[发明专利]全自动目检机的晶圆检测系统

说明书

本发明涉及全自动目检机的晶圆检测系统，其包括晶圆载架、在线目检机构，晶圆载架包括架座、架环、支撑部件、夹持部件，其中在夹持部件的端面上形成有与晶圆边缘匹配的卡槽，卡槽和晶圆的周边点或线接触；晶圆检测系统还包括用于驱动架环自由转动的第一翻转机构、用于驱动架座绕着竖直方向延伸的中心自由转动的第二翻转机构。本发明一方面在简化晶圆载架结构的前提下，可通过点或线接触的模式实现晶圆的定位，使得接触面积小，便于实施晶圆的全面检测，同时在卡槽的限位保护下，不管如何翻转都不会发生晶圆脱落；另一方面通过晶圆绕着水平方向转动，晶圆载架绕着竖直方向转动，以满足在不同角度下实现晶圆表面在线检测要求。

技术领域

本发明属于晶圆目检机领域，具体涉及一种全自动目检机的晶圆检测系统。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解，再于融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是“晶圆”。

因此，在晶圆完成加工时，需要检测晶圆微观的颗粒、划伤、污染等情况，因此，市场上出现了人工目检机。

目前，人工目检机的检测系统主要包括晶圆载架、在线目检机构，其中晶圆通过负压吸附在晶圆载架上，在线目检机构主要包括能够照射在晶圆表面的强光灯，当检测时候，强光灯的光线照射在晶圆表面，以观察晶圆表面的颗粒、划伤、污染等情况。

然而，在上述的检测系统中，存在以下缺陷：

1）、负压吸附时，这样与晶圆的接触面积大，不利于晶圆的全面检测；

2）、由于强光灯具有一定照射范围，为了实现晶圆全面检测，要么晶圆载架转动，要么强光灯转动，至于晶圆载架转动时，定位吸附也随之转动，这样不仅构成检测障碍，而且容易造成晶圆的脱落；至于强光灯转动时，这样就更难掌控了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的全自动目检机的晶圆检测系统。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种全自动目检机的晶圆检测系统，其包括晶圆载架、在线目检机构，晶圆载架包括架座、能够绕着自身的径向自由转动地设置在架座上的架环、设置在架环上且能够形成与晶圆外径匹配定位区的支撑部件、设置在架环上且能够同步抵触在晶圆周边的夹持部件，其中在夹持部件的端面上形成有与晶圆边缘匹配的卡槽，卡槽和晶圆的周边点或线接触；

晶圆检测系统还包括设置在架座上且用于驱动架环自由转动的第一翻转机构、用于驱动架座绕着竖直方向延伸的中心自由转动的第二翻转机构，其中第一翻转机构的转动轴心线与第二翻转机构的转动轴心线相交设置。

优选地，支撑部件包括多个沿着架环的径向向架环中部延伸的支撑模块，其中多个支撑模块远离架环的端部形成定位区。

进一步的，多个支撑模块关于架环的转动中心线对称分布在两个架环上。这样设置，便于转动平衡的控制，方便实施转动。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，夹持部件包括多个沿着架环的径向向架环中部延伸的夹持模块、以及驱动多个夹持模块同步运动以夹持或脱离晶圆的动力器，其中卡槽位于每个夹持模块远离架环的端面上。这样一来，在同步的抵触夹持下，使得夹持中心和晶圆的中心重合，进而确保夹持的精准度和稳定性，以便于后续翻转角度调节后的表面目检。