CN116978809B - 一种晶圆检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种晶圆检测装置和检测方法，晶圆检测装置包括：第一检测系统；第二检测系统；上位机，用于根据晶圆表面图像以及第一表面缺陷信息，确定待测晶圆的第二表面的缺陷信息。本发明实施例的技术方案，通过第一检测系统获取晶圆的第一表面和第二表面的缺陷信息，然后通过第二检测系统获取晶圆的第一表面的缺陷信息，最后上位机将晶圆的第一表面和第二表面的缺陷信息中与第一表面缺陷信息匹配的缺陷删除，得到晶圆的第二表面即晶圆背面的缺陷信息，可以全自动同时检测晶圆正面、背面缺陷，降低检测时间和检测成本，提高生产速度的同时保证了缺陷检测的分辨率。

Description

一种晶圆检测装置和检测方法

技术领域

本发明实施例涉及晶圆检测技术，尤其涉及一种晶圆检测装置和检测方法。

背景技术

晶圆加工的工艺复杂且环环相扣，加工生产的成本高，对各工艺的质量要求更高。在实际的生产中，从衬底到最后的刻蚀完成之间的每一步工艺都需要进行质量检测，这样可以及时地发现晶圆产品的质量问题，进行工艺调整或抛弃问题晶圆，从而及时止损。实际生产时，晶圆检测不仅要检测晶圆上表面是否存在缺陷，还需检测晶圆背面是否存在缺陷，任何微小的缺陷，都会导致成品芯片的失败。

传统技术对晶圆背面缺陷的检测一般通过人工进行检测，人工检测具有一定的主观性，标准不统一，会造成检测正确率低；或者通过额外采购昂贵的背面缺陷检测机台来进行机械检测，但这种方式成本太高且空间利用率低。

发明内容

本发明提供一种晶圆检测装置和检测方法，通过利用第一检测系统测得的晶圆正反面的缺陷和第二检测系统测得晶圆正面的缺陷来得到晶圆背面的缺陷，实现对晶圆背面缺陷的低成本自动精确测量。

第一方面，本发明实施例提供了一种晶圆检测装置，包括：第一检测系统，用于利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；所述第一表面和所述第二表面为所述待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，所述晶圆表面图像包括所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息；第二检测系统，用于利用第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息；上位机，用于根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面的缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息。

可选地，所述第一检测系统包括：

第一激光输出模块，用于输出所述第一检测激光，所述第一检测激光在所述待测晶圆的所述第一表面和所述第二表面反射形成反射光；

成像模块，位于所述反射光的传输路径上，用于采集所述反射光并形成所述晶圆表面图像；

所述上位机与所述成像模块连接，用于根据所述成像模块形成的晶圆表面图像确定所述待测晶圆的第一表面和所述第二表面的缺陷信息。

可选地，所述第一检测系统还包括：

分光模块，位于所述第一检测激光的传输路径上，用于将所述第一检测激光反射至所述待测晶圆表面并将经所述待测晶圆表面反射形成的反射光透射；

聚焦模块，位于所述第一检测激光的传输路径上，用于使所述第一检测激光聚焦到所述待测晶圆上。

可选地，所述第二检测系统包括：

第二激光输出模块，用于输出所述第二检测激光，所述第二检测激光在所述待测晶圆第一表面的缺陷处发生散射形成散射光；

集光模块，用于反射所述散射光形成聚集散射光；

光电倍增管，位于所述聚集散射光的传输路径上，用于采集所述聚集散射光信号，并将所述聚集散射光信号变为带有所述第一表面缺陷信息的电信号；

所述上位机与所述光电倍增管连接，用于根据所述光电倍增管输出的带有所述第一表面缺陷信息的电信号确定所述待测晶圆的第一表面缺陷信息。

可选地，所述第二检测系统还包括：

反射模块，位于所述第二检测激光的传输路径上，用于将所述第二检测激光反射至所述待测晶圆的第一表面。

可选地，还包括旋转平台、支架、第一滑轨和第二滑轨；

所述待测晶圆位于所述旋转平台的第一表面；所述旋转平台通过所述支架和所述第一滑轨滑动连接，所述第二滑轨位于所述第一滑轨远离所述支架的一侧，所述第一滑轨和所述第二滑轨滑动连接；所述第一滑轨和所述第二滑轨的延伸方向垂直；

所述上位机与所述旋转平台、所述支架和所述第一滑轨电连接，用于控制所述旋转平台旋转以带动所述待测晶圆旋转，并控制所述支架和所述第一滑轨移动以带动所述待测晶圆移动。

第二方面，本发明实施例还提供了一种晶圆检测方法，应用于如本发明第一方面任一项所述的晶圆检测装置，包括：

通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；其中，所述第一表面和所述第二表面为所述待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，所述晶圆表面图像包括所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息；

通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息；

根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息。

可选地，所述晶圆检测装置还包括旋转平台、支架、第一滑轨和第二滑轨；所述待测圆晶位于所述旋转平台的第一表面；所述旋转平台通过所述支架和所述第一滑轨连接，所述第二滑轨位于所述第一滑轨远离所述支架的一侧，所述第一滑轨和所述第二滑轨滑动连接；所述上位机与所述旋转平台、所述支架和所述第一滑轨电连接，用于控制所述旋转平台旋转以带动所述待测晶圆旋转，并控制所述支架和所述第一滑轨移动以带动所述待测晶圆移动；所述第一滑轨和所述第二滑轨的延伸方向垂直；

在通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像之前，还包括：

驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆到达所述第一检测系统的检测区域。

可选地，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆到达所述第一检测系统的检测区域，包括：

驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆沿所述第二滑轨的延伸方向移动滑动，并获得第一滑动距离；所述第一滑动距离为从所述待测晶圆的第一边缘进入所述第一检测系统的视场时到所述待测晶圆的第二边缘进入所述第一检测系统的视场时，所述待测晶圆在所述第二滑轨的延伸方向上的滑动距离；所述第一边缘和所述第二边缘为所述待测晶圆在所述第二滑轨的延伸方向上相对的两边缘；

驱动所述支架在所述第一滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆沿所述第一滑轨的延伸方向移动，直至所述第一滑动距离等于所述待测晶圆的直径，并获得所述待测晶圆在所述第一滑轨的延伸方向上的位置；

保持所述待测晶圆在所述第一滑轨的延伸方向上的位置不变，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆沿所述第二滑轨的延伸方向滑动，直至所述待测晶圆的第二边缘进入所述第一检测系统的视场。

可选地，通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像，包括：

依次控制所述旋转平台带动所述待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的所述待测晶圆的反射光，并在所述待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动带动所述待测晶圆以预设步长在所述第二滑轨的延伸方向移动，直至在所述待测晶圆移动的总步长大于所述待测晶圆的半径时停止；

根据在每个移动步长下采集的不同旋转角度的反射光，绘制所述晶圆表面图像。

可选地，在通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息之前，还包括：

根据所述晶圆表面图像，确定所述待测晶圆的缺口位置信息；

根据所述缺口位置信息进行所述待测晶圆上缺口位置的预校准；

驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，移动所述待测晶圆到达所述第二检测系统的检测区域。

可选地，通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息包括：

相对所述第二检测系统，依次控制所述旋转平台带动所述待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的所述待测晶圆第一表面的缺陷位置处的散射光，并在所述待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动带动所述待测晶圆以预设步长在所述第二滑轨的延伸方向移动，直至在所述待测晶圆移动的总步长大于所述待测晶圆的半径时停止；

根据晶圆相对所述第二检测系统的移动位置、旋转角度及该位置下的缺陷大小信息，确定所述待测晶圆的所述第一表面的缺陷信息。

可选地，所述第一检测激光的波长大于所述第二检测激光的波长；

根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息，包括：

将所述第一表面的缺陷信息中小于所述第一检测系统的最小缺陷尺寸的缺陷删除，得到修正第一表面的缺陷信息；其中，第一检测系统的最小缺陷尺寸为利用所述第一检测激光能检测的最小缺陷尺寸；

将所述第一表面和第二表面的缺陷信息中与所述修正第一表面的缺陷信息大小和位置匹配的缺陷信号删除，得到所述第二表面的缺陷信息。

本发明实施例提供的一种晶圆检测装置和检测方法，晶圆检测装置包括：第一检测系统，用于利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；第一表面和第二表面为待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，晶圆表面图像包括第一表面和第二表面的缺陷信息；第二检测系统，用于利用第二检测激光在待测晶圆的第一表面扫描，并采集第二检测激光在第一表面的缺陷位置处的散射光，获得第一表面的缺陷信息；上位机，用于根据晶圆表面图像以及第一表面缺陷信息，确定待测晶圆的第二表面的缺陷信息。本发明实施例的技术方案，首先通过第一检测系统获取晶圆的第一表面和第二表面的缺陷信息，然后通过第二检测系统获取晶圆的第一表面的缺陷信息，最后上位机将晶圆的第一表面和第二表面的缺陷信息中与第一表面缺陷信息匹配的缺陷删除，得到晶圆的第二表面即晶圆背面的缺陷信息，可以全自动同时检测晶圆正面、背面缺陷，降低检测时间和检测成本，提高生产速度的同时保证了缺陷检测的分辨率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种晶圆检测装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种晶圆检测方法的流程图。

图3是本发明实施例提供的一种晶圆表面检测原理示意图。

图4是本发明实施例提供的另一种晶圆检测方法的流程图。

图5是本发明实施例提供的一种晶圆检测装置的俯视图。

图6是本发明实施例提供的一种晶圆检测结构示意图。

图7是本发明实施例提供的一种第一检测系统的检测方法流程框图。

图8是本发明实施例提供的又一种晶圆检测方法的流程图。

图9是本发明实施例提供的再一种晶圆检测方法的流程图。

图10是本发明实施例提供的一种第一检测系统的检测结果示意图。

图11是本发明实施例提供的一种第二检测系统的检测结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分，并非用于限定顺序或者相互依存关系。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

图1是本发明实施例提供的一种晶圆检测装置的结构示意图，参考图1，该装置包括：第一检测系统10，用于利用第一检测激光在待测晶圆20的第一表面反射以及利用激光透射待测晶圆20在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；第一表面21和第二表面22为待测晶圆20厚度方向上相互背离的两侧表面，晶圆表面图像包括第一表面和第二表面的缺陷信息；第二检测系统30，用于利用第二检测激光在待测晶圆20的第一表面扫描，并采集第二检测激光在第一表面21的缺陷位置处的散射光，获得第一表面21的缺陷信息；上位机（图中未示出），用于根据晶圆表面图像以及第一表面21的缺陷信息，确定待测晶圆20的第二表面的缺陷信息。

图2是本发明实施例提供的一种晶圆检测方法的流程图，下面参考图1、图2对该方法介绍，参考图2，该方法包括：

S110、通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；其中，第一表面和第二表面为待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，晶圆表面图像包括第一表面和第二表面的缺陷信息。

具体的，第一检测系统10出射第一检测激光，第一检测激光传输至待测晶圆20的第一表面21并发生反射，同时第一检测激光还可以穿透待测晶圆至第二表面22并在待测晶圆的第二表面22发生反射，第一检测系统10采集到第一表面21和第二表面22反射光并形成包括第一表面21和第二表面22的缺陷信息的晶圆表面图像。

S120、通过第二检测激光在待测晶圆的第一表面扫描，并采集第二检测激光在第一表面的缺陷位置处的散射光，获得第一表面的缺陷信息。

具体的，在利用第一检测系统10采集到待测晶圆的第一表面21和第二表面22的缺陷信息后，第二检测系统30出射第二检测激光，利用暗场散射原理检测待测晶圆的第一表面21，图3是本发明实施例提供的一种晶圆表面检测原理示意图，参考图3，第二检测激光以固定角度照射到待测晶圆20的第一表面21时，如果该表面不存在缺陷，则光束将沿固定角度反射；如表面存在缺陷（如颗粒物），光束照射到缺陷上，会发生散射现象，第二检测系统30采集到第二检测激光在第一表面21的缺陷位置处的散射光，获得第一表面21的缺陷信息。

S130、根据晶圆表面图像以及第一表面缺陷信息，确定待测晶圆的第二表面的缺陷信息。

具体的，上位机与第一检测系统10和第二检测系统30电连接，在获取到包括待测晶圆20的第一表面21和第二表面22的缺陷信息的表面图像以及第一表面缺陷信息后，将第一表面21和第二表面22的缺陷信息中与第一表面21缺陷信息匹配的缺陷信息删除，进而得到待测晶圆20的第二表面22的缺陷信息。

本发明实施例提供的一种晶圆检测装置和检测方法，晶圆检测装置包括：第一检测系统，用于利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；第一表面和第二表面为待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，晶圆表面图像包括第一表面和第二表面的缺陷信息；第二检测系统，用于利用第二检测激光在待测晶圆的第一表面扫描，并采集第二检测激光在第一表面的缺陷位置处的散射光，获得第一表面的缺陷信息；上位机，用于根据晶圆表面图像以及第一表面缺陷信息，确定待测晶圆的第二表面的缺陷信息。本发明实施例的技术方案，首先通过第一检测系统获取晶圆的第一表面和第二表面的缺陷信息，然后通过第二检测系统获取晶圆的第一表面的缺陷信息，最后上位机将晶圆的第一表面和第二表面的缺陷信息中与第一表面缺陷信息匹配的缺陷删除，得到晶圆的第二表面即晶圆背面的缺陷信息，可以全自动同时检测晶圆正面、背面的缺陷，降低检测时间和检测成本，提高生产速度的同时保证了缺陷检测的准确率。

可选地，参考图1，第一检测系统10包括：第一激光输出模块11，用于输出第一检测激光，第一检测激光在待测晶圆20的第一表面21和第二表面22反射形成反射光；成像模块12，位于反射光的传输路径上，用于采集反射光并形成晶圆表面图像；上位机与成像模块12连接，用于根据成像模块12形成的晶圆表面图像确定待测晶圆20的第一表面21和第二表面22的缺陷信息。第一检测系统还包括：分光模块13，位于第一检测激光的传输路径上，用于将第一检测激光反射至待测晶圆20表面并将经待测晶圆20表面反射形成的反射光透射；聚焦模块14，位于第一检测激光的传输路径上，用于使第一检测激光聚焦到待测晶圆20上。第二检测系统30包括：第二激光输出模块31，用于输出第二检测激光，第二检测激光在待测晶圆20第一表面21的缺陷处发生散射形成散射光；集光模块32，用于反射散射光形成聚集散射光；光电倍增管33，位于聚集散射光的传输路径上，用于采集聚集散射光信号，并将聚集散射光信号变为带有第一表面21缺陷信息的电信号；上位机与光电倍增管33连接，用于根据光电倍增管输出的带有第一表面21缺陷信息的电信号确定待测晶圆20的第一表面21缺陷信息。第二检测系统还包括：反射模块34，位于第二检测激光的传输路径上，用于将第二检测激光反射至待测晶圆20的第一表面21。

具体的，参考图1，第一激光输出模块11输出的第一检测激光经过分光模块13，示例性的，可以为分光镜；分光模块13将第一检测激光反射至待测晶圆20表面，并分别在待测晶圆20的第一表面和第二表面反射形成反射光，反射光经过分光模块13透射至成像模块12，示例性的，成像模块可以为CCD相机或CMOS传感器或其他同类功能装置；成像模块12采集反射光并形成晶圆表面图像；上位机与成像模块12连接，根据成像模块12形成的晶圆表面图像确定待测晶圆20的第一表面21和第二表面22的缺陷信息。第二激光输出模块31输出的第二检测激光，经过反射模块34反射以固定角度传输至待测晶圆20的第一表面21，在该表面不存在缺陷的区域以固定角度反射出去，并在第一表面21存在缺陷的区域发生散射形成散射光传输至集光模块32，集光模块32将第一表面21存在缺陷的区域的散射光汇聚形成聚集散射光并传输至光电倍增管33，光电倍增管33将聚集散射光信号变为带有第一表面21缺陷信息的电信号；上位机与光电倍增管33连接，根据光电倍增管输出的带有第一表面21缺陷信息的电信号确定待测晶圆20的第一表面21缺陷信息。

可选地，参考图1，晶圆检测装置还包括旋转平台40、支架50、第一滑轨60和第二滑轨70；待测圆晶20位于旋转平台40的第一表面；旋转平台40通过支架50和第一滑轨60连接，第二滑轨70位于第一滑轨60远离支架50的一侧，第一滑轨60和第二滑轨70滑动连接；上位机与旋转平台40和第一滑轨60电连接，用于控制旋转平台40旋转以带动待测晶圆20旋转，并控制第一滑轨60移动以带动待测晶圆20移动；第一滑轨60和第二滑轨70的延伸方向垂直；

上述步骤S110在通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像之前，还包括：

驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆到达第一检测系统的检测区域。

具体的，参考图1，第一滑轨60安装在第二滑轨70上，可在第二滑轨70上左右移动，在利用第一检测系统10对待测晶圆检测之前，需要将待测圆晶20置于旋转平台40的第一表面，且驱动第一滑轨60在第二滑轨70上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆20到达第一检测系统10的检测区域，在该检测区域内实现对待测晶圆的检测。

图4是本发明实施例提供的另一种晶圆检测方法的流程图，将通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；具体化为：

依次控制旋转平台带动待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的待测晶圆的反射光，并在待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动带动待测晶圆以预设步长在第二滑轨的延伸方向移动，直至在待测晶圆移动的总步长大于待测晶圆的半径时停止；

根据在每个移动步长下采集的不同旋转角度的反射光，绘制晶圆表面图像。

参考图4，该方法包括：

S210、驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆沿第二滑轨的延伸方向移动滑动，并获得第一滑动距离；第一滑动距离为从待测晶圆的第一边缘进入第一检测系统的视场时到待测晶圆的第二边缘进入第一检测系统的视场时，待测晶圆在第二滑轨的延伸方向上的滑动距离。

具体的，图5是本发明实施例提供的一种晶圆检测装置的俯视图，参考图5，在利用第一检测系统检测晶圆表面时，需要将晶圆移动至第一检测系统的检测范围，即第一检测系统的视场，因此需要使待测晶圆的中心和第一检测系统的中心处于统一垂直平面内，首先驱动待测晶圆沿第二滑轨的延伸方向移动滑动，获取待测晶圆的第一边缘进入第一检测系统的视场时到待测晶圆的第二边缘进入第一检测系统的视场时，待测晶圆在第二滑轨的延伸方向上的滑动距离即第一滑动距离c。

S211、驱动支架在第一滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆沿第一滑轨的延伸方向移动，直至第一滑动距离等于待测晶圆的直径，并获得待测晶圆在第一滑轨的延伸方向上的位置。

具体的，当待测晶圆的中心和第一检测系统的中心处于统一垂直平面内时，在该位置下，待测晶圆的第一边缘进入第一检测系统的视场时到待测晶圆的第二边缘进入第一检测系统的视场时，待测晶圆在第二滑轨的延伸方向上的滑动距离即第一滑动距离c刚好等于待测晶圆的直径d，因此需要通过驱动支架在第一滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆沿第一滑轨的延伸方向移动，并在每次移动后测得待测晶圆在该位置下的第一滑动距离，直至第一滑动距离等于待测晶圆的直径，此时待测晶圆的中心和第一检测系统的中心处于统一垂直平面内。

S212、保持待测晶圆在第一滑轨的延伸方向上的位置不变，驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆沿第二滑轨的延伸方向滑动，直至待测晶圆的第二边缘进入第一检测系统的视场。

具体的，由于待测晶圆在第一滑轨的延伸方向上的每个位置处在第二滑轨延伸方向的弦长不同，因此在确定第一滑动距离等于待测晶圆的直径时，待测晶圆在第一滑轨的延伸方向上的位置后，其第二边缘可能不在第一检测系统的视场，因此还需要驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆沿第二滑轨的延伸方向滑动，直至待测晶圆的第二边缘进入第一检测系统的视场。

S213、依次控制旋转平台带动待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的待测晶圆的反射光，并在待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动带动待测晶圆以预设步长在第二滑轨的延伸方向移动，直至在待测晶圆移动的总步长大于待测晶圆的半径时停止。

具体的，图6是本发明实施例提供的一种晶圆检测结构示意图，参考图6，由于第一检测系统在每个检测周期内检测范围有限，其检测范围为如图6所示的方块，因此需要以预设角速度转动旋转平台以带动待测晶圆转动，从而实现对晶圆表面360度检测，并在待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动带动待测晶圆以预设步长在第二滑轨的延伸方向移动，每以预设步长移动一次则对晶圆表面360度检测，直至在待测晶圆移动的总步长大于待测晶圆的半径时停止，使得第一检测系统的检测轨迹为多个同心圆，最终检测范围覆盖整个晶圆。

S214、根据在每个移动步长下采集的不同旋转角度的反射光，绘制晶圆表面图像。

S215、通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息。

S216、根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息。

图7是本发明实施例提供的一种第一检测系统的检测方法流程框图，参考图7，在本可选实施例中，还可以通过确定待测晶圆四个边缘相对第一检测系统的坐标信息，来将待测晶圆移动到第一检测系统的检测位置。

具体的，在利用第一检测系统检测晶圆表面时，首先需要将晶圆移动至第一检测系统的检测位置，因此首先需要确认待测晶圆的中心位置，通过将其中心位置移动至预设中心位置，以此来将晶圆移动至第一检测系统的检测位置；需要驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动，以带动旋转平台上的待测晶圆沿第二滑轨的延伸方向移动，直至获取到晶圆在第二滑轨的延伸方向上距离第一检测系统的视场最近的边缘时停止滑动，此时成像模块将该位置和角度下待测晶圆的边缘图像传输给上位机，上位机获取后，继续控制旋转平台带动待测晶圆旋转角度90度，并在该角度下将待测晶圆移动到第一检测系统的视场边缘，获取该位置下相对第一检测系统的移动距离和旋转角度，依次旋转待测晶圆共四次；上位机根据四次待测晶圆的边缘相对第一检测系统的移动距离以及旋转角度，确定四个边缘与第一检测系统的相对位置，进而确定待测晶圆四个边缘相对第一检测系统的坐标信息，并利用待测晶圆四个边缘的坐标，确定其中心的位置，并在确定到待测晶圆的中心后，将待测晶圆的中心移动至预设中心位置，以使得待测晶圆可以准确到达第一检测系统的检测区域，之后每以预设步长移动一次则对晶圆表面360度检测，直至在待测晶圆移动的总步长大于待测晶圆的半径时停止，使得第一检测系统的检测轨迹为多个同心圆，最终检测范围覆盖整个晶圆。

图8是本发明实施例提供的又一种晶圆检测方法的流程图，该方法将通过第二检测激光在待测晶圆的第一表面扫描，并采集第二检测激光在第一表面的缺陷位置处的散射光，获得第一表面的缺陷信息具体化为：

相对第二检测系统，依次控制旋转平台带动待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的待测晶圆的反射光，并在待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动带动待测晶圆以预设步长在第二滑轨的延伸方向移动，直至在待测晶圆移动的总步长大于待测晶圆的半径时停止；

根据晶圆相对第二检测系统的移动位置、旋转角度及该位置下的缺陷大小信息，确定待测晶圆的第一表面的缺陷信息。

参考图8，该方法包括：

S310、通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；其中，所述第一表面和所述第二表面为所述待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，所述晶圆表面图像包括所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息。

S320、根据晶圆表面图像，确定待测晶圆的缺口位置信息。

具体的，在将待测晶圆移动至第二检测系统之前，还需要校准待测晶圆的位置，因此需要根据晶圆表面图像，确定待测晶圆的缺口位置信息。

S330、根据缺口位置信息进行待测晶圆上缺口位置的预校准。

具体的，在确定晶圆的缺口位置后，将晶圆的缺口位置与预设缺口位置对准，进而实现晶圆的位置校准。

S340、驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动，移动待测晶圆到达第二检测系统的检测区域。

S350、相对第二检测系统，依次控制旋转平台带动待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的待测晶圆第一表面的缺陷位置处的散射光，并在待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动第一滑轨在第二滑轨上滑动带动待测晶圆以预设步长在第二滑轨的延伸方向移动，直至在待测晶圆移动的总步长大于待测晶圆的半径时停止。

具体的，在将移动待测晶圆到达第二检测系统的检测区域后，第二检测系统出射第二检测激光对待测晶圆的第一表面扫描，待测晶圆随着旋转平台选择并随着第一滑轨移动，配合第二检测激光实现检测范围覆盖整个待测晶圆的第一表面。

S360、根据晶圆相对第二检测系统的移动位置、旋转角度及该位置下的缺陷大小信息，确定待测晶圆的第一表面的缺陷信息。

其中，第一表面的缺陷信息包括第一表面的缺陷的位置和大小。

具体的，基于在待测晶圆发生散射的散射光信号出现的时间、持续的时间，同时结合待测晶圆的移动位置、旋转速率，获得待测晶圆上颗粒的位置，同时基于信号的强度确定缺陷的大小，从而确定待测晶圆的第一表面的缺陷信息。

S370、根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息。

图9是本发明实施例提供的再一种晶圆检测方法的流程图，该方法将根据晶圆表面图像以及第一表面缺陷信息，确定待测晶圆的第二表面的缺陷信息，细化为：

将第一表面的缺陷信息中小于第一检测系统的最小缺陷尺寸的缺陷删除，得到修正第一表面的缺陷信息；其中，第一检测系统的最小缺陷尺寸为利用第一检测激光能检测到的最小缺陷的尺寸；

将第一表面和第二表面的缺陷信息与修正第一表面的缺陷信息中大小和位置匹配的缺陷信号删除，得到第二表面缺陷信息。

参考图9，该方法包括：

S410、通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；其中，所述第一表面和所述第二表面为所述待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，所述晶圆表面图像包括所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息。

S420、通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息。

S430、将第一表面的缺陷信息中小于第一检测系统的最小缺陷尺寸的缺陷删除，得到修正第一表面的缺陷信息；其中，第一检测系统的最小缺陷尺寸为利用第一检测激光能检测的最小缺陷尺寸。

具体的，由于第一检测系统需要检测到待测晶圆的第一表面和第二表面缺陷信息，因此其出射的第一检测激光需要能穿透待测晶圆的表面，第二检测系统需要检测到待测晶圆的第一表面的缺陷信息，因此其出射的第二检测激光需要能在待测晶圆的表面发射反射，因此第一检测激光的波长大于第二检测激光的波长；且测得待测晶圆表面的缺陷信息的大小由激光的波长决定，波长越小其检测到的缺陷尺寸越小，示例性的，第一检测激光的波长可以为700nm，第二检测激光的波长可以为355nm；图10是本发明实施例提供的一种第一检测系统的检测结果示意图，图11是本发明实施例提供的一种第二检测系统的检测结果示意图，参考图10、图11，图10所示的第一表面和第二表面的缺陷信息的最小尺寸（如1um）大于图11所示的第一表面的缺陷信息的最小尺寸（如100nm）；因此需要将第二检测系统测得的缺陷信息中小于第一表面和第二表面的最小缺陷尺寸即1um的缺陷删除，得到修正第一表面缺陷信息，此时晶圆表面图像中的修正第一表面缺陷的最小尺寸即为1um。

S440、将第一表面和第二表面缺陷信息中与修正第一表面的缺陷信息大小和位置匹配的缺陷信号删除，得到第二表面缺陷信息。

具体的，由于第一表面和第二表面缺陷信息包括第一表面和第二表面缺陷信息，因此需要将其中与修正第一表面的缺陷信息大小和位置匹配的缺陷信号删除，进而得到最小缺陷尺寸为1um的第二表面缺陷信息，即为晶圆背面的检测结果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种晶圆检测装置，其特征在于，包括：

第一检测系统，用于利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；所述第一表面和所述第二表面为所述待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，所述晶圆表面图像包括所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息；

第二检测系统，用于利用第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息；

上位机，用于根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面的缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息；

其中，用于根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面的缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息，包括：

在获取到包括所述待测晶圆的所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息的表面图像以及所述第一表面缺陷信息后，将所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息中与所述第一表面缺陷信息匹配的缺陷信息删除，得到所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息。

2.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述第一检测系统包括：

第一激光输出模块，用于输出所述第一检测激光，所述第一检测激光在所述待测晶圆的所述第一表面和所述第二表面反射形成反射光；

成像模块，位于所述反射光的传输路径上，用于采集所述反射光并形成所述晶圆表面图像；

所述上位机与所述成像模块连接，用于根据所述成像模块形成的所述晶圆表面图像确定所述待测晶圆的所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息。

3.根据权利要求2所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述第一检测系统还包括：

分光模块，位于所述第一检测激光的传输路径上，用于将所述第一检测激光反射至所述待测晶圆表面并将经所述待测晶圆表面反射形成的反射光透射；

聚焦模块，位于所述第一检测激光的传输路径上，用于使所述第一检测激光聚焦到所述待测晶圆上。

4.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述第二检测系统包括：

第二激光输出模块，用于输出所述第二检测激光，所述第二检测激光在所述待测晶圆第一表面的缺陷处发生散射形成散射光；

集光模块，用于反射所述散射光形成聚集散射光；

光电倍增管，位于所述聚集散射光的传输路径上，用于采集所述聚集散射光信号，并将所述聚集散射光信号变为带有所述第一表面缺陷信息的电信号；

所述上位机与所述光电倍增管连接，用于根据所述光电倍增管输出的带有所述第一表面缺陷信息的电信号确定所述待测晶圆的第一表面缺陷信息。

5.根据权利要求4所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述第二检测系统还包括：

反射模块，位于所述第二检测激光的传输路径上，用于将所述第二检测激光反射至所述待测晶圆的第一表面。

6.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，还包括旋转平台、支架、第一滑轨和第二滑轨；

所述待测晶圆位于所述旋转平台的第一表面；所述旋转平台通过所述支架和所述第一滑轨滑动连接，所述第二滑轨位于所述第一滑轨远离所述支架的一侧，所述第一滑轨和所述第二滑轨滑动连接；所述第一滑轨和所述第二滑轨的延伸方向垂直；

所述上位机与所述旋转平台、所述支架和所述第一滑轨电连接，用于控制所述旋转平台旋转以带动所述待测晶圆旋转，并控制所述支架和所述第一滑轨移动以带动所述待测晶圆移动。

7.一种晶圆检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的晶圆检测装置，包括：

通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像；其中，所述第一表面和所述第二表面为所述待测晶圆厚度方向上相互背离的两侧表面，所述晶圆表面图像包括所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息；

通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息；

根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息；

其中，根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面的缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息，包括：

在获取到包括所述待测晶圆的所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息的表面图像以及所述第一表面缺陷信息后，将所述第一表面和所述第二表面的缺陷信息中与所述第一表面缺陷信息匹配的缺陷信息删除，得到所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息。

8.根据权利要求7所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述晶圆检测装置还包括旋转平台、支架、第一滑轨和第二滑轨；所述待测晶圆位于所述旋转平台的第一表面；所述旋转平台通过所述支架和所述第一滑轨连接，所述第二滑轨位于所述第一滑轨远离所述支架的一侧，所述第一滑轨和所述第二滑轨滑动连接；所述上位机与所述旋转平台、所述支架和所述第一滑轨电连接，用于控制所述旋转平台旋转以带动所述待测晶圆旋转，并控制所述支架和所述第一滑轨移动以带动所述待测晶圆移动；所述第一滑轨和所述第二滑轨的延伸方向垂直；

在通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像之前，还包括：

驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆到达所述第一检测系统的检测区域。

9.根据权利要求8所述的晶圆检测方法，其特征在于，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆到达所述第一检测系统的检测区域，包括：

驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆沿所述第二滑轨的延伸方向移动滑动，并获得第一滑动距离；所述第一滑动距离为从所述待测晶圆的第一边缘进入所述第一检测系统的视场时到所述待测晶圆的第二边缘进入所述第一检测系统的视场时，所述待测晶圆在所述第二滑轨的延伸方向上的滑动距离；所述第一边缘和所述第二边缘为所述待测晶圆在所述第二滑轨的延伸方向上相对的两边缘；

驱动所述支架在所述第一滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆沿所述第一滑轨的延伸方向移动，直至所述第一滑动距离等于所述待测晶圆的直径，并获得所述待测晶圆在所述第一滑轨的延伸方向上的位置；

保持所述待测晶圆在所述第一滑轨的延伸方向上的位置不变，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，以带动所述旋转平台上的所述待测晶圆沿所述第二滑轨的延伸方向滑动，直至所述待测晶圆的第二边缘进入所述第一检测系统的视场。

10.根据权利要求8所述的晶圆检测方法，其特征在于，通过第一检测系统利用第一检测激光在待测晶圆的第一表面反射以及利用激光透射所述待测晶圆在第二表面反射，并采集反射光形成晶圆表面图像，包括：

依次控制所述旋转平台带动所述待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的所述待测晶圆的反射光，并在所述待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动带动所述待测晶圆以预设步长在所述第二滑轨的延伸方向移动，直至在所述待测晶圆移动的总步长大于所述待测晶圆的半径时停止；

根据在每个移动步长下采集的不同旋转角度的反射光，绘制所述晶圆表面图像。

11.根据权利要求8所述的晶圆检测方法，其特征在于，在通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息之前，还包括：

根据所述晶圆表面图像，确定所述待测晶圆的缺口位置信息；

根据所述缺口位置信息进行所述待测晶圆上缺口位置的预校准；

驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动，移动所述待测晶圆到达所述第二检测系统的检测区域。

12.根据权利要求8所述的晶圆检测方法，其特征在于，通过所述第二检测激光在所述待测晶圆的第一表面扫描，并采集所述第二检测激光在所述第一表面的缺陷位置处的散射光，获得所述第一表面的缺陷信息包括：

相对所述第二检测系统，依次控制所述旋转平台带动所述待测晶圆以预设角速度旋转，实时采集不同旋转角度下的所述待测晶圆第一表面的缺陷位置处的散射光，并在所述待测晶圆的旋转角度满足360度时，驱动所述第一滑轨在所述第二滑轨上滑动带动所述待测晶圆以预设步长在所述第二滑轨的延伸方向移动，直至在所述待测晶圆移动的总步长大于所述待测晶圆的半径时停止；

根据晶圆相对所述第二检测系统的移动位置、旋转角度及该位置下的缺陷大小信息，确定所述待测晶圆的所述第一表面的缺陷信息。

13.根据权利要求7所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述第一检测激光的波长大于所述第二检测激光的波长；

根据所述晶圆表面图像以及所述第一表面缺陷信息，确定所述待测晶圆的所述第二表面的缺陷信息，包括：

将所述第一表面的缺陷信息中小于所述第一检测系统的最小缺陷尺寸的缺陷删除，得到修正第一表面的缺陷信息；其中，第一检测系统的最小缺陷尺寸为利用所述第一检测激光能检测的最小缺陷尺寸；

将所述第一表面和第二表面的缺陷信息中与所述修正第一表面的缺陷信息大小和位置匹配的缺陷信号删除，得到所述第二表面的缺陷信息。