CN216411102U - 一种硅片边缘检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅片边缘检测系统；所述硅片边缘检测系统包括：用于真空吸附待检测硅片的真空吸附台；与所述真空吸附台电连接的驱动机构，所述驱动机构被设置成驱动所述真空吸附台旋转以带动所述待检测硅片转动；用于向所述待检测硅片提供光源的背光源单元；用于采集所述待检测硅片边缘图像的图像采集单元；与所述图像采集单元电连接的图像处理单元，所述图像处理单元被设置成根据采集到的所述图像判断所述待检测硅片的边缘是否存在缺陷。

Description

一种硅片边缘检测系统

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种硅片边缘检测系统。

背景技术

硅片作为半导体行业最为基础的材料，其制备工序多且复杂，主要制备工序包括：多晶硅原料和掺杂剂经过拉晶后形成单晶硅棒，后续进行分离式切割、滚磨、粘棒、线切割、清洗、倒角、研磨以及打标等工序并经多次加工，最终得到表面较为平整、边缘粗糙度较好的硅片。硅片在上述加工过程中由于加工设备机械误差、加工异常或搬运碰撞等各种原因易造成硅片边缘出现破损缺失、裂纹、崩边等不良现象。如果这些存在不良现象的硅片在加工过程中不能及时地发现会严重影响到硅片的加工品质，甚至造成加工设备宕机、备件损坏以及降低硅片加工效率，等。

目前，现有技术中对于硅片边缘的检测方式一般是采用目视检查的方式，通过工艺人员肉眼去检查硅片的边缘是否存在缺陷，这种检测方式检测效率低，且检测实时性差；同时由于工艺人员检测水平的差异，导致容易出现漏检、误检的风险。另一方面，由于工艺人员在检测过程中只记录异常硅片的数据，因此易造成记录不严谨且异常数据共享性差，因而后续硅片溯源难度大。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种硅片边缘检测系统；能够实时地自动化地检测硅片边缘的缺陷，检测效率高；并避免了现有的目视检测方法中易漏检、误检的风险。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种硅片边缘检测系统，所述硅片边缘检测系统包括：

用于真空吸附待检测硅片的真空吸附台；

与所述真空吸附台电连接的驱动机构，所述驱动机构被设置成驱动所述真空吸附台旋转以带动所述待检测硅片转动；

用于向所述待检测硅片提供光源的背光源单元；

用于采集所述待检测硅片边缘图像的图像采集单元；

与所述图像采集单元电连接的图像处理单元，所述图像处理单元被设置成根据采集到的所述图像判断所述待检测硅片的边缘是否存在缺陷。

本实用新型实施例提供了一种硅片边缘检测系统；该硅片边缘检测系统通过将待检测的硅片放置于真空吸附台上，并通过驱动机构驱动真空吸附台旋转进而带动待检测硅片转动；在待检测硅片转动的过程中利用图像采集单元采集待检测硅片边缘的图像，并通过图像处理单元判断待检测硅片的边缘是否存在缺陷。该硅片边缘检测系统能够实时且自动化地检测，并且检测效率高，避免了现有技术中目视检测方法中易漏检、误检的风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种硅片边缘检测系统组成示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种硅片边缘检测系统组成示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种硅片边缘检测方法流程示意图；

图4为本实用新型实施例提供的图像处理过程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种硅片边缘检测系统1，所述硅片边缘检测系统1具体包括：

用于真空吸附待检测硅片W的真空吸附台11；

与所述真空吸附台11电连接的驱动机构12，所述驱动机构12被设置成驱动所述真空吸附台11旋转以带动所述待检测硅片W转动；

用于向所述待检测硅片W提供光源的背光源单元13；

用于采集所述待检测硅片W边缘图像的图像采集单元14；

与所述图像采集单元14电连接的图像处理单元15，所述图像处理单元15被设置成根据采集到的所述图像判断所述待检测硅片W的边缘是否存在缺陷。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，通过将待检测的硅片W放置于真空吸附台11上，并通过驱动机构12驱动真空吸附台11旋转进而带动待检测硅片W转动；在待检测硅片转动的过程中利用图像采集单元14采集待检测硅片W边缘的图像，并通过图像处理单元15判断待检测硅片W的边缘是否存在缺陷。该硅片边缘检测系统1能够实时且自动化地检测，并且检测效率高；且避免了现有技术中目视检测方法中易漏检、误检的风险。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，所述背光源单元13设置于所述待检测硅片W的一侧，以在采集所述图像的过程中直射所述待检测硅片W的边缘。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，所述图像采集单元14相对于所述背光源单元13设置于所述待检测硅片W的另一侧，以采集所述待检测硅片W边缘的图像。

可以理解地，在具体实施过程中，背光源单元13和图像采集单元14可以分别设置于待检测硅片W的两侧，并不局限于图1中所示的背光源单元13位于待检测硅片W的下方，图像采集单元14位于待检测硅片W的上方。

另一方面，在具体实施过程中，图像采集单元14具体可以为电荷耦合器件（ChargeCoupled Device，CCD）相机。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，所述硅片边缘检测系统1还包括：

用于定位所述待检测硅片W的V型缺口的缺口定位单元16。可以理解地，在所述图像采集单元14采集所述图像之前，需要预先确定待检测硅片W边缘的V型缺口的位置，以用于防止硅片边缘检测系统1将V型缺口误检为边缘缺陷，以影响检测效率。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，所述驱动机构12被设置成：

当所述V型缺口与所述图像采集单元14对准后，以所述V型缺口为起点，驱动所述待检测硅片转动360º。

可以理解的是，当预先确定待检测硅片W边缘的V型缺口的位置后，并将待检测硅片W边缘的V型 缺口转动至所述图像采集单元14的正下方或正上方，同时以V型缺口为起点，利用驱动机构12控制真空吸附台11转动360 º，在此过程中，打开背光源单元13，并利用图像采集单元14采集待检测硅片W边缘的图像。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，如图2所示，所述硅片边缘检测系统1还包括：

与所述图像采集单元14和所述图像处理单元15电连接的控制单元17，所述控制单元17被设置成：控制所述图像采集单元14采集的所述图像并将采集到的所述图像传输至所述图像处理单元15。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，所述图像处理单元15被设置成：

当采集到的所述图像的灰阶度数值小于设定的阈值时，发送OK指令以表征所述待检测硅片W的边缘不存在缺陷；

当采集到的所述图像的灰阶度数值大于设定的阈值时，发送NG指令以表征所述待检测硅片W的边缘存在缺陷，并发送报警信号。

对于图1所示的硅片边缘检测系统1，在一些可能的实施方式中，所述图像处理单元15被设置成：

当采集到的所述图像的灰阶度数值均相同时，发送OK指令以表征所述待检测硅片W的边缘不存在缺陷；

当采集到的所述图像的灰阶度数值不相同时，发送NG指令以表征所述待检测硅片W的边缘存在缺陷，并发送报警信号。

可以理解的是，当通过图像采集单元14采集完成多张图像后，通过图像处理单元15对采集到的多张图像进行预处理，并获得每张图像对应的灰阶度。可以理解的是，若每张图像对应的灰阶度数值均小于设定的阈值时，则确定对应的待检测硅片的边缘不存在缺陷；若采集到的多张图像中有些图像对应的灰阶度数值大于设定的阈值时，则确定对应的待检测硅片的边缘存在缺陷。当然，另一方面，可以理解的是，若待检测硅片W的边缘不存在缺陷，则采集到的多张图像对应的灰阶度的数值均相同；若待检测硅片W的边缘存在缺陷，例如破损，则采集到的多张图像对应的灰阶度的数值不相同，例如某张图像的灰阶度数值会过大以与其他张图像的灰阶度数值之间存在差异。因此，当确定待检测硅片的边缘不存在缺陷时，图像处理单元15能够发送OK指令；当确定待检测硅片的边缘存在缺陷时，图像处理单元15能够发送NG指令并产生报警信号，以助于工艺人员进行实时检查，用于确认待检测硅片边缘的缺陷为破损、崩边或者较大的污渍。

当然，在具体实施过程中，图像处理单元15也能够实时记录并保存每片待检测硅片边缘的图像信息，以用于后续不良硅片的溯源、调查。当然，在具体实施过程中，也可以将图像处理单元15与良率管理系统（Yield Management Solution，YMS）电连接，以实现检测数据的实时共享与长期保存，以便于后续不良硅片的溯源、调查等。

参见图3，其示出了本实用新型实施例提供的一种硅片边缘检测方法，所述硅片边缘检测方法能够应用于前述技术方案所述的硅片边缘检测系统1，所述硅片边缘检测方法具体包括：

S301、定位待检测硅片的V型缺口位置；

S302、调整所述V型缺口位置与图像采集单元14对准，并以所述V型缺口位置为起点，利用驱动机构12驱动所述待检测硅片转动360º；

S303、打开背光源单元13，并在所述待检测硅片转动过程中通过所述图像采集单元14采集所述待检测硅片边缘的图像；

S304、根据采集到的所述图像判断所述待检测硅片的边缘是否存在缺陷。

对于步骤S304，如图4所示，其具体还包括：

S401、对图像采集单元14采集到的多张图像进行预处理，以提高对比度；

S402、获取预处理后多张图像的灰阶度数值，并判断采集到的多张图像的灰阶度数值是否存在异常；若否，则将待检测的硅片进入下一道加工工序；如是，则执行步骤S403；

S403、当采集到的图像的灰阶度数值存在异常时，图像处理单元15发送NG指令并报警，工艺人员确定待检测硅片边缘的缺陷类型；若待检测硅片边缘为污渍，则清除污渍后将待检测硅片送入下一道加工工序；若待检测硅片边缘为破损缺陷，则停止将待检测硅片送入下一道加工工序。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种硅片边缘检测系统，其特征在于，所述硅片边缘检测系统包括：

用于真空吸附待检测硅片的真空吸附台；

与所述真空吸附台电连接的驱动机构，所述驱动机构被设置成驱动所述真空吸附台旋转以带动所述待检测硅片转动；

用于向所述待检测硅片提供光源的背光源单元；

用于采集所述待检测硅片边缘图像的图像采集单元；

与所述图像采集单元电连接的图像处理单元，所述图像处理单元被设置成根据采集到的图像判断所述待检测硅片的边缘是否存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述背光源单元设置于所述待检测硅片的一侧，以在采集所述图像的过程中直射所述待检测硅片的边缘。

3.根据权利要求1所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述图像采集单元相对于所述背光源单元设置于所述待检测硅片的另一侧，以采集所述待检测硅片边缘的图像。

4.根据权利要求1所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述硅片边缘检测系统还包括：

用于定位所述待检测硅片的V型缺口的缺口定位单元。

5.根据权利要求4所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述驱动机构还被设置成：

当所述V型缺口与所述图像采集单元对准后，以所述V型缺口为起点，驱动所述待检测硅片转动360º。

6.根据权利要求1所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述硅片边缘检测系统还包括：

与所述图像采集单元和所述图像处理单元电连接的控制单元，所述控制单元被设置成：控制所述图像采集单元采集的所述图像并将采集到的所述图像传输至所述图像处理单元。

7.根据权利要求1所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述图像处理单元被设置成：

当采集到的所述图像的灰阶度数值小于设定的阈值时，发送OK指令以表征所述待检测硅片W的边缘不存在缺陷；

当采集到的所述图像的灰阶度数值大于设定的阈值时，发送NG指令以表征所述待检测硅片W的边缘存在缺陷，并发送报警信号。

8.根据权利要求1所述的硅片边缘检测系统，其特征在于，所述图像处理单元被设置成：

当采集到的所述图像的灰阶度数值均相同时，发送OK指令以表征所述待检测硅片W的边缘不存在缺陷；

当采集到的所述图像的灰阶度数值不相同时，发送NG指令以表征所述待检测硅片W的边缘存在缺陷，并发送报警信号。

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