【技术实现步骤摘要】
本方案属于半导体，具体涉及一种3d光学成像系统及方法。
技术介绍
1、3d光学成像是一种利用光学原理获取物体三维信息的技术，它通过特定的光学设备和算法，能够捕捉并重建出物体的立体形状和深度信息，从而实现对物体三维结构的精确感知和呈现。
2、在晶圆切割时，需要对晶圆进行摆正，目前采用的摆正方法是通过机器视觉系统对晶圆图像进行预处理、边缘提取和模板匹配等图像处理算法，计算晶圆切割道与机床运动轴之间的倾斜角度，并控制机床的旋转轴进行相应的旋转调整，从而使晶圆切割道与机床运动轴方向的平行对位，进而提高划切晶圆的精度和效率。
3、其中，对晶圆图像进行拍摄图片的步骤至关重要，因为它能够确保晶圆切割道与机床运动轴之间的精确平行对位，进而提高划切晶圆的精度和效率。通过拍摄晶圆图像，并利用图像处理算法对图像进行预处理、边缘提取和模板匹配等操作，可以准确地计算出晶圆的位置、姿态以及切割道与机床运动轴之间的倾斜角度。机床的旋转轴就可以根据这些计算结果进行相应的旋转调整，确保晶圆在切割过程中保持预设的对位状态，从而避免切割偏差。
4、参见现有公开(公告)号为cn118824901a的文献中公开了一种半导体晶圆位置检测装置及检测方法，该装置包括晶圆固定圆台、视觉成像系统、运动控制系统、软件系统；所述固定圆台用于将待检测晶圆固定；所述视觉成像系统位于所述晶圆固定圆台正上方，用于获取第一低倍率晶圆图像、第一高倍率晶圆图像和第二高倍率晶圆图像；所述运动控制系统包括运动控制平台和运动控制卡，用于移动所述晶圆固定圆台，协助所述视
5、例如上述晶圆检测装置中的视觉成像系统仅是拍摄倍率不同的晶圆图像，但未使用3d光学成像技术对切割后的晶圆背面进行检测，以检测晶圆的背面切割道是否完整，从而避免切割刀具存在损坏，对下次切割的晶圆造成切割道崩边，导致芯片边缘轮廓不整齐，损伤到芯片。
技术实现思路
1、本方案的目的是提供一种3d光学成像系统，以解决现有晶圆位置检测装置未对晶圆背面的缺陷进行检测的问题。
2、为了达到上述目的，本方案提供一种3d光学成像系统，包括：
3、采集单元，所述采集单元用于采集待切割晶圆的图像信息；
4、驱动单元，所述驱动单元用于控制划片机的x、y、c轴运动，并调整晶圆在工作台上的位置和姿态；
5、切割单元，所述切割单元用于切割晶圆；
6、测量单元，所述测量单元用于测量切割单元的切割焦点在晶圆上的位置；
7、数据处理单元，所述数据处理单元用于接受并识别晶圆的图像信息和切割焦点，然后将晶圆的图像与晶圆模板做比对，再计算晶圆姿态和对位误差，并控制划片机的x、y、c轴运动，调整晶圆的位置，最后控制切割单元沿切割焦点切割晶圆；
8、检测单元，所述检测单元包括3d相机，所述3d相机用于检测切割后晶圆的背面。
9、本方案的原理在于：本方案中的采集单元、驱动单元、切割单元、测量单元均为现有技术，在此不做过多赘述。本方案中通过3d相机对切割后晶圆的背面进行检测，以检测晶圆的背面切割道是否完整，从而避免切割刀具存在损坏，对下次切割的晶圆造成切割道崩边，导致芯片边缘轮廓不整齐，损伤到芯片。
10、本方案的效果在于：本方案解决了现有晶圆位置检测装置未能对晶圆背面缺陷进行检测的问题，通过引入3d光学成像系统，对晶圆背面切割道进行检测。提高了晶圆的切割质量，避免了因刀具损坏导致的后续晶圆切割道崩边问题，从而避免了芯片边缘轮廓不整齐和芯片损伤的风险。
11、进一步，所述切割单元包括砂轮以及用于驱动砂轮的驱动模块；所述切割单元还包括导电头和第一静电发生器，所述导电头与第一静电发生器电性连接，所述导电头设于砂轮的转轴上；所述切割单元还包括用于承载晶圆的承载台，所述承载台上设有吸尘板，所述吸尘板与导电头所带的电荷相反。
12、本方案的原理及效果在于：（1）现有砂轮划片机在切割过程中，砂轮刀具与晶圆表面产生剧烈的摩擦和碰撞，导致刀刃逐渐磨损，且切割产生的碎屑和热量也可能对刀刃造成损害使其变钝，进而在切割晶圆时导致晶圆背面边缘轮廓不整齐，使晶圆背面切割道产生崩边，甚至损伤到芯片。可参见《硅晶圆复合划片工艺研究》（李燕玲，高爱梅，张雅丽.硅晶圆复合划片工艺研究[j].电子工业专用设备，2018（268）：25-28.）。因此，需要对砂轮刀具进行检测是否有缺陷。（2）本方案中的砂轮刀具采用金刚石刀片。砂轮的切割过程均为现有技术，在此不做过多赘述。在切割晶圆时，第一静电发生器用于为导电头充正电荷，从而使刀具转轴和刀具带上正电荷，进而使刀具切割晶圆时，产生的粉尘带上正电荷。在晶圆切割完成后，移除承载台上的晶圆和胶膜，由于粉尘与吸尘板所带相反的电荷，异极相吸，从而将粉尘吸附在吸尘板上。
13、进一步，所述承载台的顶部设有承载板，所述承载板开设有若干凹槽，所述凹槽的形状与切割后的晶圆匹配，所述凹槽开设有若干通孔；还包括驱动组件，所述驱动组件用于夹持承载板并驱动承载板在检测台上往复运动。
14、本方案的原理及效果在于：（1）晶圆切割后，会被分隔呈若干个晶圆，且无序的放置在承载板上，因此需要对晶圆进行摆盘，便于后续加工处理。本方案中，在晶圆切割完成后，移除胶膜，通过驱动组件夹持承载板，然后驱动承载板在检测台上往复运动，会产生周期规律性振动，通过振动，使放置在承载板的晶圆受到不同的惯性力作用，这些惯性力使晶圆发生移动，同时，由于承载板上开设的凹槽对晶圆有限制和引导作用，晶圆会对准并嵌入与其尺寸和轮廓相匹配的凹槽中，从而对晶圆摆盘。（2）同时，由于吸尘板的作用，粉尘被吸附吸尘板吸引，从而使粉掉落至承载板上，在承载板往复运动的过程中，也会将粉尘从通孔中振动抖落至吸尘板上。
15、进一步，所述承载台开设有空腔，所述吸尘板设于空腔内。
16、本方案的原理及效果在于：此为现有技术，吸尘板设于空腔内，粉尘从通孔进入到空腔内，从而将粉尘收集在空腔内。
17、进一步，所述承载板电性连接有第二静电发生器，所述承载板所带的电荷与导电头所带的电荷相反。
18、本方案的原理及效果在于：晶圆在使用砂轮刀具进行切割时，晶圆的背面切割道会产生崩边，导致芯片边缘轮廓不整齐，甚至损伤到芯片，会对工艺应用产生影响。可参见《硅晶圆复合划片工艺研究》（李燕玲，高爱梅，张雅丽.硅晶圆复合划片工艺研究[j].电子工业专用设备，2018（268）：25-28.）。本方案通过3d相机检测切割后晶圆的背面切割道是否整齐。
19、进一步，所述检测单元还包括遮尘罩，所述遮尘罩设于3d相机的外部，所述遮尘罩与第一静电发生器电性连接。
20、本方案的原理及效果在于：（1）当承载板移动至3d相机下方时，通过第二静电发生器对承载板通负电荷，第一静电发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D光学成像系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种3D光学成像系统，其特征在于：所述切割单元（2）包括砂轮（21）以及用于驱动砂轮（21）的驱动模块；所述切割单元（2）还包括导电头（22）和第一静电发生器，所述导电头（22）与第一静电发生器电性连接，所述导电头（22）设于砂轮（21）的转轴上；所述切割单元（2）还包括用于承载晶圆（1）的承载台（23），所述承载台（23）上设有吸尘板（24），所述吸尘板（24）与导电头（22）所带的电荷相反。
3.根据权利要求2所述的一种3D光学成像系统，其特征在于：所述承载台（23）的顶部设有承载板（4），所述承载板（4）开设有若干凹槽（41），所述凹槽（41）的形状与切割后的晶圆（1）匹配，所述凹槽（41）开设有若干通孔（42）；还包括驱动组件（5），所述驱动组件（5）用于夹持承载板（4）并驱动承载板（4）在检测台上往复运动。
4.根据权利要求3所述的一种3D光学成像系统，其特征在于：所述承载台（23）开设有空腔（231），所述吸尘板（24）设于空腔（231）内。
5.根据
6.根据权利要求5所述的一种3D光学成像系统，其特征在于：所述检测单元（3）还包括遮尘罩（32），所述遮尘罩（32）设于3D相机（31）的外部，所述遮尘罩（32）与第一静电发生器电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种3D光学成像系统，其特征在于：所述遮尘罩（32）包括第一遮尘罩（321）和第二遮尘罩（322），所述第一遮尘罩（321）和第二遮尘罩（322）围合形成遮尘罩（32）；所述检测单元（3）还包括气缸（33），所述气缸（33）的活塞杆与第二遮尘罩（322）固定连接；所述检测单元（3）还包括气泵（34），所述气泵（34）设于检测台上，所述气泵（34）与承载台（23）配合设置，所述气泵（34）的出气端与气缸（33）的进气端通过管道连通。
8.根据权利要求7所述的一种3D光学成像系统，其特征在于：所述检测单元（3）还包括触碰开关（35）、电磁阀和喷嘴（36），所述触碰开关（35）设于检测台上，所述触碰开关（35）与第二遮尘罩（322）配合设置，所述触碰开关（35）与电磁阀电性连接，所述电磁阀与气缸（33）的出气端连通，所述触碰开关（35）失去抵触后电磁阀打开，所述喷嘴（36）设于第一遮尘罩（321）上，所述喷嘴（36）与电磁阀通过管道连通。
9.一种3D光学成像方法，包括应用如权利要求1-8所述的一种3D光学成像系统，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种3D光学成像方法，其特征在于：所述步骤S60中，通过第一静电发生器对导电头充正电荷，使得砂轮21的切割刀具带上正电荷，并在切割完晶圆后，换上新的承载台，然后通过第二静电发生器对吸尘板充负电荷，以清理切割腔室的灰尘。
...【技术特征摘要】
1.一种3d光学成像系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种3d光学成像系统，其特征在于：所述切割单元（2）包括砂轮（21）以及用于驱动砂轮（21）的驱动模块；所述切割单元（2）还包括导电头（22）和第一静电发生器，所述导电头（22）与第一静电发生器电性连接，所述导电头（22）设于砂轮（21）的转轴上；所述切割单元（2）还包括用于承载晶圆（1）的承载台（23），所述承载台（23）上设有吸尘板（24），所述吸尘板（24）与导电头（22）所带的电荷相反。
3.根据权利要求2所述的一种3d光学成像系统，其特征在于：所述承载台（23）的顶部设有承载板（4），所述承载板（4）开设有若干凹槽（41），所述凹槽（41）的形状与切割后的晶圆（1）匹配，所述凹槽（41）开设有若干通孔（42）；还包括驱动组件（5），所述驱动组件（5）用于夹持承载板（4）并驱动承载板（4）在检测台上往复运动。
4.根据权利要求3所述的一种3d光学成像系统，其特征在于：所述承载台（23）开设有空腔（231），所述吸尘板（24）设于空腔（231）内。
5.根据权利要求3所述的一种3d光学成像系统，其特征在于：所述承载板（4）电性连接有第二静电发生器，所述承载板（4）所带的电荷与导电头（22）所带的电荷相反。
6.根据权利要求5所述的一种3d光学成像系统，其特征在于：所述检测单元（3）还包括遮尘罩（32），所述遮尘罩（32）设于3d相机（31）的外部，所述遮...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁良，王侃，汪建军，威驰军博，周福江，
申请(专利权)人：重庆中科摇橹船信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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