CN115632016A - 一种晶圆检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆检测系统及方法，晶圆检测系统包括：机柜；晶圆预调整装置，用于调整待检测晶圆的方位；晶圆检测装置，用于对待检测晶圆进行检测；晶圆取放装置，位于晶圆预调整装置和晶圆检测装置之间；晶圆上下料装置，用于装载待检测晶圆和已检测晶圆；晶圆取放装置将晶圆上下料装置上待检测晶圆运至晶圆预调整装置，并将调整方位的待检测晶圆运至晶圆检测装置，且将已检测晶圆运至晶圆上下料装置。在整个晶圆检测过程中，只需要将待检测晶圆放置在晶圆上下料装置上，晶圆检测系统可以自动转移待检测晶圆，并调整待检测晶圆的方位，且进行相关检测，最终将已检测晶圆运输至晶圆上下料装置上，将整个晶圆检测过程自动化，提高了检测效率。

Description

一种晶圆检测系统及方法
技术领域
本发明涉及晶圆检测技术领域，尤其涉及的是一种晶圆检测系统及方法。
背景技术
晶圆(wafer)是由高纯度，几乎无缺陷的单晶材料制成的，其纯度为99.9999999％(9N)或更高。以硅制晶圆生产为例，首先用晶圆锯(一种线锯)对硅锭进行切片。在切片后，先进行化学蚀刻以去除加工步骤中的晶体损伤通过研磨去除晶圆正面和背面的锯痕和表面缺陷，最后进行抛光以形成晶圆。
晶圆测试平台是芯片生产厂家用于检测晶圆片(Wafer)上的裸片(Die)的结构的一种自动化检测运动平台。主流的晶圆的尺寸正由8英寸往12英寸，甚至18英寸发展。现有技术中，晶圆测试系统通常采用半自动的方式进行检测，导致检测效率较低。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种晶圆检测系统及方法，旨在解决现有技术中晶圆测试系统的检测效率较低的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种晶圆检测系统，其中，包括：
机柜；
晶圆预调整装置，设置于所述机柜，并用于调整待检测晶圆的方位；
晶圆检测装置，设置于所述机柜，并用于对所述待检测晶圆进行检测；
晶圆取放装置，设置于所述机柜，且位于所述晶圆预调整装置和所述晶圆检测装置之间；
晶圆上下料装置，设置于所述机柜，且位于所述晶圆取放装置的侧面，并用于装载所述待检测晶圆和所述已检测晶圆；
其中，所述晶圆取放装置将所述晶圆上下料装置上待检测晶圆运至所述晶圆预调整装置，并将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运至所述晶圆检测装置，且将所述晶圆检测装置上已检测晶圆运至所述晶圆上下料装置。
所述的晶圆检测系统，其中，所述晶圆检测系统还包括：
防护罩，设置于所述机柜，所述防护罩具有开口；
其中，所述晶圆预调整装置、所述晶圆检测装置以及所述晶圆取放装置位于所述防护罩内，所述晶圆上下料装置位于所述防护罩外，所述开口位于所述晶圆取放装置与所述晶圆上下料装置之间。
所述的晶圆检测系统，其中，所述晶圆预调整装置包括：
底座，设置于所述机柜；
第二Z轴升降器，设置于所述底座；
第二转动器，设置于所述第二Z轴升降器；
第二微孔真空吸盘，设置于所述第二转动器；
顶板，设置于所述底座；
第三驱动组件，设置于所述顶板；
第一晶圆对心夹具和第二晶圆对心夹具，均与所述第三驱动组件连接；
其中，所述第三驱动组件驱动所述第一晶圆对心夹具和所述第二晶圆对心夹具相互靠拢或相互远离；
所述第一微孔真空吸盘位于所述第一晶圆对心夹具和所述第二晶圆对心夹具之间。
所述的晶圆检测系统，其中，所述第一晶圆对心夹具和所述第二晶圆对心夹具的表面形成若干个圆扇形台阶；
所述第三驱动组件包括：
第三驱动件，设置于所述顶板；
第一齿轮，与所述第三驱动件的输出轴连接；
第二齿轮，与所述第一齿轮啮合；
第一齿条和第二齿条，均滑动设置于所述底板；
其中，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合；
所述第一齿条与所述第一晶圆对心夹具连接，所述第二齿条与所述第二晶圆对心夹具连接。
所述的晶圆检测系统，其中，所述晶圆上下料装置包括：
放置架，设置于所述机柜；
晶圆托盘，放置在所述放置架上；
挡块组件，设置于所述放置架，并用于阻挡所述晶圆托盘在水平面内移动；
到位装置，设置于所述放置架，并用于检测所述晶圆托盘是否放置到位。
所述的晶圆检测系统，其中，所述晶圆托盘包括：
底板，所述底板上设置有缺口；
侧壁，设置于所述底板，所述侧壁上设置有若干个放置槽，所述放置槽沿水平方向延伸以放置所述待检测晶圆或所述已检测晶圆；
其中，所述放置架上设置测距传感器，所述测距传感器的位置与所述缺口的位置对应。
所述的晶圆检测系统，其中，所述到位装置包括：
弹性件，设置于所述放置架；
伸缩挡柱，设置于所述弹性件；
光电传感器，设置于所述放置架；
其中，所述底板用于按压所述伸缩挡柱，所述光电传感器用于感应所述伸缩挡柱的位置。
一种晶圆检测方法，其中，应用于如上任意一项所述的晶圆检测系统，所述晶圆检测方法包括步骤：
控制晶圆取放装置将晶圆上下料装置上待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整所述待检测晶圆的方位；
控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测；
控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆检测装置上已检测晶圆运输至晶圆上下料装置。
所述的晶圆检测方法，其中，所述晶圆取放装置包括：第一晶圆机械手和第二晶圆机械手，并分别受第一驱动组件和第二驱动组件驱动以取放晶圆；
所述控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测，包括：
控制第一晶圆机械手将晶圆上下料装置上待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整下一待检测晶圆的方位；
控制第一晶圆机械手将晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测。
所述的晶圆检测方法，其中，所述控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测，还包括：
控制第一晶圆机械手将晶圆上下料装置上的下一待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整下一待检测晶圆的方位；
控制第一晶圆机械手将晶圆预调整装置上调整方位的下一待检测晶圆取。
有益效果：在整个晶圆检测过程中，只需要将待检测晶圆放置在晶圆上下料装置上，晶圆检测系统可以自动转移待检测晶圆，并调整待检测晶圆的方位，且进行相关检测，最终将已检测晶圆运输至晶圆上下料装置上，将整个晶圆检测过程自动化，提高了检测效率。
附图说明
图1是本发明中晶圆检测系统的第一立体图。
图2是本发明中晶圆检测系统的第二立体图。
图3是本发明中晶圆取放装置的第一立体图。
图4是本发明中晶圆上下料装置的第一立体图。
图5是本发明中晶圆上下料装置的第二立体图。
图6是本发明中晶圆预调整装置的立体图。
图7是本发明中晶圆预调整装置的侧视图。
图8是本发明中晶圆预调整装置的结构示意图。
附图标记说明：
10、机柜；11、防护罩；20、晶圆检测装置；30、晶圆取放装置；31、安装板；32、第一Z轴升降器；33、第一转动器；34、外悬回转台；35、第一驱动组件；36、第二驱动组件；37、第一晶圆机械手；38、第二晶圆机械手；40、晶圆预调整装置；41、底座；42、第二Z轴升降器；43、第二转动器；44、第二微孔真空吸盘；45、顶板；46、第三驱动组件；461、第三驱动件；462、第一齿轮；463、第二齿轮；464、第一齿条；465、第二齿条；47、第一晶圆对心夹具；48、第二晶圆对心夹具；50、晶圆上下料装置；51、放置架；52、晶圆托盘；521、底板；522、侧壁；523、放置槽；53、挡块组件；54、到位装置；541、弹性件；542、伸缩挡柱；543、光电传感器；55、测距传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图1-图8，本发明提供了一种晶圆检测系统的一些实施例。
如图1-图2所示，本发明的晶圆检测系统，包括：
机柜10；
晶圆预调整装置40，设置于所述机柜10，并用于调整待检测晶圆的方位；
晶圆检测装置20，设置于所述机柜10，并用于对所述待检测晶圆进行检测；
晶圆取放装置30，设置于所述机柜10，且位于所述晶圆预调整装置40和所述晶圆检测装置20之间；
晶圆上下料装置50，设置于所述机柜10，且位于所述晶圆取放装置30的侧面，并用于装载所述待检测晶圆和所述已检测晶圆；
其中，所述晶圆取放装置30将所述晶圆上下料装置50上待检测晶圆运至所述晶圆预调整装置40，并将所述晶圆预调整装置40上调整方位的待检测晶圆运至所述晶圆检测装置20，且将所述晶圆检测装置20上已检测晶圆运至所述晶圆上下料装置50。
晶圆预调整装置40是指对待检测晶圆的方位进行预先调整的装置。晶圆检测装置20是指对待检测晶圆的质量进行检测的装置，这里的质量检测是指采用晶圆制造芯片的过程中的检测，具体包括：厚度检测、翘曲度检测、瑕疵检测、片阻检测、探针检测、表面形态检测、表面粗糙度检测等，需要说明的是，不同的检测需要配置相应的检测设备，则可以形成不同的晶圆检测系统。晶圆取放装置30是指承载和运输晶圆的装置，具体可以从晶圆上下料装置50上取出晶圆，并运输放至晶圆预调整装置40上；可以从晶圆预调整装置40上取出晶圆，并运输放至晶圆检测装置20上；可以从晶圆检测装置20上取出晶圆，并运输放至晶圆上下料装置50。晶圆上下料装置50是指用于晶圆上料和下料的装置，通过晶圆上下料装置50装载待检测晶圆和已检测晶圆。
值得说明的是，在整个晶圆检测过程中，只需要将待检测晶圆放置在晶圆上下料装置50上，晶圆检测系统可以自动转移待检测晶圆，并调整待检测晶圆的方位，且进行相关检测，最终将已检测晶圆运输至晶圆上下料装置50上，将整个晶圆检测过程自动化，提高了检测效率。
需要强调的是，晶圆取放装置30位于中间位置，具体位于多个晶圆上下料装置50所在圆的圆心位置上，晶圆预调整装置40、晶圆检测装置20以及晶圆上下料装置50围绕晶圆取放装置30设置，便于实现晶圆在这些装置之间的转移运输。晶圆上下料装置50可以配置多个，例如，配置2个晶圆上下料装置50，一个装载待检测晶圆，另一个装载已检测晶圆，两个晶圆上下料装置50分别位于晶圆取放装置30的两侧。还可以配置4个晶圆上下料装置50，其中2个装载待检测晶圆，另外2个装载已检测晶圆。装载待检测晶圆的晶圆上下料装置50以及装载已检测晶圆的晶圆上下料装置50分别位于晶圆取放装置30的两侧。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图3所示，所述晶圆取放装置30包括：
安装板31，设置于所述机柜10；
第一Z轴升降器32，设置于所述安装板31；
第一转动器33，设置于所述第一Z轴升降器32；
外悬回转台34，设置于所述第一转动器33；
第一驱动组件35和第二驱动组件36，均设置于所述外悬回转台34；
第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38，均与所述外悬回转台34滑动连接；
其中，所述第一驱动组件35驱动所述第一晶圆机械手37滑动；
所述第二驱动组件36驱动所述第二晶圆机械手38滑动；
所述第一晶圆机械手37位于所述第二晶圆机械手38下方。
以竖直方向为Z轴方向，在取放晶圆时，需要将晶圆竖直向上托起以取出晶圆，将晶圆竖直向下放下以放置晶圆。由于晶圆取放装置30需要在晶圆预调整装置40、晶圆检测装置20以及晶圆上下料装置50之间运输晶圆，晶圆取放装置30需要进行转动、伸出以及收回等动作，通过第一转动器33转动外悬回转台34，实现转动的动作。通过第一驱动组件35驱动第一晶圆机械手37在外悬回转台34上滑动，以及通过第二驱动组件36驱动第二晶圆机械手38在外悬回转台34上滑动，实现伸出和收回的动作。
为了减小晶圆取放装置30的体积，第一晶圆机械手37位于第二晶圆机械手38的下方，位于上方的第二晶圆机械手38取出已检测晶圆后，可以直接采用位于下方的第一晶圆机械手37放置待检测晶圆，缩短了取放晶圆的时间间隔，进一步提高了晶圆的检测效率。
以下对转移、取放晶圆的具体步骤进行说明：
在进行转移、取放晶圆操作之前，确保第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38处于初始位置，控制第一驱动组件35和第二驱动组件36，分别驱动第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38朝向第一转动器33滑动，以收回第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38。
控制第一转动器33，转动外悬回转台34，以使第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38朝向待转移的晶圆(这里的待转移的晶圆可以是待检测晶圆、调整方位的待检测晶圆、已检测晶圆中的一种)。控制第一Z轴升降器32，降下第一转动器33，以使第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38位于待转移的晶圆下方的侧面。控制第一驱动组件35驱动第一晶圆机械手37远离第一转动器33滑动，以使第一晶圆机械手37位于待转移的晶圆下方。控制第一Z轴升降器32，升起第一转动器33，以使第一晶圆机械手37托起待转移晶圆。控制第一驱动组件35驱动第一晶圆机械手37朝向第一转动器33滑动，以使承载待转移晶圆的第一晶圆机械手37收回。控制第一转动器33，转动外悬回转台34，以使承载待转移晶圆的第一晶圆机械手37朝向待转移晶圆的目标位置(可以是晶圆预调整装置40、晶圆检测装置20等)。控制第一驱动组件35驱动承载待转移晶圆的第一晶圆机械手37远离第一转动器33滑动，以使承载待转移晶圆到达目标位置。控制第一Z轴升降器32，降下第一转动器33，以使第一晶圆机械手37脱离承载待转移晶圆。控制第一驱动组件35驱动第一晶圆机械手37朝向第一转动器33滑动，以使第一晶圆机械手37收回。
当然采用第二驱动组件36驱动第二晶圆机械手38时，可以采用类似的步骤。控制第二驱动组件36驱动第二晶圆机械手38远离第一转动器33滑动，以使第二晶圆机械手38位于待转移的晶圆下方。控制第一Z轴升降器32，升起第一转动器33，以使第二晶圆机械手38托起待转移晶圆。控制第二驱动组件36驱动第二晶圆机械手38朝向第一转动器33滑动，以使承载待转移晶圆的第二晶圆机械手38收回。控制第一转动器33，转动外悬回转台34，以使承载待转移晶圆的第二晶圆机械手38朝向待转移晶圆的目标位置(可以是晶圆上下料装置50等)。控制第二驱动组件36驱动承载待转移晶圆的第二晶圆机械手38远离第一转动器33滑动，以使承载待转移晶圆到达目标位置。控制第一Z轴升降器32，降下第一转动器33，以使第二晶圆机械手38脱离承载待转移晶圆。控制第二驱动组件36驱动第二晶圆机械手38朝向第一转动器33滑动，以使第二晶圆机械手38收回。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图2所示，所述晶圆检测系统还包括：
防护罩11，设置于所述机柜10，所述防护罩11具有开口；
其中，所述晶圆预调整装置40、所述晶圆检测装置20以及所述晶圆取放装置30位于所述防护罩11内，所述晶圆上下料装置50位于所述防护罩11外，所述开口位于所述晶圆取放装置30与所述晶圆上下料装置50之间。
具体地，为了防止外界环境的因素影响晶圆的检测，在机柜10上设置防护罩11，防护罩11将晶圆预调整装置40、晶圆检测装置20以及晶圆取放装置30罩在内，而晶圆上下料装置50位于防护罩11外，方便上料和下料。当然可以在防护罩11上设置显示器，以实时显示晶圆检测状态。还可以设置折叠屏幕及键盘架，以对各器件进行控制。开口可以设置有2个，分别位于晶圆取放装置30的两侧，从而便于第一晶圆机械手37和第二晶圆机械手38伸出开口，以取放晶圆。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图2和图6-图8所示，所述晶圆预调整装置40包括：
底座41，设置于所述机柜10；
第二Z轴升降器42，设置于所述底座41；
第二转动器43，设置于所述第二Z轴升降器42；
第二微孔真空吸盘44，设置于所述第二转动器43；
顶板45，设置于所述底座41；
第三驱动组件46，设置于所述顶板45；
第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48，均与所述第三驱动组件46连接；
其中，所述第三驱动组件46驱动所述第一晶圆对心夹具47和所述第二晶圆对心夹具48相互靠拢或相互远离；
所述第一微孔真空吸盘28位于所述第一晶圆对心夹具47和所述第二晶圆对心夹具48之间。
底座41是指用于支撑其它机械结构的器件，第二Z轴升降器42是指用于沿Z轴方向移动以升降第二转动器43的器件。第二转动器43是指用于驱使第二微孔真空吸盘44转动的器件。第二微孔真空吸盘44是指具有连通微孔并用于吸附晶圆的器件，第二微孔真空吸盘44采用陶瓷吸盘。顶板45是指位于第二转动器43上方的器件。第三驱动组件46是指用于驱动第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48移动的器件。第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48是指用于夹住待检测晶圆的器件。
具体地，通过第三驱动组件46驱动第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48相互靠拢调整晶圆的位置，通过第二转动器43在第二微孔真空吸盘44吸附晶圆后转动，调整晶圆的方向。在调整晶圆的方位时，控制第三驱动组件46驱动第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48相互分离，当第一晶圆机械手37将晶圆放置在第一晶圆对心夹具47和第二晶圆上后，控制第三驱动组件46驱动第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48相互靠拢，使得晶圆的中心与第二微孔真空吸盘44的中心对应，然后控制第二Z轴升降器42升起第二转动器43及第二微孔真空吸盘44至晶圆处，并控制第二微孔真空吸盘44吸附晶圆，然后控制第二转动器43转动，调整晶圆的方向后，控制第二微孔真空吸盘44脱吸附晶圆，并控制第二Z轴升降器42降落第二转动器43及第二微孔真空吸盘44，使得晶圆放置在第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48上，实现晶圆的方位的调整。最后可以通过第一晶圆机械手37将晶圆取出。
以下对调整晶圆的方位的具体步骤进行说明：
在调整晶圆的方位的操作之前，确保第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48之间的距离为预设距离，且第二微孔真空吸盘44位于初始位置。在该预设距离下，待检测晶圆可以放置在第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48上，且可以被第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48夹住以对心。第二微孔真空吸盘44位于初始位置时，待检测晶圆可放置在第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48上，而不是放置在第二微孔真空吸盘44上。
当待检测晶圆放置在第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48上时，控制第三驱动组件46，以使第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48相互靠拢，并使得待检测晶圆的中心与第二微孔真空吸盘44的中心对应。控制第二Z轴升降器42，升起第二转动器43，以使第二微孔真空吸盘44托起并吸附待检测晶圆。控制第二转动器43，转动第二微孔真空吸盘44预设角度。该预设角度可以预先设置，也可以根据待检测晶圆来确定。控制第二微孔真空吸盘44脱吸附待检测晶圆，并控制第二Z轴升降器42，降落第二转动器43，以使调整方位的待检测晶圆放置在第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48上。待检测晶圆的方位调整完后，可以采用晶圆取放装置30取出。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图6-图8所示，所述第一晶圆对心夹具47和所述第二晶圆对心夹具48的表面形成若干个圆扇形台阶。
具体地，为了适应不同尺寸的晶圆，第一晶圆对心夹具47的表面形成若干个圆扇形台阶，第二晶圆对心夹具48的表面形成若干个圆扇形台阶，不同的台阶对应放置不同尺寸的晶圆。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图6-图8所示，所述第三驱动组件46包括：
第三驱动件461，设置于所述顶板45；
第一齿轮462，与所述第三驱动件461的输出轴连接；
第二齿轮463，与所述第一齿轮462啮合；
第一齿条464和第二齿条465，均滑动设置于所述底板521；
其中，所述第一齿条464与所述第一齿轮462啮合，所述第二齿条465与所述第二齿轮463啮合；
所述第一齿条464与所述第一晶圆对心夹具47连接，所述第二齿条465与所述第二晶圆对心夹具48连接。
第三驱动件461是指驱动第一齿轮462转动的器件，齿轮是指轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的器件，第一齿轮462随着第三驱动件461的输出轴转动，并带动第二齿轮463转动。齿条是指边缘上有齿并用于传递运动和动力的器件，第一齿轮462转动时，第一齿条464和第一晶圆对心夹具47随之移动，第二齿轮463转动时，第二齿条465和第二晶圆对心夹具48随之移动。
具体地，通过调整第三驱动件461的输出轴的转动方向，使得第一晶圆对心夹具47和第二晶圆对心夹具48相互靠拢或相互分离，实现晶圆与第二微孔真空吸盘44的对心。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图2以及图4-图5所示，所述晶圆上下料装置50包括：
放置架51，设置于所述机柜10；
晶圆托盘52，放置在所述放置架51上；
挡块组件53，设置于所述放置架51，并用于阻挡所述晶圆托盘52在水平面内移动；
到位装置54，设置于所述放置架51，并用于检测所述晶圆托盘52是否放置到位。
放置架51是指用于放置晶圆托盘52的架子，晶圆托盘52是指用于放置晶圆的器件，挡块组件53是指用于阻挡晶圆托盘52的器件，通过挡块组件53的阻挡，晶圆托盘52在水平方向的位置被限定，不会发生移动。挡块组件53可以包括若干个挡块，分别从水平面的各个方向对晶圆托盘52进行阻挡。到位装置54是指用于检测晶圆托盘52是否放置到位的装置，当晶圆托盘52放入到位时，受到挡块组件53的阻挡，则到位装置54可以检测到晶圆托盘52放置到位。
具体地，晶圆托盘52可拆卸地放置在放置架51上，并受到挡块组件53的阻挡，从而不会在水平面内移动。当需要上料时，将晶圆托盘52拆下，并将待检测晶圆装入晶圆托盘52内，然后将放有待检测晶圆的晶圆托盘52放置在放置架51上，到位装置54检测晶圆托盘52放置到位后，则可以通过第一晶圆机械手37进行上料。当需要下料时，将放有已检测晶圆的晶圆托盘52拆下，并将已检测晶圆从晶圆托盘52里取出，然后将空的晶圆托盘52放置在放置架51上，到位装置54检测晶圆托盘52放置到位后，则完成下料。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图4-图5所示，所述晶圆托盘52包括：
底板521，所述底板521上设置有缺口；
侧壁522，设置于所述底板521，所述侧壁522上设置有若干个放置槽523，所述放置槽523沿水平方向延伸以放置所述待检测晶圆或所述已检测晶圆；
其中，所述放置架51上设置测距传感器55，所述测距传感器55的位置与所述缺口的位置对应。
底板521是指位于底部的板体，侧壁522是指位于侧面的壁体，侧壁522上设置有若干个放置槽523，每个放置槽523可以放置一个晶圆，若干个放置槽523沿Z轴方向(竖直方向)排列，则若干个晶圆是叠放的。测距传感器55是指测量与晶圆之间间距的传感器，需要说明的是，在取出晶圆时，先取出高度较低的放置槽523内的晶圆，即取出最底层的晶圆，则上一层的晶圆作为最底层的晶圆，通过测量最底层的晶圆与测距传感器55之间的间距，可以确定晶圆托盘52内晶圆的数量，测距传感器55测量的间距越小，晶圆托盘52内晶圆的数量越多，测距传感器55测量的间距越大，晶圆托盘52内晶圆的数量越少。在放入晶圆时，先放入高度较高的放置槽523内的晶圆，即放入最高层的晶圆，则新放入的晶圆作为最底层的晶圆，通过测量最底层的晶圆与测距传感器55之间的间距，可以确定晶圆托盘52内晶圆的数量，测距传感器55测量的间距越小，晶圆托盘52内晶圆的数量越多，测距传感器55测量的间距越大，晶圆托盘52内晶圆的数量越少。
具体地，测距传感器55可以采用红外测距传感器55，发出的红外光自缺口照射最底层的晶圆，并接收晶圆反射回的红外光，通过发出红外光的时间与接收红外光的时间的差值，确定最底层晶圆与测距传感器55之间的距离，则可以确定晶圆托盘52内晶圆的数量。
在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图4-图5所示，所述到位装置54包括：
弹性件541，设置于所述放置架51；
伸缩挡柱542，设置于所述弹性件541；
光电传感器543，设置于所述放置架51；
其中，所述底板521用于按压所述伸缩挡柱542，所述光电传感器543用于感应所述伸缩挡柱542的位置。
弹性件541是指提供弹力的器件，弹性件541为伸缩挡柱542提供弹力，使得伸缩挡柱542在弹力作用下上下移动，伸缩挡柱542是指可上下移动以阻挡光电传感器543的器件，光电传感器543是指将光信号转化为电信号的器件，具体用于检测伸缩挡柱542移动的位置。当晶圆托盘52放入挡块组件53内时，底板521会按压伸缩挡柱542，并推动伸缩挡柱542向下移动，使得弹性件541变形，当伸缩挡柱542移动到光电传感器543的位置时，说明晶圆托盘52放置到位。若伸缩挡柱542没有移动到光电传感器543的位置，则说明晶圆托盘52没有放置到位，或者晶圆托盘52被取出。当然晶圆托盘52取出时，弹性件541恢复原状，推动伸缩挡柱542向上移动，则不会遮挡光电传感器543。
基于上述任意一实施例的晶圆检测系统，本发明还提供了一种晶圆检测方法的较佳实施例：
本发明实施例的晶圆检测方法，包括以下步骤：
步骤S100、控制晶圆取放装置将晶圆上下料装置上待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整所述待检测晶圆的方位。
步骤S200、控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测。
步骤S300、控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆检测装置上已检测晶圆运输至晶圆上下料装置。
具体地，将晶圆上下料装置内装入待检测晶圆，并控制晶圆取放装置从晶圆上下料装置上取出待检测晶圆，然后将待检测晶圆转移至晶圆预调整装置进行方位调整。接着控制晶圆取放装置从晶圆预调整装置上取出调整方位的待检测晶圆，并转移至晶圆检测装置进行检测，检测完后，控制晶圆取放装置从晶圆检测装置上取出已检测晶圆，并转移至晶圆上下料装置。通过晶圆取放装置进行晶圆转移，实现整个晶圆的自动检测，提高了晶圆检测效率。
在一种具体实现方式中，晶圆取放装置包括：第一晶圆机械手和第二晶圆机械手，并分别受第一驱动组件和第二驱动组件驱动以取放晶圆。
步骤S200具体包括：
步骤S210、控制第一晶圆机械手将晶圆上下料装置上待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整下一待检测晶圆的方位。
步骤S220、控制第一晶圆机械手将晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测。
具体地，通过第一晶圆机械手从晶圆上下料装置上取出待检测晶圆，并转移至晶圆预调整装置进行方位调整，然后采用第一晶圆机械手从晶圆预调整装置上取出调整方位的待检测晶圆，并转移至晶圆检测装置上，进行晶圆检测。
步骤S220之后，步骤S200还包括：
步骤S201、控制第一晶圆机械手将晶圆上下料装置上的下一待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整下一待检测晶圆的方位。
步骤S202、控制第一晶圆机械手将晶圆预调整装置上调整方位的下一待检测晶圆取出。
具体地，由于晶圆检测需要一定时间，因此，可以准备好下一待检测晶圆，仍然由第一晶圆机械手自晶圆上下料装置上取出下一待检测晶圆，并转移至晶圆预调整装置进行方位调整，然后采用第一晶圆机械手从晶圆预调整装置上取出调整方位的下一待检测晶圆。
当然如果晶圆已经检测完，没有下一待检测晶圆，则不需要进行步骤S201和步骤S202。
步骤S300具体包括：
控制第二晶圆机械手将晶圆检测装置上已检测晶圆运输至晶圆上下料装置。
具体地，采用第二晶圆机械手，将晶圆检测装置上已检测晶圆转移至晶圆上下料装置。具体地，先采用第二晶圆机械手，从晶圆检测装置上已检测晶圆取出，然后控制第一晶圆机械手将调整方位的下一待检测晶圆放入晶圆检测装置，进行晶圆检测。然后，控制第二晶圆机械手将已检测晶圆转移至晶圆上下料装置。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆检测系统，其特征在于，包括：
机柜；
晶圆预调整装置，设置于所述机柜，并用于调整待检测晶圆的方位；
晶圆检测装置，设置于所述机柜，并用于对所述待检测晶圆进行检测；
晶圆取放装置，设置于所述机柜，且位于所述晶圆预调整装置和所述晶圆检测装置之间；
晶圆上下料装置，设置于所述机柜，且位于所述晶圆取放装置的侧面，并用于装载所述待检测晶圆和所述已检测晶圆；
其中，所述晶圆取放装置将所述晶圆上下料装置上待检测晶圆运至所述晶圆预调整装置，并将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运至所述晶圆检测装置，且将所述晶圆检测装置上已检测晶圆运至所述晶圆上下料装置。
2.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆检测系统还包括：
防护罩，设置于所述机柜，所述防护罩具有开口；
其中，所述晶圆预调整装置、所述晶圆检测装置以及所述晶圆取放装置位于所述防护罩内，所述晶圆上下料装置位于所述防护罩外，所述开口位于所述晶圆取放装置与所述晶圆上下料装置之间。
3.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆预调整装置包括：
底座，设置于所述机柜；
第二Z轴升降器，设置于所述底座；
第二转动器，设置于所述第二Z轴升降器；
第二微孔真空吸盘，设置于所述第二转动器；
顶板，设置于所述底座；
第三驱动组件，设置于所述顶板；
第一晶圆对心夹具和第二晶圆对心夹具，均与所述第三驱动组件连接；
其中，所述第三驱动组件驱动所述第一晶圆对心夹具和所述第二晶圆对心夹具相互靠拢或相互远离；
所述第一微孔真空吸盘位于所述第一晶圆对心夹具和所述第二晶圆对心夹具之间。
4.根据权利要求3所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一晶圆对心夹具和所述第二晶圆对心夹具的表面形成若干个圆扇形台阶；
所述第三驱动组件包括：
第三驱动件，设置于所述顶板；
第一齿轮，与所述第三驱动件的输出轴连接；
第二齿轮，与所述第一齿轮啮合；
第一齿条和第二齿条，均滑动设置于所述底板；
其中，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合；
所述第一齿条与所述第一晶圆对心夹具连接，所述第二齿条与所述第二晶圆对心夹具连接。
5.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆上下料装置包括：
放置架，设置于所述机柜；
晶圆托盘，放置在所述放置架上；
挡块组件，设置于所述放置架，并用于阻挡所述晶圆托盘在水平面内移动；
到位装置，设置于所述放置架，并用于检测所述晶圆托盘是否放置到位。
6.根据权利要求5所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆托盘包括：
底板，所述底板上设置有缺口；
侧壁，设置于所述底板，所述侧壁上设置有若干个放置槽，所述放置槽沿水平方向延伸以放置所述待检测晶圆或所述已检测晶圆；
其中，所述放置架上设置测距传感器，所述测距传感器的位置与所述缺口的位置对应。
7.根据权利要求6所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述到位装置包括：
弹性件，设置于所述放置架；
伸缩挡柱，设置于所述弹性件；
光电传感器，设置于所述放置架；
其中，所述底板用于按压所述伸缩挡柱，所述光电传感器用于感应所述伸缩挡柱的位置。
8.一种晶圆检测方法，其特征在于，应用于权利要求1～7任意一项所述的晶圆检测系统，所述晶圆检测方法包括步骤：
控制晶圆取放装置将晶圆上下料装置上待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整所述待检测晶圆的方位；
控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测；
控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆检测装置上已检测晶圆运输至晶圆上下料装置。
9.根据权利要求8所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述晶圆取放装置包括：第一晶圆机械手和第二晶圆机械手，并分别受第一驱动组件和第二驱动组件驱动以取放晶圆；
所述控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测，包括：
控制第一晶圆机械手将晶圆上下料装置上待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整下一待检测晶圆的方位；
控制第一晶圆机械手将晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测。
10.根据权利要求9所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述控制所述晶圆取放装置，将所述晶圆预调整装置上调整方位的待检测晶圆运输至晶圆检测装置，并通过所述晶圆检测装置对调整方位的待检测晶圆进行检测，还包括：
控制第一晶圆机械手将晶圆上下料装置上的下一待检测晶圆运输至晶圆预调整装置，并通过所述晶圆预调整装置调整下一待检测晶圆的方位；
控制第一晶圆机械手将晶圆预调整装置上调整方位的下一待检测晶圆取。
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