[实用新型]一种基于多波长成像的硅晶圆无损双面检测设备

说明书

本实用新型公开了一种基于多波长成像的硅晶圆无损双面检测设备，其是在暗室的中间位置设置用于放置待检测硅晶圆的检测平台，在检测平台的上、下、左、右四个方向处分别设置特定光波长的LED环形光源，在待检测硅晶圆的正上方设置光学凸透镜，在凸透镜的正上方设置两个光电探测器以及带动光电探测器移动的电动滑台。本实用新型的设备具备对硅晶圆上下表面同时成像的功能，可实现对硅晶圆的无损双面检测。

技术领域

本实用新型涉及一种硅晶圆检测设备，属于半导体领域。

背景技术

硅晶圆特指集成电路中所使用的硅片。制造与运输的过程不可避免地会在硅晶圆表面带来如有机物粘附、破损、气孔、裂痕、镍层不良等各种问题缺陷。由于半导体工艺复杂以及芯片集成度高，依据电子系统检测的“十倍法则”，硅晶圆缺陷会导致制造成本呈十倍增加。因此硅晶圆表面检测环节在芯片制备过程中占据着举足轻重的地位。晶圆缺陷检测技术的趋势是向着高度自动化和精确化方向前行的。国际上最先进的晶圆代工厂使用的晶圆缺陷检测设备有最先进的光学以及电子束成像系统，高度自动化，节省了极大的人力资源，提升了检出准确率。晶圆缺陷检测也是一种表面检测技术，其技术与理论继承创新于自20世纪90年代以来蓬勃发展的表面检测技术。其发展路线与创新模式可以分为两类，一种是成像模式创新，一种是图像处理算法创新。

我国现有晶圆检测设备实时检测效率低、性能差，而且对硅晶圆上下表面的检测往往是通过人工手动反转或者通过机械手抓取硅晶圆以实现反转，这常会导致硅晶圆受到损坏，进而影响检出率以及导致次品率升高。

实用新型内容

针对上述现有技术所存在的问题，本实用新型利用光学非接触检测原理，提供一种基于多波长成像的硅晶圆无损双面检测设备，该设备可以有效检测晶圆表面的有机类污染物与划痕等缺陷，并且具备对硅晶圆上下表面同时成像的功能，实现多波长成像、对晶圆的无损双面检测。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种基于多波长成像的硅晶圆无损双面检测设备，包括暗室，所述暗室的两侧内壁上固定有四个相同的魔术手，每个魔术手夹持有LED环形光源，四个LED环形光源的中间位置设置检测平台，其中两个LED环形光源左右对称设置在检测平台的上方、其余两个LED环形光源左右对称设置在检测平台的下方，检测平台中间用于放置待检测硅晶圆；所述待检测硅晶圆的正上方设置具有汇聚作用的光学凸透镜，凸透镜的正上方设置两个光电探测器，在暗室的正上方内壁上固定一个电动滑台，所述电动滑台和两个光电探测器固定连接，可带动两个光电探测器移动。

可选的，整个光学检测系统位于暗室中。

可选的，所述检测平台中间设置有通孔，且在通孔周边开设有环形凹槽。

可选的：LED环形光源都是环形光源，可实现均匀照明没有阴影。通过魔术手可任意调整光源照射位置从而调整入射角。位于检测平台下方的两个LED环形光源为波长1064nm的红外光光源，可实现对硅晶圆的透射；位于检测平台上方的两个LED环形光源为波长530nm的绿光光源或者波长365nm的紫外光光源。上方两个LED环形光源照射得到的表面散射光和下方两个LED环形光源照射得到的透射光分别经凸透镜汇聚，将光信号送到两个光电探测器中。两个光电探测器分别为用于检测波长1064nm的红外光的第一光电探测器以及用于检测波长530nm的绿光或者波长365nm的紫外光的第二光电探测器。第一光电探测器可将波长为1064nm的透射光信号转换为电信号，第二光电探测器将波长为530nm或者波长为365nm的散射光信号转换为电信号，两种电信号分别通过导线传送到计算机，以此得到硅晶圆上下表面情况的形貌信息。

可选的，电动滑台为十字型电动滑台，可分别带动两个光电探测器实现在二维XY平面的移动。

本实用新型提供的一种基于多波长成像的硅晶圆无损双面检测设备，具备以下有益效果：