CN211743098U - 边缘检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种边缘检测装置，多个探测组件，所述探测组件用于检测所述待测对象边缘的待测区域，各所述探测组件均被配置为具有位于待测对象边缘的待测区域的视场区；多个调焦组件，所述调焦组件与所述探测组件一一对应设置，所述调焦组驱动对应的所述探测组件沿其光轴移动，使所述探测组件的视场区聚焦在所述待测对象边缘的待测区域。当晶圆的位置存在偏差时，各个角度的探测镜头都无法成出清晰的像，若通过移动晶圆来使各探测镜头全部对焦成功，效率低且成功率也极低。通过调焦组件调节探测镜头其光轴上的位置，实现单个探测镜头的对焦，依次将各探测镜头对焦即可开始进行检测，调焦效率高、成功率高。

Description

边缘检测装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆检测领域，特别是涉及一种边缘检测装置。

背景技术

晶圆可加工制作成各种电路原件结构，而形成有特定电性功能的集成电路产品。一般晶圆的加工制作过程繁琐且复杂，若晶圆上存在缺陷将导致制备而成的集成电路产品失效，降低产品的良率，提高制作成本，故需对晶圆上的缺陷进行实时检测，以便及时去除缺陷或停止制备过程。

对晶圆缺陷进行检测时，不仅需要对晶圆表面的缺陷进行检测，还需对晶圆的边缘的缺陷进行检测。晶圆边缘一般包括边缘上表面、上斜面、顶端面和、下斜面和边缘下表面，一般采用多个探测装置对晶圆的边缘进行探测，使多个探测装置分别形成清晰的检测图像，但测试中容易出现待测晶圆偏移原始圆心的情况，各探测装置与晶圆边缘的距离都发生的变化，调节晶圆十分繁琐，难以使每个探测装置均对焦成功。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种边缘检测装置，可以使各探测组件方便对焦。

一种边缘检测装置，包括：多个探测组件，所述探测组件用于检测所述待测对象边缘的待测区域，各所述探测组件均被配置为具有位于待测对象边缘的待测区域的视场区；

多个调焦组件，所述调焦组件与所述探测组件一一对应设置，所述调焦组驱动对应的所述探测组件沿其光轴移动，使所述探测组件的视场区聚焦在所述待测对象边缘的待测区域。

上述边缘检测装置，当晶圆的位置存在偏差时，各个角度的探测镜头都无法成出清晰的像，若通过移动晶圆来使各探测镜头全部对焦成功，效率低且成功率也极低。通过调焦组件调节探测镜头其光轴上的位置，实现单个探测镜头的对焦，依次将各探测镜头对焦即可开始进行检测，调焦效率高、成功率高。

在其中一个实施例中，还包括检测台，所述检测台包括用于承载所述待测对象的承载台，和驱动所述待测对象绕其中心轴线旋转的驱动装置。

在其中一个实施例中，所述边缘检测装置还包括：固定座，所述检测台设置在所述固定座上，各所述调焦组件均设置在所述固定座上。

在其中一个实施例中，所述调焦组件包括：连接架和位移台，所述连接架设置在所述固定座上，所述位移台与所述连接架滑动连接，或者，所述调焦组件还包括基板，所述位移台通过所述基板与所述连接架滑动连接。

在其中一个实施例中，所述位移台包括：底座、安装座和电机，所述电机和所述安装座设置在所述底座上，所述电机可驱动所述安装座相对于所述底座移动；所述探测组件设置在所述安装座上；所述底座远离所述电机和所述安装座的一侧与所述连接架连接。

在其中一个实施例中，所述调焦组件用于驱动所述探测组件沿探测组件光轴方向移动。

在其中一个实施例中，所述调焦组件还包括：至少两个调节机构，所述调节机构设置在所述位移台的两侧，和/或所述调节机构设置在所述探测组件的两侧，所述调节机构的调节方向平行，所述调节方向与所述探测组件的移动方向呈一定角度。

在其中一个实施例中，所述调节机构包括：可拆卸的固定块和调节杆，所述调节杆穿过所述固定块并相对于所述固定块移动，所述调节杆与所述位移台或所述探测组件抵触使所述位移台或所述探测组件运动。

在其中一个实施例中，所述探测组件包含设置在所述待测对象所在平面的第一探测组件和所在平面两侧的第二探测组件。

在其中一个实施例中，所述探测组件至少包含两个第二探测组件。

附图说明

图1为一实施例中检测装置的结构示意图；

图2为一实施例中探测组件和调焦组件的结构示意图；

图3为一实施例中第一探测组件和第二探测组件的结构示意图；

图4为一实施例中位移台的结构示意图。

其中：

1、检测台；11、固定座；12、承载台；2、探测组件；21、探测镜头；22、探测器；23、第一探测组件；24、第二探测组件；3、调焦组件；31、位移台；311、底座；312、安装座；313、电机；32、连接架；33、调节机构；4、晶圆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型的第一实施方式公开了一种边缘检测装置，应用于晶圆检测中，在晶圆检测中，首先使用光源照射晶圆，在晶圆的边缘形成信号光，边缘检测装置对晶圆边缘的信号光进行检测。

如图1所示，边缘检测装置包括:检测台1、设在检测台1上的多个探测组件2、多个调焦组件3，探测组件2用于检测待测对象边缘的待测区域，各探测组件2均被配置为具有位于待测对象边缘的待测区域的视场区，调焦组件3与探测组件2一一对应设置，调焦组件3可驱动对应的探测组件2沿其光轴移动，使得各探测组件的视场区均聚焦在待测对象边缘的待测区域。

该边缘检测装置还包括检测台1，检测台1包括固定座11、设在固定座11 上的承载台12和设在承载台12上的驱动装置，承载台12上用于固定待测对象 4，待测对象4呈圆盘型，驱动装置用于驱动待测晶圆4绕其轴心转动，使得各探测装置完成对待测对象边缘的检测。

在本实施例中，待测对象为晶圆，可以是有图案的晶圆，也可以是无图案的晶圆，在检测待测对象4的边缘时，需要对待测对象4边缘的上表面、上斜面、顶端面、下斜面和下表面进行检测，探测待测对象4对应范围内的缺陷。根据需要检测的待测晶圆4情况，探测组件2可以设有4个、5个或更多个，本实施方式中不做具体的限定，以能将待测晶圆4边缘完整检测为宜。

在本实施例中，如图3所示，其中探测组件2包括：第一探测组件23和第二探测组件24，第一探测组件23的光轴位于待测对象4所在的平面上，本实施方式中，第一探测组件23的光轴位于水平方向上，用于对待测对象4的顶端面进行检测。第二探测组件24设在待测对象4的两侧，本实施方式中，第二探测组件24至少设有两组，分别探测待测晶圆4边缘的上表面、上斜面、下斜面和下表面，第一探测组件23和第二探测组件24可以对待测晶圆4的周侧进行完整的检测，当然，第二探测组件24的数量还可以更多，本实施方式中不做具体限定。

如图1所示，由于探测组件2需要探测待测晶圆4边缘上各角度的各位置，因此有部分探测组件2和调焦组件3位于固定座11上，可以从平齐于或低于待测晶圆4边缘的角度检测待测晶圆4边缘内的信号光，有部分探测组件2位于承载台12上，可以在高于待测晶圆4边缘的角度检测晶圆4边缘的信号光。承载台12和固定座11上的各个探测组件2可以对待测晶圆4边缘的各角度进行检测。

结合图1与图2，探测组件2包括：探测镜头21和探测器22，探测镜头21 用于收集待测晶圆4的信号光，探测器22则将探测镜头21收集的信号光转换成检测信息，对各个探测器22传递的检测图像进行整合分析，形成待测晶圆4 边缘的检测图像。

探测镜头21用于探测待测晶圆4边缘上的指定位置，待测晶圆4与探测组件2的相对位置正确时，待测晶圆4上的指定位置与探测镜头21之间的距离等于探测镜头21的焦距，探测镜头21上会呈现待测晶圆4上指定区域最清晰的图像。若待测晶圆4与探测组件2的相对位置不正确，则探测镜头21所成的像不清晰，导致检测结果不准确。

当待测晶圆4的位置存在偏差时，各个角度的探测镜头21都无法成出清晰的像，若通过移动待测晶圆4来使各探测镜头21全部对焦成功，效率低且成功率也极低。本实施方式中，通过调焦组件3连接探测组件2。并通过调焦组件3 调节探测镜头21的位置，实现单个探测镜头21的对焦，依次将各探测镜头21 对焦即可开始进行检测。调焦组件3包括：连接架32、设在连接架32上的位移台31，连接架32包括安装架，还可以包括基板，位移台31与安装架32滑动连接，或位移台31通过基板与安装架32滑动连接，位移台31与探测组件2固定连接，位移台31可以与探测镜头21或探测器22连接，作为优选的，本实施方式中的位移台31与体积较大的探测器22连接，连接更加稳固。

结合图2与图4，位移台31包括：底座311、安装座312和电机313，电机 313和安装座312设在底座311上，安装座312与探测器22连接，边缘检测装置还具有控制单元，电机313与控制单元电连接，控制单元可以控制电机313 驱动安装座312在底座311上移动，以调节探测组件2的位置。底座311背离安装座312的一侧与连接架32连接。边缘检测装置还包括：至少两个调节机构 33，调节机构33设在位移台31的两侧，和/或设在探测组件2的两侧，设在位移台31上的调节机构33可以调节位移台31的位置，设在探测组件2两侧的调节机构33可以调节探测组件2在位移台31上的位置，调节位移台31或探测组件2的位置均可以起到调节探测组件2位置的作用。调节机构33包括：可拆卸的固定块、穿过固定块的调节杆，调节杆可相对于所述固定块移动，调节杆抵在位移台31或探测组件2上，其中调节杆可沿自身长度方向伸缩移动，调节杆的移动方式有多种，可以通过气缸伸缩；调节杆也可以与固定块螺纹配合，通过旋动调节杆进行伸缩。两个调焦组件3的调节杆的移动方向平行，其中包括：两调节杆的移动方向共线、两调节杆的移动方向不共线两种情况。两调节杆的移动方向共线时，调节两个调节杆移动时，可使位移台31或探测组件2在调节杆的延伸方向上移动；当两调节杆移动的方向不共线时，调节两个调节杆移动时可使位移台31或探测组件2发生转动，调整探测组件2的光轴方向。本实施方式中，调节机构33设有4个，在调节探测组件2的光轴时可以保证探测组件 2的平衡。4个调节机构33内的调节杆的移动方向均平行，其中两个调节杆可共线，当相互平行的两个调节机构33的调节距离不同时，可使位移台31或探测组件2沿垂直于调节杆的延伸方向转动。

其中调节机构33对探测组件2的调节方向与安装座312的移动方向呈一定角度。作为优选的，调节机构33的调节杆的长度方向垂直于安装座312的移动方向，调节机构33的调节方向与安装座312的调节方向垂直，可调节探测组件 2在位移台31上移动任意位置。

在进行探测组件2的调焦时，首先通过调节机构33对探测组件2进行粗调，再通过电机313对探测组件2进行精调焦。电机313驱动安装座312带动探测组件2在光轴方向移动，靠近或远离承载台12，至各探测镜头21上可呈现清晰的图像，完成各探测组件2的对焦，可以开始进行待测晶圆4边缘的检测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种边缘检测装置，其特征在于，包括：

多个探测组件，各探测组件用于检测待测对象边缘的不同区域；

多个调焦组件，所述调焦组件与所述探测组件一一对应设置，各所述调焦组件分别独立调节相应探测组件的移动。

2.根据权利要求1所述的边缘检测装置，其特征在于，还包括检测台，所述检测台包括用于承载所述待测对象的承载台，和驱动所述待测对象绕检测台旋转轴线旋转的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的边缘检测装置，其特征在于，所述边缘检测装置还包括：固定座，所述检测台设置在所述固定座上，多个所述调焦组件均设置在所述固定座上。

4.根据权利要求3所述的边缘检测装置，其特征在于，所述调焦组件包括：连接架和位移台，所述连接架设置在所述固定座上，所述位移台用于驱动所述探测组件相对于所述连接架移动。

5.根据权利要求4所述的边缘检测装置，其特征在于，所述位移台包括：

底座、安装座和电机，所述电机和所述安装座设置在所述底座上，所述电机可驱动所述安装座相对于所述底座移动；所述探测组件设置在所述安装座上；所述底座与所述连接架连接。

6.根据权利要求5所述的边缘检测装置，其特征在于，所述调焦组件用于驱动所述探测组件沿所述探测组件的光轴方向移动。

7.根据权利要求5所述的边缘检测装置，其特征在于，所述调焦组件还包括：至少两个调节机构，所述调节机构设置在所述位移台的两侧，和/或所述调节机构设置在所述探测组件的两侧，所述调节机构的调节方向平行，所述调节方向与所述探测组件的移动方向呈一定角度。

8.根据权利要求7所述的边缘检测装置，其特征在于，所述调节机构包括：可拆卸的固定块和调节杆，所述调节杆穿过所述固定块并相对于所述固定块移动，所述调节杆与所述位移台或所述探测组件抵触使所述位移台或所述探测组件运动。

9.根据权利要求1所述的边缘检测装置，其特征在于，所述探测组件包含设置在所述待测对象所在平面的第一探测组件和所在平面两侧的第二探测组件。

10.根据权利要求9所述的边缘检测装置，其特征在于，所述探测组件包含至少两个第二探测组件。

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