基于所述坐标变化关系将待测晶圆的圆周长条图像上侧面崩角的坐标转换为晶圆平面上的坐标位置。

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为本发明实施例提供的侧边检测设备的立体图；

图2为本发明实施例提供的侧边检测设备（箱体局部撕开）的立体图；

图3为本发明实施例提供的定位装置与托料装置位置关系图；

图4为本发明实施例提供的定位装置的立体图；

图5为图4标识A的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的脱料装置的立体图；

图7为本发明实施例提供的面光源装置的立体图；

图8为本发明实施例提供的侧面检测装置的立体图；

图9为本发明实施例提供的侧面检测装置所拍摄的圆周长条图像；

图10为图9中4处标识位的放大示意图；

图11为本发明实施例提供的光学检测方法流程图；

图12为本发明实施例提供的定位装置基于光路调整的示意简图；

图13为本发明实施例提供的侧面检测装置基于光路拍摄的示意简图。

附图标记说明：

10-箱体；

20-定位装置、21-Y轴向定位滑台、22-X轴向定位滑台、23-旋转台、231-旋转轴、24-固定座、25-传感器、26-触发片；

30-托料装置、31-支板、32-升降气缸、33-托料板、331-开口槽、34-导向轴；

40-面光源装置、41-支架、42-面阵相机、43-安装架、431-导向移动块、432-相机角度对正辅助件、44-反射镜；

50-侧面检测装置、51-X轴向驱动件、52-线阵相机、53-光源组件、531-框架、532-暗场光源。

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。

本实施例提供了一种侧边检测设备，用于晶圆侧面崩角的检测。需要说明的是，半导体晶圆在靠近边缘区域存在的缺陷之一为崩角不良缺陷，该崩角不良缺陷包括正面崩角、背面崩角和侧面崩角。由于侧面崩角表现在晶圆上、下表面的面积微小，当该侧面崩角未损伤到晶圆上、下表面，仅损伤到晶圆侧边表面部分时，在晶圆的上、下表面并不存在缺口，导致采用现有技术的侧边检测设备检测晶圆的难以检测侧面崩角，本申请也正是基于此提出来的。

如图1和图2所示，本实施例的侧边检测设备包括承载台（未画出）、定位装置20、托料装置30、面光源装置40以及侧面检测装置50。其中，定位装置20用于待测晶圆的固定、旋转及定位，面光源装置40用于拍摄定位装置20的承载面以确定其旋转中心位置以及拍摄待测晶圆表面以使确定待测晶圆中心位置；托料装置30用于与面光源装置40配合以使定位装置20调整位置；侧面检测装置50用于拍摄旋转状态的待测晶圆的侧边表面。具体地，定位装置20以及托料装置30安装于承载台上，且托料装置30位于定位装置20的一侧，托料装置30的运动端仅沿Z轴方向移动，定位装置20的运动端仅沿着X轴方向及Y轴方向，且可回转；为了防止外界对定位装置以及托料装置的驱动部位的干扰，本实施例通过增设一具有开口的箱体10进行罩设，该箱体10的开口用于避让定位装置20以及托料装置30输出端的运动。面光源装置40经箱体10安装于承载台上，且位于定位装置20的上方。侧面检测装置50安装于承载台上，且位于定位装置20的一侧，侧面检测装置50的运动端仅沿着X轴方向移动，且侧面检测装置50与定位装置20对应设置。

进一步地，该侧边检测设备根据面光源装置40确定的定位装置20承载面的旋转中心位置及待测晶圆中心位置，通过托料装置30沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于定位装置20上被固定，再经定位装置20沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，使得待测晶圆中心与定位装置承载面的旋转中心重合，承载着待测晶圆的定位装置驱动待测晶圆精确旋转一圈，以使侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面圆周长条图像，以实现确定待测晶圆侧面崩角缺陷位置。本实施例中，将圆周长条图像上的坐标采用极坐标变换方法映射至待测晶圆正面图像上的坐标，从而达到确定侧面崩角缺陷位置。

如图3和图4所示，定位装置20包括自下而上依次叠置的Y轴向定位滑台21、X轴向定位滑台22、旋转台23及固定座24。其中，Y轴向定位滑台21设于承载台上，固定座24用于固定待测晶圆，且固定座24的轴线与旋转台23的旋转轴线重合。具体地，通过Y轴向定位滑台21以及X轴向定位滑台22的控制可调节固定座24所固定的待测晶圆的位置，并且通过旋转台23可实现待测晶圆侧边检测前的角度调节，以及控制待测晶圆旋转一周。本实施例中，为了便于待测晶圆的固定，固定座24采取真空吸附方式固定待测晶圆，并且为了提高吸附的稳定性，固定座24的承载上挖设有与吸附孔连通的吸附槽。

进一步地，本实施例因采用的极坐标变换方式，因此定位装置旋转一周的旋转起点及旋转终点的位置检测显得尤为重要。具体实践中，待测晶圆的边缘存在平边结构，本实施例通过该平边结构的识别，作为定位装置的旋转起点，因此，在检测待测晶圆侧边之前，需要通过旋转台的旋转使得平边结构与旋转起点对齐。当然，如图5所示，为了更进一步的精准控制旋转一周，本实施例在旋转台23的侧方增设传感器25，且在旋转台23的旋转轴231上固定有与传感器25相匹配的触发片26。

进一步地，为了能智能识读每一待测晶圆的信息，可通过在定位装置的侧方增设晶圆ID读取器，以实现对每一待测晶圆进行智能化识读。

如图3和图6所示，托料装置30包括支板31、升降气缸32、托料板33。其中，支板31垂直安装于承载台上，升降气缸32安装于支板31上，且其输出端方向沿着Z轴方向运动，托料板33安装于升降气缸32的输出端。具体地，为了进一步提高托料板33的运动精确性，托料板经导向轴34安装于升降气缸32的输出端，承载着待测晶圆的托料板33在导向轴34的作用下沿着Z轴方向精确移动。

进一步地，托料板33上开设有与待测晶圆仿形的开口槽331。具体地，为了实现承载待测晶圆的托料板33在升降气缸32的作用下能将待测晶圆置于定位装置20的固定座24上，设计中需将处于下行限位点的托料板33，其开设的开口槽331的槽底所处的平面不高于定位装置20承载待测晶圆的承载面，也就是不高于固定座24的承载面。

如图7所示，面光源装置40包括设于支架41、面阵相机42、安装架43和反射镜44。其中，支架41经箱体10垂直设于承载台上，安装架43固定安装于支架41上，面阵相机42通过导向移动块431可调节式设于安装架43上，反射镜44转动式设于安装架43上。具体地，面阵相机42经导线移动块431可根据具体使用情况沿着Y轴方向活动式调节，且面阵相机42经相机角度对正辅助件432可转动式安装于安装架43，通过相机角度对正辅助件432可转动调节面阵相机42的摆正角度。具体实践中，面阵相机所拍摄方向与待测晶圆表面平行，通过调整反射镜的角度，以使面阵相机能拍摄待测晶圆的正面图像。当然，为了避免外界光源的影响，反射镜的上方设有遮光板。

如图8所示，侧面检测装置50包括X轴向驱动件51、线阵相机52及光源组件53。其中，X轴向驱动件51安装于承载台上，其具体为线性滑台；线阵相机52及光源组件53安装于X轴向驱动件51上；进一步地，光源组件53包括设于X轴向驱动件51上的框架531和对称且可调设于框架531上的两暗场光源532，两暗场光源532分别位于线阵相机52的两侧。具体地，线阵相机52所拍摄方向垂直于定位装置20的转轴轴线，在光源组件53的照射下，X轴向驱动件51驱动线阵相机52移栽至距待测晶圆预定位置，以使拍摄旋转过程中的待测晶圆的侧边获取圆周长条图像。具体实践中，待测晶圆旋转一周，拍摄待测晶圆的侧边获取圆周长条图像，如图9所示，圆周长条图像上从上至下有三道白条，第一道为待测晶圆的侧面图像，第二道和第三道为固定座侧面的图像，在第一道白条的图像区域有4处标识位置体现侧崩缺陷，包括侧崩脏污以及侧崩；如图10所示为图9中4处标识位的放大示意图，出现黑色或白色的点。本实施例具体采用暗场照明，使得侧边脏污呈黑色，侧崩呈为亮白色；当然，其它实施例也可以采用其他的照明方案。

如图11所示，一种的光学检测方法，采用上述的侧边检测设备进行，光学检测方法包括以下步骤：

S01，通过面光源装置拍摄定位装置，确定定位装置承载面的旋转中心位置，并判断所述定位装置沿着X、Y轴方向移动距离与图片像素之间的关系。

具体地，该步骤实施前，调节好面光源装置的面阵相机的位置以及角度对正，再调节好面光源装置的反射镜的角度，以使反射镜能将光线完全照射在定位装置的周边位置；在该步骤实施时，托料装置的托料板远离定位装置，且托料板上没有承载晶圆，光线穿过托料板照射在定位装置的承载面上进行拍照，以使确定定位装置承载面的旋转中心在所拍照图像上的坐标点。

具体实践中，由于面光源装置拍摄定位装置的承载面的成像很暗，难以直接从定位装置的承载面的图像中得到其中心，并且为了排除旋转轴中心和承载面几何中心差异的情况，通常是不直接从拍摄定位装置的承载面的图像判断定位装置旋转中心。本实施例中，通过在定位装置上随意放置一个晶圆，每旋转45度拍摄一张图片，得到八张图片的晶圆图像并求出八个晶圆中心点，其平均值即可获得定位装置的承载面的旋转中心在图像上的坐标位置。

进一步地，判断定位装置沿着X、Y轴方向移动距离与图片像素之间的关系的具体方式为：将任一待测晶圆随意放置在定位装置的承载面上，在X轴、Y轴方向分别移动一段距离，根据待测晶圆的轮廓得到待测晶圆中心的像素坐标，判断定位装置沿X轴、Y轴方向移动距离和图片像素之间的关系。

S02，将待测晶圆置于托料装置上，通过面光源装置拍摄待测晶圆的正面图像确定待测晶圆的中心位置，并识别出晶圆轮廓及该晶圆轮廓上的旋转标志位，并确定待测晶圆的中心位置。

具体地，待测晶圆通过辅助装置自动放置在托料板的开口槽上定位，通过面光源装置拍摄待测晶圆的正面图像，通过识别出的待测晶圆轮廓，可以得到待测晶圆的中心位置以及旋转标志位；该旋转标志位具体为待测晶圆上的平边结构。

S03，通过托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于定位装置上被固定，根据面光源装置确定的定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆的中心位置，定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，使得待测晶圆中心与定位装置承载面的旋转中心重合。

具体地，托料装置的升降气缸驱动承载着待测晶圆的托料板下行，直至待测晶圆下表面触碰到定位装置的固定座停止，此时固定座通过真空吸附的方式将待测晶圆牢固吸附。根据确定的定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆的中心位置，通过Y轴向定位滑台以及X轴向定位滑台的控制调节固定座所固定的待测晶圆，沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，借助面光源装置，使得待测晶圆中心与定位装置的固定座承载面的旋转中心重合，可参与图12所示的定位装置基于光路调整的示意简图。

S04，承载着待测晶圆的定位装置驱动待测晶圆转动，以使待测晶圆的所述旋转标志位旋转到指定角度，确保所有待测晶圆检测起点位固定。

具体地，通过步骤S02确定的待测晶圆上的选择标志位，即待测晶圆的平边方向，通过定位装置的旋转台转动待测晶圆，使得待测晶圆上的选择标志位与待测晶圆检测的起点位对齐。

S05，调整侧面检测装置的位置，以使其对焦在待测晶圆边缘后开启拍摄功能。

具体地，通过侧面检测装置的线性滑台调节线阵相机的位置，使得线阵相机可以清晰拍摄到待测晶圆侧边的图像，为了对所拍摄图像上的缺陷进行区别，在线阵相机的两侧对称布设暗场光源，可参与图13所示的侧面检测装置基于光路拍摄的示意简图。

S06，在旋转标志位的辅助下定位装置驱动待测晶圆旋转一圈，以使侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面，获得圆周长条图像。

具体地，线阵相机拍摄获取的圆周长条图像可参阅图6所示，圆周长条图像上从上至下有三道白条，第一道为待测晶圆的侧面图像，第二道和第三道为固定座侧面的图像。

S07，将圆周长条图像上的坐标采用极坐标变换方法映射至待测晶圆正面图像上的坐标，以确定侧面崩角缺陷位置。

其中，所述极坐标变换方法是指通过标记若干标记点，同时找到所述若干标记点在待测晶圆的圆周长条图像上的坐标以及在晶圆平面上的坐标，以得到坐标变换关系，基于所述坐标变化关系将待测晶圆的圆周长条图像上侧面崩角的坐标转换为晶圆平面上的坐标位置。

具体地，极坐标转换算法如下所述：

对于已标定点对：

（x10,y10),(x20,y20)

（x11,y11),(x21,y21)

... ...

（x1n,y1n),(x2n,y2n)；

假设晶圆中心为(cx,cy)，则有如下的数学关系：

arctan[(y1n-cy)/(x1n-cx)] = a * x2n + b

令z1n =arctan[(y1n-cy)/(x1n-cx)]；

算法的任务是根据x2n获取(y1n,x1n)，但 x2n只表征了极坐标角度信息，需要引入距离信息，才可正解（y1n,x1n)，解决思路引入晶圆图，通过ROI检测确定位置关系，算法步骤如下：

对于每张晶圆图，提取晶圆检测图, 计算对应的(cy,cx),进而算出(z1n，x2n)数据集；

采用最小二乘法法计算出a,b；

对于新的x2n,根据a,b 计算出z1n；

根据晶圆图获得cx, cy与晶圆轮廓，计算cx, cy沿着z1n方向的直线与轮廓的交点坐标即为对应的（x1n,y1n)。

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)

1.一种侧边检测设备，用于晶圆侧面崩角的检测，其特征在于，包括：

承载台；

定位装置，设于所述承载台上，用于待测晶圆的固定、旋转及定位；

面光源装置，设于所述承载台上，且位于所述定位装置的上方，用于拍摄定位装置的承载面以确定其旋转中心位置以及拍摄待测晶圆表面以使确定待测晶圆中心位置；

托料装置，设于所述承载台上，且位于所述定位装置的一侧，用于与所述面光源装置配合以使所述定位装置调整位置；

侧面检测装置，设于所述承载台上，且位于所述定位装置的一侧，用于拍摄旋转状态的待测晶圆的侧边表面；

其中，通过所述托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于所述定位装置上被固定，根据所述面光源装置确定的所述定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆中心位置，所述定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，使得待测晶圆中心与所述定位装置承载面的旋转中心重合，转动待测晶圆调整其旋转标志位位置，确保承载着待测晶圆的所述定位装置驱动待测晶圆旋转一圈，以使所述侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面圆周长条图像，经图像处理以实现确定待测晶圆侧面崩角缺陷位置。

2.根据权利要求1所述的侧边检测设备，其特征在于，所述侧面检测装置包括设于所述承载台上的X轴向驱动件和设于所述X轴向驱动件上的线阵相机及光源组件，所述线阵相机所拍摄方向垂直于所述定位装置的转轴轴线；在所述光源组件的照射下，所述X轴向驱动件驱动所述线阵相机移栽至距待测晶圆预定位置，以使拍摄旋转过程中的待测晶圆的侧边表面。

3.根据权利要求2所述的侧边检测设备，其特征在于，所述光源组件包括设于所述X轴向驱动件上的框架和对称且可调设于所述框架上的两暗场光源；两所述暗场光源分别位于所述线阵相机的两侧。

4.根据权利要求1所述的侧边检测设备，其特征在于，所述面光源装置包括设于所述承载台上的支架、设于所述支架上的面阵相机及安装架和转动设于所述安装架上的反射镜；所述面阵相机所拍摄方向与待测晶圆表面平行，通过调整所述反射镜的角度，以使所述面阵相机能拍摄待测晶圆的表面。

5.根据权利要求1所述的侧边检测设备，其特征在于，所述托料装置包括垂直设于所述承载台上的支板、设于所述支板上的升降气缸和设于所述升降气缸输出端的托料板；所述托料板上开设有与待测晶圆仿形的开口槽，承载着待测晶圆的所述托料板在导向轴的作用下沿着Z轴方向移动。

6.根据权利要求5所述的侧边检测设备，其特征在于，处于下行限位点的所述托料板，其开设的所述开口槽的槽底所处的平面不高于所述定位装置承载待测晶圆的承载面。

7.根据权利要求1所述的侧边检测设备，其特征在于，所述定位装置包括自下而上依次叠置的Y轴向定位滑台、X轴向定位滑台、旋转台及固定座；所述Y轴向定位滑台设于所述承载台上，所述固定座用于固定待测晶圆，且所述固定座的轴线与所述旋转台的旋转轴线重合。

8.根据权利要求7所述的侧边检测设备，其特征在于，所述固定座采取真空吸附方式固定待测晶圆。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述侧边检测设备的光学检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01，通过所述面光源装置拍摄所述定位装置，确定所述定位装置承载面的旋转中心位置，并判断所述定位装置沿着X、Y轴方向移动距离与图片像素之间的关系；

S02，将待测晶圆置于所述托料装置上，通过所述面光源装置拍摄待测晶圆的正面图像确定待测晶圆的中心位置，并识别出晶圆轮廓及该晶圆轮廓上的旋转标志位；

S03，通过所述托料装置沿着Z轴方向移动以使待测晶圆置于所述定位装置上被固定，根据所述面光源装置确定的所述定位装置承载面的旋转中心位置及待测晶圆的中心位置，所述定位装置沿着X轴、Y轴方向移动以调整所承载待测晶圆的位置，使得待测晶圆中心与所述定位装置承载面的旋转中心重合；

S04，承载着待测晶圆的所述定位装置驱动待测晶圆转动，以使待测晶圆的所述旋转标志位旋转到指定角度，确保所有待测晶圆检测起点位固定；

S05，调整所述侧面检测装置的位置，以使其对焦在待测晶圆边缘后开启拍摄功能；

S06，在所述旋转标志位的辅助下所述定位装置驱动待测晶圆旋转一圈，以使所述侧面检测装置拍摄待测晶圆的侧边表面，获得圆周长条图像；

S07，将圆周长条图像上的坐标采用极坐标变换方法映射至待测晶圆正面图像上的坐标，以确定侧面崩角缺陷位置。

10.根据权利要求9所述的光学检测方法，其特征在于，所述极坐标变换方法是指通过标记若干标记点，同时找到所述若干标记点在待测晶圆的圆周长条图像上的坐标以及在晶圆平面上的坐标，以得到坐标变换关系，基于所述坐标变化关系将待测晶圆的圆周长条图像上侧面崩角的坐标转换为晶圆平面上的坐标位置。

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