CN217605637U - 一种自适应实际物距的晶圆检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自适应实际物距的晶圆检测装置，包括供晶圆放置的玻璃载物台，玻璃载物台的晶圆放置处上方设有CCD图像传感器，CCD图像传感器与晶圆放置处之间设有远心镜头，设有升降机构，CCD图像传感器装在升降机构上；远心镜头处设有距离传感器以测量与晶圆放置处中物体的距离；设有控制器，其连接距离传感器以接收距离传感器的距离信号，其连接升降机构以控制升降机构调节CCD图像传感器的高度。这种晶圆检测装置采用自适应实际物距的升降机构，即使夹持晶圆的晶圆夹具较厚，厚度超过远心镜头的工作距离，本检测装置也能拍摄到完整清晰的晶圆光学图像进行精确的缺陷检测。

Description

一种自适应实际物距的晶圆检测装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆检测技术领域，尤其涉及一种自适应实际物距的晶圆检测装置。

背景技术

制作好的半导体晶圆，个别会存在一些缺陷，例如：晶圆内生长的晶体有缺陷、晶圆有机械损伤，晶圆表面有残余物等等。为了避免这类不良晶圆流入市场，在晶圆制作完成后，需利用检测装置对晶圆进行缺陷检测。现有的晶圆缺陷检测装置包括载物台，载物台上方依次设有远心镜头和CCD图像传感器，CCD图像传感器连接电脑端。需对晶圆进行检测时，测试人员把晶圆放到载物台上，远心镜头会对晶圆进行放大，形成高清放大的晶圆光学图像，CCD图像传感器的感光面接收到该晶圆光学图像后，将该晶圆光学图像转化为数字信号上传到电脑进行图像分析、处理和缺陷识别。

在晶圆检测之前，为了使晶圆不被载物台污染和方便取放晶圆，测试人员会把晶圆装在晶圆夹具中，将晶圆及晶圆夹具两者一同放到载物台上进行检测。不同种类的晶圆夹具厚度大小不一，如果将晶圆分别装在厚度不同的晶圆夹具中进行缺陷检测，则远心镜头到晶圆表面的物距会有所不同，一般情况下，晶圆夹具越厚，该物距就会越小。由于远心镜头的工作距离和CCD图像传感器的位置是固定的，如果晶圆夹具很厚，该物距小于远心镜头的工作距离，则远心镜头所形成的晶圆光学图像会偏离原来的位置，导致CCD图像传感器的感光面接收不到完整清晰的晶圆光学图像，电脑接收到的晶圆图像就会模糊不清，难以准确识别出晶圆缺陷，可能会将有缺陷的不良晶圆错检成优良晶圆使不良晶圆流入市场。现有技术中的晶圆缺陷检测装置对晶圆夹具适应力较弱，若晶圆夹具较厚，则检测装置需更换远心镜头或者将CCD图像传感器更替为变焦相机后方可正常检测，如此一来，成本难免会升高。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种自适应实际物距的晶圆检测装置，其对晶圆夹具适应力较强，即使晶圆夹具较厚，也能拍摄到完整清晰的晶圆图像进行缺陷检测。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自适应实际物距的晶圆检测装置，包括供晶圆放置的玻璃载物台，玻璃载物台的晶圆放置处上方设有CCD图像传感器，CCD图像传感器与晶圆放置处之间设有远心镜头，设有升降机构，CCD图像传感器装在升降机构上；远心镜头处设有距离传感器以测量与晶圆放置处中物体的距离；设有控制器，其连接距离传感器以接收距离传感器的距离信号，其连接升降机构以控制升降机构调节CCD图像传感器的高度。

升降机构包括链轮、竖向的链条和连接控制器的电机，链条装在链轮上，CCD图像传感器具体装在链条上，控制器控制电机驱动链轮带动链条，CCD图像传感器实现升降。

CCD图像传感器和链条上分别设有导磁物质，CCD图像传感器具体通过所述导磁物质相互磁吸安装在链条上。

远心镜头下端边沿设有环状的下射光源照射晶圆放置处。

玻璃载物台底面设有上射光源照射晶圆放置处。

上射光源和下射光源的中心轴位于同一竖轴上。

设有移位机构，玻璃载物台固定在移位机构上，控制器连接移位机构以控制移位机构带动玻璃载物台竖向移动。

移位机构具体为丝杆模组。

这种晶圆检测装置采用自适应实际物距的升降机构，若夹持晶圆的晶圆夹具较厚，控制器根据距离传感器探测到的实际物距判断出该实际物距小于远心镜头的工作距离，则计算出实际物距两者间的差值后，控制升降机构带动CCD图像传感器上升以拉远其与远心镜头4的距离，直至CCD图像传感器的感光面接收到远心镜头形成的晶圆光学图像。本装置对晶圆夹具厚度的限制较现有技术宽松，即使夹持晶圆的晶圆夹具较厚，厚度超过远心镜头的工作距离，本检测装置也能拍摄到完整清晰的晶圆光学图像进行精确的缺陷检测。

附图说明

图1是晶圆检测装置的侧视示意图，图中省略了远心镜头保护罩；

图2是晶圆检测装置的侧视示意图；

图3是远心镜头保护罩和其内部件的纵切剖面示意图。

附图标记说明：1、支撑臂；2、丝杆模组；3、玻璃载物台；4、远心镜头；5、CCD图像传感器；6、升降机构；61、链条；62、电机；63、链轮；71、下射光源；72、上射光源；8、保护罩；9、导磁物质；10、距离传感器。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。

见图1，晶圆检测装置设有玻璃载物台3，玻璃载物台3的晶圆放置处上方设有CCD图像传感器5，远心镜头4设在CCD图像传感器5与晶圆放置处之间。见图3，该检测装置设有链轮63和电机62，链轮63上装有竖向的链条61，电机62驱动链轮63带动链条61。链条61和CCD图像传感器5上分别设有导磁物质9，CCD图像传感器5通过该导磁物质9相互磁吸安装在链条61上，链条61和CCD图像传感器5上的导磁物质9可以都为磁铁，或者一方的导磁物质9为磁铁，另一方的导磁物质9为受磁铁磁吸的金属。链轮63、链条61和电机62共同组成升降机构6，带动CCD图像传感器5升降以调节CCD图像传感器5距离远心镜头4的高度。

见图3，远心镜头4下端边沿设有环状的下射光源71照射所述晶圆放置处，玻璃载物台3底面亦设有上射光源72照射所述晶圆放置处，上射光源72和下射光源71的中心轴位于同一竖轴上。玻璃载物台3上设有用于感应晶圆的触力传感器，远心镜头4下端外侧装有距离传感器10以测量镜头端与晶圆放置处中晶圆的实际物距。所述检测装置设有控制器分别连接电机62、触力传感器、距离传感器10、下射光源71和上射光源72。晶圆装在晶圆夹具中，两者一同放到玻璃载物台3上，触发触力传感器后，控制器点亮下射光源71和上射光源72，下射光源71和上射光源72分别照射晶圆放置处，将晶圆中部和轮廓均匀照亮，使晶圆轮廓清晰可见，同时控制器启动距离传感器10，距离传感器10探测到远心镜头4距离晶圆表面的实际物距值并传送给控制器，若晶圆夹具较薄，控制器判断出实际物距值未超出远心镜头4的工作距离范围，则CCD图像传感器5待在原点，其感光面就能接收到远心镜头4形成的晶圆光学图像，若晶圆夹具较厚，控制器判断出实际物距值小于远心镜头4的工作距离，则计算出该实际物距值与远心镜头4的工作距离的差值，根据该差值控制升降机构6中的电机62转动链轮63，使链条61带动CCD图像传感器5上升以拉远其与远心镜头4的距离，则CCD图像传感器5的感光面能够接收到远心镜头4形成的晶圆光学图像。

该检测装置设有支撑臂1，支撑臂1上装有丝杆模组2，玻璃载物台3安装在丝杆模组2上。若玻璃载物台3与远心镜头4之间的距离较小，不便于取放晶圆，操作员可操作丝杆模组2使玻璃载物台3竖直向下移动至合适的位置，如此就能扩大玻璃载物台3与远心镜头4之间的距离。同理，亦可操作丝杆模组2竖直向上移动缩小玻璃载物台3与远心镜头4之间的距离。

见图2、3，该检测装置设有保护罩8，将远心镜头4、CCD图像传感器5、下射光源71、距离传感器10和上述升降机构6都罩在其内，远心镜头4和上述升降机构6分别固定在保护罩8侧壁上。

如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。

Claims (8)

1.一种自适应实际物距的晶圆检测装置，包括供晶圆放置的玻璃载物台(3)，玻璃载物台(3)的晶圆放置处上方设有CCD图像传感器(5)，CCD图像传感器(5)与晶圆放置处之间设有远心镜头(4)，其特征是：设有升降机构(6)，CCD图像传感器(5)装在升降机构(6)上；远心镜头(4)处设有距离传感器(10)以测量与晶圆放置处中物体的距离；设有控制器，其连接距离传感器(10)以接收距离传感器(10)的距离信号，其连接升降机构(6)以控制升降机构(6)调节CCD图像传感器(5)的高度。

2.如权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于：升降机构(6)包括链轮(63)、竖向的链条(61)和连接控制器的电机(62)，链条(61)装在链轮(63)上，CCD图像传感器(5)具体装在链条(61)上，控制器控制电机(62)驱动链轮(63)带动链条(61)，CCD图像传感器(5)实现升降。

3.如权利要求2所述的晶圆检测装置，其特征在于：CCD图像传感器(5)和链条(61)上分别设有导磁物质(9)，CCD图像传感器(5)具体通过所述导磁物质(9)相互磁吸安装在链条(61)上。

4.如权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于：远心镜头(4)下端边沿设有环状的下射光源(71)照射所述晶圆放置处。

5.如权利要求4所述的晶圆检测装置，其特征在于：玻璃载物台(3)底面设有上射光源(72)照射所述晶圆放置处。

6.如权利要求5所述的晶圆检测装置，其特征在于：上射光源(72)和下射光源(71)的中心轴位于同一竖轴上。

7.如权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于：设有移位机构，玻璃载物台(3)固定在移位机构上，控制器连接移位机构以控制移位机构带动玻璃载物台(3)竖向移动。

8.如权利要求7所述的晶圆检测装置，其特征在于：移位机构具体为丝杆模组(2)。

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