[发明专利]晶片表面颗粒物在线检测方法、装置及晶片生产线

说明书

本发明涉及晶片在线检测设备技术领域，尤其涉及一种晶片表面颗粒物在线检测方法、装置及晶片生产线。该装置能集成在晶片生产线上，装置包括：激光发射器用于向晶片发射原始激光束；激光转换组件设置在激光发射器和晶片之间，用于将原始激光束转变为线激光，以使线激光垂直的入射晶片的表面，该线激光用于对行进中的晶片的表面进行面扫描；信号接收器与原始激光束的入射方向相偏离，用于在线激光入射到晶片表面时，接收由晶片反射的反射激光。该方法是基于装置提供的。该方法和装置利用线激光对行进中的晶片进行连续扫描以实现面扫描，从而实现晶片的连续不停滞的实时在线缺陷检测，且该装置能集成在生产线上，从而实现晶片缺陷的在线实时检测。

技术领域

本发明涉及晶片在线检测设备技术领域，尤其涉及一种晶片表面颗粒物在线检测方法、装置及晶片生产线。

背景技术

晶片，通常是指由Ⅲ和V族复合半导体物质构成的一种特殊产品，晶片由进一步的加工处理可达到不同的用途，被广泛用于光伏、集成电路等领域，并间接地应用在社会生活中的各个方面。这些应用包括日常应用，如计算机、通信和光伏发电，还有的应用于先进的信息传输系统、医疗系统以及军事系统等方面。

由于晶片本身的特殊性以及应用场合，所以晶片表面缺陷检测是晶片生产过程中的重要检测项目，而表面颗粒物检测又是表面缺陷的一个重要检测指标，这一缺陷严重地制约了产品的良率以及生产效率，因此实现对晶片表面颗粒物在线实时检测是一个亟需解决的问题。

目前国内外针对晶片表面颗粒物检测的方法主要包括：人工视觉检测法、显微镜成像法、激光散射检测法。

人工视觉检测法即采用肉眼对产品表面进行检测，这种检测方法速度慢、效率低，无法满足高速自动化生产线的需求；另外检测精度低，无法识别微米以及更小尺寸级别的缺陷，误检、漏检率高。

显微成像法通过暗场光源照明和显微光学CCD成像系统结合对被测表面进行成像和拼接，实现了量化检测，但是检测速度慢，后续数字化处理时间长，极难实现在线实时检测。

激光散射检测法由于其高精度被广泛应用于半导体表面检测领域。该方法是使激光束在晶片表面聚焦成为一个微小的点，圆形晶片进行高速的旋转和径向运动，由此达到对整个晶片表面的缺陷检测。该方法使用单个激光束检测，检测效率不高，无法对大尺寸的样品进行快速检测，另外只能对圆形晶片进行检测，无法应用于方形或其他形状的样品表面缺陷检测。

上述方法均未实现实时在线检测，未能够将检测方法集成到生产线、解决实时在线检测晶片表面颗粒物的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种晶片表面颗粒物在线检测方法、装置及晶片生产线，能对行进中的晶片样品进行连续不停滞的实时在线缺陷检测。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶片表面颗粒物在线检测装置，包括：

激光发射器，用于向晶片发射原始激光束；

激光转换组件，设置在所述激光发射器和所述晶片之间，用于将所述原始激光束转变为线激光，以使所述线激光垂直地入射所述晶片的表面，所述线激光用于对行进中的所述晶片的表面进行面扫描；

信号接收器，与所述原始激光束的入射方向相偏离，用于在所述线激光入射到所述晶片表面时，接收由所述晶片反射的反射激光。

优选的，所述激光转换组件包括鲍威尔棱镜和菲涅尔透镜，所述鲍威尔棱镜和所述菲涅尔透镜顺次设置在所述激光发射器和所述晶片之间，所述鲍威尔棱镜用于将所述原始激光束转换为散射激光，所述菲涅尔透镜用于将所述散射激光准直为所述线激光。