【技术实现步骤摘要】
本申请涉及晶圆外观检查，具体涉及一种全自动晶圆表面检查机以及晶圆检查方法。
技术介绍
1、晶圆表面的缺陷类型很多，既有可能是工艺产生也有可能材质本身的缺陷。晶圆缺陷可以简单地分为表面冗余物（颗粒，污染物等）、晶体缺陷（滑移线缺陷，堆垛层错）、划痕、图案缺陷。
2、晶圆表面的冗余物种类比较多，小到几十纳米的微小颗粒，大到几百微米的灰尘，以及前一个工序留下的表面残留物。颗粒是可能引入的工序有刻蚀、抛光、清洗等。冗余物缺陷主要来自于生产加工中晶圆表面的灰尘、空气纯净度未到达标准以及加工过程中化学试剂等。这些颗粒在光刻时会遮挡光线，造成集成电路结构上的缺陷，污染物可能会附着在晶圆表面，造成图案的不完整，影响芯片的电气特性。
3、滑移线缺陷是也是一种常见的缺陷，它是由晶体生长时的加热不均造成的，他通常在晶圆的外围边缘处，形成一条条水平的细小直线。由于滑移线的尺寸相对比较大，可以通过人工观测的形式辨认。
4、检查晶圆表面缺陷可以通过检测设备进行，但目前的晶圆检查设备一般只对晶圆进行宏观检查，不能自动对宏观检查出的瑕疵进行微观检查复判，只能通过人工使用显微镜进行复判，使用上不够方便。
技术实现思路
1、鉴于目前的晶圆检查设备一般只对晶圆进行宏观检查，不能自动对宏观检查出的瑕疵进行微观检查复判，只能通过人工使用显微镜进行复判，使用上不够方便的问题，本申请提出了一种全自动晶圆表面检查机以及晶圆检查方法，其能对宏观检查出的缺陷进行微观上的复判，使用方便。为此，本申请
2、第一方面，本申请提出了一种全自动晶圆表面检查机，本申请采用了如下技术方案。
3、一种全自动晶圆表面检查机，包括机架，以及安装在所述机架上的料盒、载盘、机械手、翻面模组、宏观检模组和微观检模组。所述载盘配置为用于承载晶圆；所述料盒配置有用于装载所述载盘的收储工位；所述翻面模组具有夹持机构和翻转器；所述翻转器安装在所述机架上；所述翻转器的输出端连接于所述夹持机构；所述夹持机构配置为能夹持所述载盘；所述宏观检模组配置有用于承接所述载盘的宏观工位；所述微观检模组配置有用于承接所述载盘的微观工位。所述机械手配置为能托运所述载盘，并将所述载盘在所述收储工位、所述夹持机构、所述宏观工位和所述微观工位之间进行转移。
4、通过采用上述技术方案，该全自动晶圆表面检查机能对晶圆正面进行宏观检查定位瑕疵后，再针对宏观检出的瑕疵进行微观检查复判，提升检出瑕疵的效率和准确度。通过翻转载盘，该全自动晶圆表面检查机还能对晶圆背面以及载盘和晶圆背面的贴合情况进行检查。
5、该全自动晶圆表面检查机的一种优选方案为，所述载盘包括边框和透明背胶膜；所述透明背胶膜的周缘固定在所述边框上；所述边框的内部能容纳一片被检查的晶圆；所述透明背胶膜配置能粘附固定晶圆。
6、通过采用上述技术方案，检查晶圆正面时，晶圆位置固定，从而可以精准的定位晶圆瑕疵，并且翻转载盘后，晶圆依然能固定在载盘上，从而可以对晶圆背面以及透明背胶膜贴合晶圆的状况进行检查。
7、该全自动晶圆表面检查机的一种优选方案为，所述机械手包括水平轴向驱动器、水平轴向轨道、升降器、第一水平旋转器和第一伸缩臂；所述第一伸缩臂包括第一横臂、第二水平旋转器、第二横臂、第三水平旋转器、第三横臂和托举件；所述水平轴向驱动器和所述水平轴向轨道相互平行的安装在所述机架上；所述水平轴向驱动器的输出端连接所述升降器，所述升降器滑动安装在所述水平轴向轨道上；所述第一水平旋转器安装在所述升降器的输出端上，所述第一水平旋转器的输出端连接所述第一横臂的一端；所述第二水平旋转器安装在所述第一横臂的另一端，所述第二水平旋转器的输出端连接所述第二横臂的一端；所述第三水平旋转器安装在所述第二横臂的另一端，所述第三水平旋转器的输出端连接所述第三横臂的一端；所述托举件固定在所述第三横臂的另一端，所述托举件配置为能托举所述载盘。
8、通过采用上述技术方案，该机械手通过水平轴向驱动器，可以沿水平轴向轨道移动，从而调整机械手的整体位置，以调整和料盒、翻面模组、宏观检模组和微观检模组的水平距离，该机械手通过升降器调整器手臂上托举件的高度，以取、放载盘，该机械手还通过三个水平旋转器来转动三个横臂，使得第一伸缩臂进行伸缩运动，即调整末端的托举件的位置，以上综合完成取、放和转移载盘的动作。
9、该全自动晶圆表面检查机的一种优选方案为，所述机械手还包括第二伸缩臂；所述第二伸缩臂连接在所述第一水平旋转器的输出端上。
10、通过采用上述技术方案，两个伸缩臂来运送载盘，提升了作业效率。
11、该全自动晶圆表面检查机的一种优选方案为，所述宏观检模组和所述微观检模组相邻设置；所述宏观工位和所述微观工位均为圆形；所述水平轴向轨道平行于所述宏观工位的圆心和所述微观工位的圆心的连线。
12、通过采用上述技术方案，机械手可以运输载盘在所述宏观检模组和所述微观检模组之间平移，方便定位载盘。
13、该全自动晶圆表面检查机的一种优选方案为，所述翻面模组还包括安装座；所述翻转器的输出端连接所述安装座。所述夹持机构包括第一夹臂和第二夹臂；所述第一夹臂包括第一伸缩器和第一夹片；所述第二夹臂包括第二伸缩器和第二夹片；所述第一伸缩器和所述第二伸缩器安装在所述安装座上；所述第一伸缩器的输出端和所述第二伸缩器的输出端相对设置，并且所述第一伸缩器的输出端和所述第二伸缩器的输出端相互平行或者在同一轴线上；所述第一夹片垂直连接于所述第一伸缩器的输出端；所述第二夹片垂直连接于所述第二伸缩器的输出端；所述第一伸缩器和所述第二伸缩器能驱动所述第一夹片和所述第二夹片相互贴紧或者相互远离。
14、通过采用上述技术方案，翻面模组可以翻转载盘，使正面朝上的载盘变为背面朝上，以在检查完晶圆正面后，还可以检查晶圆背面以及检查载盘和晶圆背面的贴合情况。
15、该全自动晶圆表面检查机的一种优选方案为，所述宏观检模组包括第一横向驱动器、第一横向轨道、第一纵向驱动器、第一纵向轨道、宏观检查平台、多个第一升降柱、多角度线光源、反射镜、线扫视觉机构和第一距离调整机构。所述第一横向轨道安装在所述机架上；所述第一横向驱动器安装在所述第一横向轨道上；所述第一纵向轨道固定在所述第一横向驱动器上；所述第一纵向驱动器安装在所述第一纵向轨道上；所述宏观检查平台固定在所述第一纵向驱动器上；所述宏观检查平台的上表面为所述宏观工位；所述宏观检查平台开设有多个第一真空孔通向所述宏观工位；所述宏观检查平台还开设多个第一竖向孔；每个所述第一竖向孔的上端和所述宏观工位平齐；所述多个第一升降柱一一设置在所述多个第一竖向孔之中；所述多个第一升降柱能受驱动而平齐的上升至所述宏观工位之上，也能受驱动而隐没入所述第一竖向孔之中；所述多角度线光源、所述反射镜和所述第一距离调整机构均固定在所述机架上；所述线扫视觉机构安装在所述第一距离调整机构上；所述多角度线光源发出的线段光重合在所述宏观工位上的晶圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全自动晶圆表面检查机，其特征在于，包括机架（1），以及安装在所述机架（1）上的料盒（2）、载盘（3）、机械手（4）、翻面模组（5）、宏观检模组（6）和微观检模组（7）；
2.根据权利要求1所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述载盘（3）包括边框（301）和透明背胶膜（302）；所述透明背胶膜（302）的周缘固定在所述边框（301）上；所述边框（301）的内部能容纳一片被检查的晶圆（8）；所述透明背胶膜（302）配置能粘附固定晶圆（8）。
3.根据权利要求2所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述机械手（4）包括水平轴向驱动器（401）、水平轴向轨道（402）、升降器（403）、第一水平旋转器（404）和第一伸缩臂（405）；所述第一伸缩臂（405）包括第一横臂（4051）、第二水平旋转器（4052）、第二横臂（4053）、第三水平旋转器（4054）、第三横臂（4055）和托举件（4056）；所述水平轴向驱动器（401）和所述水平轴向轨道（402）相互平行的安装在所述机架（1）上；所述水平轴向驱动器（401）的输出端连接所述升降器（403）
4.根据权利要求3所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述机械手（4）还包括第二伸缩臂（406）；所述第二伸缩臂（406）连接在所述第一水平旋转器（404）的输出端上。
5.根据权利要求3或4所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述宏观检模组（6）和所述微观检模组（7）相邻设置；所述宏观工位（6051）和所述微观工位（7051）均为圆形；所述水平轴向轨道（402）平行于所述宏观工位（6051）的圆心和所述微观工位（7051）的圆心的连线。
6.根据权利要求2所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述翻面模组（5）还包括安装座（53）；所述翻转器（52）的输出端连接所述安装座（53）；
7.根据权利要求1所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述宏观检模组（6）包括第一横向驱动器（601）、第一横向轨道（602）、第一纵向驱动器（603）、第一纵向轨道（604）、宏观检查平台（605）、多个第一升降柱（606）、多角度线光源（607）、反射镜（608）、线扫视觉机构（609）和第一距离调整机构（610）；
8.根据权利要求7所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述微观检模组（7）包括第二横向驱动器（701）、第二横向轨道（702）、第二纵向驱动器（703）、第二纵向轨道（704）、微观检查平台（705）、多个第二升降柱（706）、对焦传感器（707）、显微检查镜组（708）和第二距离调整机构（709）；
9.一种晶圆检查方法，其特征在于，采用权利要求6所述的全自动晶圆表面检查机来检查晶圆（8）；所述晶圆检查方法包括：
10.一种晶圆检查方法，其特征在于，采用权利要求8所述的全自动晶圆表面检查机来检查晶圆（8）；所述晶圆检查方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种全自动晶圆表面检查机，其特征在于，包括机架（1），以及安装在所述机架（1）上的料盒（2）、载盘（3）、机械手（4）、翻面模组（5）、宏观检模组（6）和微观检模组（7）；
2.根据权利要求1所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述载盘（3）包括边框（301）和透明背胶膜（302）；所述透明背胶膜（302）的周缘固定在所述边框（301）上；所述边框（301）的内部能容纳一片被检查的晶圆（8）；所述透明背胶膜（302）配置能粘附固定晶圆（8）。
3.根据权利要求2所述的全自动晶圆表面检查机，其特征在于，所述机械手（4）包括水平轴向驱动器（401）、水平轴向轨道（402）、升降器（403）、第一水平旋转器（404）和第一伸缩臂（405）；所述第一伸缩臂（405）包括第一横臂（4051）、第二水平旋转器（4052）、第二横臂（4053）、第三水平旋转器（4054）、第三横臂（4055）和托举件（4056）；所述水平轴向驱动器（401）和所述水平轴向轨道（402）相互平行的安装在所述机架（1）上；所述水平轴向驱动器（401）的输出端连接所述升降器（403），所述升降器（403）滑动安装在所述水平轴向轨道（402）上；所述第一水平旋转器（404）安装在所述升降器（403）的输出端上，所述第一水平旋转器（404）的输出端连接所述第一横臂（4051）的一端；所述第二水平旋转器（4052）安装在所述第一横臂（4051）的另一端，所述第二水平旋转器（4052）的输出端连接所述第二横臂（4053）的一端；所述第三水平旋转器（4054）安装在所述第二横臂（4053）的另一端，所述第三水平旋转器（4054）的输出端连接所述第三横臂（4055）的一端；所述托举件（4056）固定在所述第三横臂（4055）的另一端，所述托举件（4056）配置为能托...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑隆结，肖宇航，曹雄珍，孙会民，
申请(专利权)人：柯尔微电子装备厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：
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