CN208888152U - 检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测设备，涉及检测技术领域，所述检测设备包括：用于支撑待检测物体的支撑平台，所述支撑平台被配置为绕不平行的第一轴和第二轴旋转；和喷射装置，用于向所述待检测物体喷射气体。

Description

检测设备

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测设备。

背景技术

随着集成电路制造技术的发展，芯片的特征尺寸越来越小，芯片上存在的缺陷对芯片性能的影响越来越大。因此，在芯片的制作工艺中加入了许多检测步骤，以便剔除不合格芯片，提高良率。

颗粒污染是影响芯片良率的因素。尽管晶圆在工艺处理和传递过程中有严格的保护措施，但仍不可避免地会额外增加一些颗粒的污染。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种检测设备，能够利用喷射装置有效去除待检测物体表面的颗粒物。

根据本实用新型实施例的一方面，提供一种检测设备，包括：用于支撑待检测物体的支撑平台，所述支撑平台被配置为绕不平行的第一轴和第二轴旋转；和喷射装置，用于向所述待检测物体喷射气体。

在一些实施例中，所述支撑平台和所述喷射装置位于腔体中，所述腔体中的压强大于所述腔体外的压强。

在一些实施例中，所述腔体具有进气口和出气口，从所述进气口进入所述腔体的气体流向所述出气口。

在一些实施例中，所述喷射装置喷射所述气体的方向与所述待检测物体的表面之间的夹角的范围为10度至45度。

在一些实施例中，所述第二轴被配置为绕所述第一轴旋转；所述检测设备还包括至少一个光源；其中，当所述支撑平台旋转到使得所述待检测物体的表面平行于所述第一轴时，与所述第一轴垂直、且经过所述支撑平台沿所述第一轴方向的边界点的平面为第一分界面；当所述第二轴与所述喷射装置喷射所述气体的方向垂直时，经过所述第一轴和第二轴的平面为第二分界面；其中，所述光源和所述喷射装置位于所述第一分界面远离所述支撑平台的一侧；或者，所述光源和所述喷射装置分别位于所述第二分界面的两侧。

在一些实施例中，所述至少一个光源包括暗场光源，所述暗场光源和所述喷射装置分别位于所述第二分界面的两侧。

在一些实施例中，所述至少一个光源包括明场光源，所述明场光源和所述喷射装置位于所述第一分界面远离所述支撑平台的一侧。

在一些实施例中，所述检测设备还包括：包括镜头的照相装置，用于对所述待检测物体进行拍照；其中，所述镜头和所述喷射装置位于所述第一分界面远离所述支撑平台的一侧；或者，所述镜头和所述述喷射装置分别位于所述第二分界面的两侧。

在一些实施例中，所述支撑平台包括：环状的第一转动机构，能够围绕所述第二轴旋转；多个支撑部，设置在所述第一转动机构上，用于放置所述待检测物体；旋转夹紧机构，设置在所述第一转动机构上，用于在旋转的情况下带动夹紧部运动；第二转动机构，用于带动所述第一转动机构围绕所述第一轴旋转。

在一些实施例中，所述支撑平台还包括：第三转动机构，用于带动所述第二转动机构绕垂直于所述第一轴的轴进行俯仰运动；第四转动机构，用于带动所述第三转动机构围绕所述第一轴旋转。

本实用新型实施例提供的检测设备中，支撑平台能够绕不平行的第一轴和第二轴旋转，在支撑平台旋转到不同位置的情况下，可以利用喷射装置向待检测物体喷射气体，以有效去除待检测物体表面的颗粒，从而减小待检测物体表面的污染。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，其描述了本实用新型的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理，在附图中：

图1是根据本实用新型一些实施例的检测设备的结构示意图；

图2A是根据本实用新型另一些实施例的检测设备的结构示意图；

图2B示出了根据本实用新型一些实施例的检测设备中的部分部件的投影位置的示意图；

图3A是根据本实用新型一些实现方式的支撑平台的结构示意图；

图3B是图3A所示支撑平台的部分结构的结构示意图；

图3C是图3B的局部放大后的结构示意图；

图3D是图3B的局部放大后的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。本实用新型可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本实用新型透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本实用新型中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本实用新型使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本实用新型所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1是根据本实用新型一些实施例的检测设备的结构示意图。

如图1所示，检测设备可以包括支撑平台101和喷射装置102，支撑平台101和喷射装置102例如可以位于腔体10中。

支撑平台101用于支撑待检测物体100。待检测物体100例如可以包括但不限于晶圆。这里，待检测物体100的中心被示出为O1。支撑平台101被配置为绕不平行的第一轴A和第二轴B旋转，以带动待检测物体100旋转，从而使得观察者能够以合适的位置观察待检测物体 100。例如，第一轴A可以与第二轴B垂直，例如第一轴A可以是经过待检测物体100的中心O1的竖直轴，第二轴B可以是径向轴。在一些实施例中，第二轴B可以被配置为绕第一轴A旋转。

喷射装置102用于向待检测物体100喷射气体。这里，喷射装置 102喷射气体的方向(箭头所示方向)与待检测物体100的表面之间的夹角为θ。为了更有效地去除待检测物体100表面的颗粒，优选地，θ的范围可以为10度至45度。更优选地，θ可以为25度。

在一些实施例中，喷射装置102喷射的气体可以为空气，例如清洁后的空气，或者也可以为氮气，例如清洁后的氮气。优选地，气体的压强可以为0.3Mpa至0.6Mpa，例如0.4Mpa、0.5Mpa等。

例如，在将待检测物体100置于支撑平台101上之后，可以调整支撑平台101沿着第一轴A和/或第二轴B转动，当观察者看到待检测物体100表面的颗粒时，可以控制喷射装置102向待检测物体100的表面的颗粒喷射气体，以减少待检测物体100的表面的颗粒。

上述实施例中，支撑平台能够绕不平行的第一轴和第二轴转动，在支撑平台转动到不同位置的情况下，可以利用喷射装置向待检测物体喷射气体，以有效去除待检测物体表面的颗粒，从而减小待检测物体表面的污染。

为了避免被气体吹起的颗粒停留在检测设备内部造成待检测物体100或者检测设备内的部件的污染，本实用新型实施例还提供了如下解决方案。下面进行详细介绍。

在一些实施例中，支撑平台101和喷射装置102所在的腔体10中的压强可以大于腔体10外的压强。这样，待检测物体100表面被吹起的颗粒可以随腔体10内部气体的流动通过检测设备的狭缝排出腔体10。另外，还可以防止腔体10外携带污染物的气体通过检测设备的缝隙进入腔体10。优选地，腔体10中的压强比腔体10外的压强可以大 2Pa-15Pa，例如5Pa、10Pa等。

进一步地，在一些实施例中，腔体10可以具有进气口和出气口(图中未示出)，从进气口进入腔体10的气体流向出气口。在一些实施例中，进气口可以位于出气口上方，例如，进气口可以位于腔体10的顶部，出气口可以位于腔体10的底部。然而，本实用新型并不限于此。

从进气口进入腔体10的气体(例如经过滤网过滤后的洁净气体) 自上而下流向下方的出气口流动，从而可以将被喷射装置102吹起的颗粒物引向腔体10的下方，进而从出气口排出腔体10。另外，流向腔体 10下方的气体还可以压制腔体10下方的颗粒物往上扩散，从而进一步减小颗粒物对待检测物体100和检测设备内各部件的污染。

图2A是根据本实用新型另一些实施例的检测设备的结构示意图。需要说明的是，图2A仅示出了下文重点描述的部件，某些部件例如腔体10并未被示出。另外，各部件之间的位置关系仅仅是示意性地，并不作为对本实用新型的限制。

如图2A示，检测设备还可以包括至少一个光源103。至少一个光源103用于辅助观察者观察待检测物体100。这里，至少一个光源103 可以包括明场光源113和暗场光源123中的至少一个。例如，明场光源 113和暗场光源123可以包括但不限于发光二极管(LED)。明场光源 113的中心为O2，暗场光源123的中心为O3。明场光源113和暗场光源123例如可以是点光源、线光源或面光源。

明场光源113发出的光经待检测物体100反射后能够入射到观察者眼中，有利于观察者观察大颗粒的污染物、芯片错位、凹坑等尺寸较大的缺陷。暗场光源123发出的光经待检测物体100散射后能够入射到观察者眼中，有利于观察者观察小颗粒的污染物等尺寸较小的缺陷。在一些实施例中，可根据需要改变光源103的类型，例如可以在明场光源 113和暗场光源123之间进行切换，以便于观察者观测各类缺陷。

假设当支撑平台101旋转到使得待检测物体100的表面平行于第一轴A时，与第一轴A垂直、且经过支撑平台101沿第一轴A方向的边界点的平面为第一分界面。应理解，这里的边界点例如可以是支撑平台 101沿第一轴A方向的最高点或最低点，相应地，第一分界面可以是与第一轴A垂直、且经过支撑平台101的最高点的平面，也可以是与第一轴A垂直、且经过支撑平台101的最低点的平面。

另外，假设当第二轴B与喷射装置102喷射气体的方向垂直时，经过第一轴A和第二轴B的平面为第二分界面。

在一些实现方式中，光源103和喷射装置102可以位于第一分界面远离支撑平台101的一侧。在另一些实现方式中，光源103和喷射装置 102也可以分别位于第二分界面的两侧。这样的位置关系使得被吹起的颗粒物不容易落在光源103上。

例如，暗场光源123和喷射装置102可以分别位于第二分界面的两侧。例如，明场光源113和喷射装置102可以位于第一分界面远离支撑平台101的一侧。

在某些实施例中，检测设备还可以包括照相装置104，用于对待检测物体100进行拍照。优选地，照相装置104的镜头114和喷射装置102 位于第一分界面远离支撑平台101的一侧；或者，镜头114和喷射装置分别位于第二分界面的两侧。这样的位置关系使得被吹起的颗粒物不容易落在镜头114上。

在某些实施例中，检测设备还可以包括用于对待检测物体100进行检测的检测窗口105。检测窗口105例如可以是透明窗口，例如玻璃窗口。通过检测窗口105可以对待检测物体100进行检测。例如，在待检测物体100朝向检测窗口105时，观察者可以通过检测窗口105观察待检测物体100。

图2B示出了根据本实用新型一些实施例的检测设备中的部分部件的投影位置的示意图。

如图2B所示，第一轴A在垂直于第一轴A的平面S上的投影O1’与光源103的中心(例如O2或O3)在平面S上的投影(例如O2’或 O3’)的连线为第一线L1，投影O1’与镜头114的中心在平面S上的投影112’的连线为第二线L2，投影O1’与检测窗口105的中心在平面上的投影104’的连线为第三线L3。第二线L3与第一线L1之间的夹角为第一角θ1，第三线L3与第一线L1之间的夹角为第二角θ2，第二角θ2等于第一角θ1。在一些实施例中，第一角θ1和第二角θ2 可以均为90°。

上述实施例中，待检测物体可以随着支撑平台绕第一轴的转动而转动，且第二线与第一线之间的夹角等于第三线与第一线之间的夹角，照相装置可以对待检测物体进行拍照。待检测物体的照片可以辅助观察者对待检测物体进行检测。例如，观察者可以在照片中标定所观察到的缺陷，另外，还可以根据多张标定缺陷的照片寻找缺陷的产生根源。

在一些实施例中，第一角θ1和第二角θ2之和为第三角θ3，第三角θ3与第四角θ4之和为360°。该实施例中，检测设备还可以包括控制器，用于响应于检测到待检测物体100的缺陷的控制信号，控制支撑平台101绕第一轴A沿着从第三线L3到第一线L1、再到第二线L2的方向(即图2B中的逆时针方向)旋转第三角θ3，或者，沿着从第三线L3到第二线L2、再到第一线L1的方向旋转第四角θ4(即图2B中的顺时针方向)。在控制支撑平台101绕第一轴A旋转第三角θ3或第四角θ4后，控制器控制照相装置102对待检测物体100进行拍照。

例如，观察者通过检测窗口105观察待检测物体100时，待检测物体100朝向检测窗口105。在检测到待检测物体100的缺陷后，可以按压相应的控制按钮，从而向控制器发送控制信号。之后，响应于控制信号，控制器控制支撑平台101绕第一轴A旋转，从而带动待检测物体 100随着支撑平台101绕第一轴A旋转。这样，待检测物体100朝向观察者的一面变为朝向照相装置104，从而使得照相装置104对待检测物体100进行拍照后得到的照片即为观察者观察待检测物体100时所观察到的表面。

在一些实施例中，镜头114的中心在平面S上的投影112’和检测窗口105的中心在平面S上的投影104’相对于第一线L1对称，即，第一角θ1和第二角θ2均为90°，并且投影112’和投影104’到第一线L1的距离相等。这样的检测设备使得照相装置104拍摄的照片能够更加准确地反映观察者观察到的待检测物体100的表面的情况。

在一些实施例中，镜头114的中心与检测窗口105的中心位于与第一轴A垂直的同一平面上，即，镜头114与检测窗口105的高度一致。这样的检测设备使得照相装置104拍摄的照片能够进一步更加准确地反映观察者观察到的待检测物体100的表面的情况。

在一些实施例中，经过第一轴A和第一线L1的平面为平面F，明场光源113可以相对于平面F对称，暗场光源123可以相对于平面F 对称。这样的方式下，照相装置104对待检测物体100进行拍照时的光照条件和观察者观察待检测物体100的光照条件基本一致，从而使得照相装置104拍摄的照片能够更加准确地反映观察者观察到的待检测物体100的表面的情况，有利于观察者对照片进行后续分析。

图3A是根据本实用新型一些实现方式的支撑平台的结构示意图。图3B是图3A所示支撑平台的部分部件的结构示意图。图3C是图 3B的局部放大后的结构示意图。图3D是图3B的局部放大后的结构示意图。

下面结合图3A-3D对支撑平台进行介绍。

如图3A-3D所示，支撑平台101可以包括环状的第一转动机构111、多个支撑部121、旋转夹紧机构131和第二转动机构141。

第一转动机构111能够围绕第二轴B旋转，从而带动待检测物体 100绕第二轴B旋转。例如，第一转动机构111可以绕第二轴B无限制旋转，即可以旋转任意角度，从而带动待检测物体100绕第二轴B任意旋转。

多个支撑部121设置在第一转动机构111上，用于放置待检测物体 100。例如，多个支撑部121可以间隔开地设置在第一转动机构111的不同位置。

旋转夹紧机构131设置在第一转动机构111上，用于在转动的情况下带动夹紧部13运动，以夹紧或松开待检测物体100。

第二转动机构141用于带动第一转动机111构围绕第一轴A旋转。例如，第二转动机构141可以通过连接件与第一转动机111刚性连接，例如可拆卸地刚性连接。第二转动机构141通过与第一轴A平行的竖直轴14与下面的部件(例如基座或其他中间部件)连接，故第二转动机构141在围绕第一轴A转动的情况下，可以带动第一转动机构一起 111围绕第一轴A转动。

上述实施例中，第一转动机构111能够围绕第二轴B转动，第二转动机构141能够带动第一转动机111构围绕第一轴A转动，从而使得待检测物体100能够围绕第一轴A和第二轴B转动。

本实用新型实施例公开的支撑平台101并不限于上述结构，在其他实施例中，支撑平台101还可以额外地包括其他部件。

例如，在一个或多个实施例中，参见图3A，支撑平台101还可以包括第三转动机构151和第四转动机构161。第三转动机构151用于带动第二转动机构141绕垂直于第一轴A的轴(未示出)进行俯仰运动。例如，第三转动机构151可以沿着曲面的滑动轨道滑动，从而带动第二转动机构141绕垂直于第一轴A的轴进行俯仰运动。第四转动机构161 用于带动第三转动机构151围绕第一轴A转动。例如，第四转动机构 161可以通过竖直轴与下面的基座连接。

又例如，在一个或多个实施例中，参见图3B和图3D，支撑平台还可以包括电机171、位置传感器181和控制机构(未示出)。电机171 用于带动旋转夹紧机构131旋转。位置传感器181用于在检测到待检测物体100被放置在多个支撑部121上的情况下，发送检测信号至控制机构。控制机构用于在接收到检测信号的情况下，控制电机171转动，以带动旋转夹紧机构131旋转，从而带动夹紧部13运动，以夹紧待检测物体100。

在一些实施例中，检测设备还可以包括微观成像设备，用于对待检测物体表面的缺陷进行微观检测。

至此，已经详细描述了本实用新型的各实施例。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种检测设备，其特征在于，包括：

用于支撑待检测物体的支撑平台，所述支撑平台被配置为绕不平行的第一轴和第二轴旋转；和

喷射装置，用于向所述待检测物体喷射气体。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述支撑平台和所述喷射装置位于腔体中，所述腔体中的压强大于所述腔体外的压强。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述腔体具有进气口和出气口，从所述进气口进入所述腔体的气体流向所述出气口。

4.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述喷射装置喷射所述气体的方向与所述待检测物体的表面之间的夹角的范围为10度至45度。

5.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第二轴被配置为绕所述第一轴旋转；

所述检测设备还包括至少一个光源；

其中，当所述支撑平台旋转到使得所述待检测物体的表面平行于所述第一轴时，与所述第一轴垂直、且经过所述支撑平台沿所述第一轴方向的边界点的平面为第一分界面；当所述第二轴与所述喷射装置喷射所述气体的方向垂直时，经过所述第一轴和第二轴的平面为第二分界面；

其中，所述光源和所述喷射装置位于所述第一分界面远离所述支撑平台的一侧；或者，所述光源和所述喷射装置分别位于所述第二分界面的两侧。

6.根据权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述至少一个光源包括暗场光源，所述暗场光源和所述喷射装置分别位于所述第二分界面的两侧。

7.根据权利要求5或6所述的检测设备，其特征在于，所述至少一个光源包括明场光源，所述明场光源和所述喷射装置位于所述第一分界面远离所述支撑平台的一侧。

8.根据权利要求5所述的检测设备，其特征在于，还包括：

包括镜头的照相装置，用于对所述待检测物体进行拍照；

其中，所述镜头和所述喷射装置位于所述第一分界面远离所述支撑平台的一侧；或者，所述镜头和所述喷射装置分别位于所述第二分界面的两侧。

9.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述支撑平台包括：

环状的第一转动机构，能够围绕所述第二轴旋转；

多个支撑部，设置在所述第一转动机构上，用于放置所述待检测物体；

旋转夹紧机构，设置在所述第一转动机构上，用于在旋转的情况下带动夹紧部运动；

第二转动机构，用于带动所述第一转动机构围绕所述第一轴旋转。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，所述支撑平台还包括：

第三转动机构，用于带动所述第二转动机构绕垂直于所述第一轴的轴进行俯仰运动；

第四转动机构，用于带动所述第三转动机构围绕所述第一轴旋转。