CN115575406A - 表面缺陷检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表面缺陷检测装置及其检测方法，装置用于检测晶圆的表面缺陷，该装置包括台架；活动载台，活动载台用于承载待检测晶圆；多个安装于台架上的镜头，各镜头的摄像端均朝向活动载台用于承载待检测晶圆的一侧；中控单元，中控单元电连接于活动载台和各镜头，中控单元用于根据各镜头的数量和分布情况将待检测晶圆划分出多个分别与各镜头对应的检测区，中控单元用于控制活动载台带动待检测晶圆移动以使各镜头分别同时对各检测区进行拍摄，以及中控单元用于获取各镜头拍摄的图像数据，使得镜头能够对待检测晶圆进行同步扫描，进而提升扫描速度、增加生产效率，解决了自动光学检测设备因单一镜头的限制而影响生产效率的问题。

Description

表面缺陷检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及晶圆检测技术领域，特别涉及一种表面缺陷检测装置及其检测方法。

背景技术

随着半导体行业的飞速发展和人们生活水平的提高，为了提高晶圆的检测效率以及保障晶圆的生产质量，使得AOI技术也迅速兴起。

自动光学检测（AOI）设备是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。随着AOI技术的迅速发展，越来越多的厂家都推出了AOI测试设备，其对晶圆进行检测时，通过摄像头采集图像，并经过图像处理，将检测中存在的缺陷和异常标示出来，以便于工作人员进行修整。然而，在自动光学检测（AOI）设备的应用中，除了检测能力之外，产能是评估设备的关键性指标，也是客户重点关注的指标。

现有的自动光学检测设备通常是采用单一的光学镜头进行扫描检测，这也导致扫描速度会受到镜头硬件、样品尺寸以及镜头视场的限制，进而影响生产效率，导致产能无法进一步提高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种表面缺陷检测装置及其检测方法，已至少解决上述相关技术中存在的不足。

本申请提出一种表面缺陷检测装置，用于检测晶圆的表面缺陷，所述表面缺陷检测装置包括：

台架；

活动载台，所述活动载台用于承载待检测晶圆；

多个安装于所述台架上的镜头，各所述镜头的摄像端均朝向所述活动载台用于承载所述待检测晶圆的一侧；

中控单元，所述中控单元电连接于所述活动载台和各所述镜头，所述中控单元用于根据各所述镜头的数量和分布情况将所述待检测晶圆划分出多个分别与各所述镜头对应的检测区，所述中控单元用于控制所述活动载台带动所述待检测晶圆移动以使各所述镜头分别同时对各所述检测区进行拍摄，以及所述中控单元用于获取各所述镜头拍摄的图像数据。

进一步的，所述中控单元用于确定出各所述检测区的检测路线，所述中控单元用于控制所述活动载台带动所述待检测晶圆沿所述检测路线移动以使各所述镜头同时对各所述检测区进行扫描，各所述镜头在对所述待检测晶圆扫描的时候均呈静止状态。

进一步的，各所述镜头呈阵列式分布。

进一步的，所述镜头的数量为2个或者n²个。

进一步的，各所述镜头分别通过水平驱动组件安装于所述台架上，所述水平驱动组件电连接于所述中控单元，所述中控单元用于控制所述水平驱动组件分别驱动各所述镜头在水平方向上移动以使各所述镜头的分布位置能够适应于不同尺寸的待检测晶圆。

进一步的，所述表面缺陷检测装置包括电连接于所述中控单元的测距组件，所述测距组件用于检测待检测晶圆距所述镜头的距离，所述中控单元用于根据所述测距组件的检测结果控制所述活动载台驱动所述待检测晶圆在竖直方向上移动，以使所述镜头拍摄时对焦于待检测晶圆的表面。

进一步的，各所述镜头分别通过镜头竖直驱动组件安装于所述台架上，各所述镜头上均安装有所述测距组件，所述中控单元用于根据各所述测距组件的检测结果分别控制各所述镜头在竖直方向上移动，以使各所述镜头拍摄时分别对焦于待检测晶圆的各所述检测区的表面。

进一步的，所述表面缺陷检测装置还包括预检单元，所述预检单元用于获取所述待检测晶圆表面的第一检测图像，所述中控单元用于根据所述第一检测图像确定所述待检测晶圆需要检测的区域。

进一步的，所述表面缺陷检测装置还包括设于所述台架上且呈阵列式分布的复检镜头，所述复检镜头的摄像端朝向所述待检测晶圆设置、且所述复检镜头垂直于所述活动载台的支撑面的方向设置，所述复检镜头与所述中控单元电性连接、且用于获取所述待检测晶圆朝向所述复检镜头的一侧面的复检图。

本申请还提出一种检测方法，应用于上述的表面缺陷检测装置，所述表面缺陷检测装置包括多个镜头，所述检测方法包括以下步骤：

根据所述镜头的数量以及所述镜头的分布情况将所述待检测晶圆划分出多个分别与各所述镜头对应的检测区；

控制所述活动载台带动所述待检测晶圆移动以使各所述镜头分别同时对各所述检测区进行拍摄；

获取各所述镜头拍摄的图像数据并进行拼图，以获取所述待检测晶圆的表面检测图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置阵列式分布的镜头，并根据镜头的分布情况将待检测晶圆划分成对应的检测区，活动载台带动待检测晶圆移动的时候使得各镜头同时对应的扫描获取各检测区的表面图像，进而提升扫描速度、增加生产效率，解决了自动光学检测设备因单一镜头的限制而影响生产效率的问题，各镜头能够同时对待检测晶圆进行拍摄，进而保证同步扫描的精度，进一步提升扫描速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例中的表面缺陷检测装置的立体图；

图2为图1中局部A的放大示意图；

图3为本发明第一实施例中的台架与镜头组装的立体图；

图4为本发明第一实施例中的载台驱动单元的立体图；

图5为图4中局部B的放大示意图；

图6为本发明第二实施例中的一组阵列式分布的镜头的分布示意图；

图7为本发明第二实施例中的两组阵列式分布的镜头的分布示意图；

图8为本发明第二实施例中的三组阵列式分布的镜头的分布示意图；

图9为本发明第二实施例中的一组阵列式分布的镜头的扫描范围图；

图10为本发明第二实施例中的两组阵列式分布的镜头的扫描范围图；

图11为本发明第三实施例中的阵列式分布的镜头的立体图；

图12为本发明第五实施例中的表面缺陷检测装置的立体图；

图13为本发明第五实施例中的预检单元的立体图；

图14为本发明第六实施例中的表面缺陷检测装置的立体图；

图15为图14中局部C的放大示意图；

图16为本发明第七实施例中的光学检测方法的流程图。

附图标记说明：

100-台架、110-工作台、120-镜头安装平台、130-载台驱动单元、131-Y轴驱动结构、132-X轴驱动结构、1311- Y轴滑轨、1312-Y轴滑座、1321-X轴滑轨、1322-X轴滑座；

200-活动载台；

300-镜头、310-镜头支架、320-X轴向驱动件、330-Y轴向驱动件、340-镜头竖直驱动组件；

400-台架、410-减震底座；

500-预检单元、510-安装架、520-预检镜头；

600-复检镜头。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

实施例一

请参阅图1至图2，所示为本发明第一实施例中的表面缺陷检测装置，具体用于检测晶圆的表面缺陷。所述表面缺陷检测装置包括台架100、用于承载待检测晶圆的活动载台200、安装于台架100上的多个镜头300以及电连接于各镜头和活动载台的中控单元。

需要说明的是，在本实施例中，各个镜头300所选用的倍率相同，当然，在其他实施例中，根据待检测晶圆的各个区域检测需求的不同，各个镜头的倍率也可以不相同，本实施例中为了保证检测结果的统一性，采取的是多个倍率完全相同的镜头来对晶圆的表面同时进行检测。

具体的，各个镜头300分别安装于台架100上，且各镜头300的摄像端均朝向活动载台200用于承载待检测晶圆的一侧，中控单元电连接于活动载台200和各镜头300，中控单元用于根据各镜头300的数量和分布情况将待检测晶圆划分出多个分别与各镜头300对应的检测区，以及控制活动载台200带动待检测晶圆移动以使各镜头300分别同时对各检测区进行拍摄，以及中控单元用于获取各镜头300拍摄的图像数据。

在使用本实施例中的表面缺陷检测装置时，可以预先通过中控装置根据待检测晶圆表面的形貌、尺寸以及各镜头的数量以及分布情况将待检测晶圆划分出多个能够分别与各镜头300对应的检测区，使得待检测晶圆放置到活动载台200上的时候，通过活动载台200的调整，待检测晶圆上各个检测区能够分别与各个镜头300对应，再进一步，通过活动载台200带动待检测晶圆移动，各镜头300便能够分别对各检测区进行拍摄、并将获取的图像传输到中控单元，中控单元进一步对各检测区的图像进行处理，便能够获取到待检测晶圆表面整体的检测图像。相比起现有的表面缺陷检测装置来说，能够减少对待检测晶圆扫描所需要的时间，从而提高对待检测晶圆的表面缺陷检测效率。

进一步的，所述表面缺陷检测装置还包括机台400，台架100设于机台400上，机台400的底部设有万向轮以及减震底座410。通过所述万向轮及减震底座410的设置，使得整个光学检测设备能够便于运输以及在运输过程中起到减震效果。

本实施例中，中控单元根据各镜头300的分布情况将所述待检测晶圆划分成多个分别与各所述镜头300对应的检测区，当中控单元控制活动载台200带动待检测晶圆移动、以使待检测晶圆进入到镜头300的检测位置，并使得待检测晶圆上的各检测区能够分别与各镜头300位置对应，各镜头300分别同时对其对应的检测区进行拍摄，以得到对应的图像数据并传输至中控单元，从而提高对待检测晶圆的检测效率。

进一步的，中控单元用于确定出所述待检测晶圆的检测路线，中控单元用于控制所述活动载台200带动所述待检测晶圆沿所述检测路线移动以使各所述镜头300同时对各所述检测区进行扫描，各所述镜头300在对所述待检测晶圆扫描的时候均呈静止状态。也就是说，本实施例中，在表面缺陷检测装置对待检测晶圆具体进行检测的时候，各镜头300是不动的，镜头300对待检测晶圆各处进行扫描的过程由活动载台200带动待检测晶圆来完成，这样，可以避免在具体检测过程中镜头300移动可能造成的图像不清晰的问题。可以理解的，在各镜头300静止，活动载台200带动待检测晶圆移动的情况下，待检测晶圆相对于各镜头300的移动路线是一致的，各镜头300开启并同时对各检测区分别进行扫描，从而提高检测效率。

如图3所示，机台100包括安装于台架100上的工作台110和设于工作台110上方的镜头安装平台120，其中，活动载台200设置于工作台110上，各镜头300分别通过镜头支架310安装于镜头安装平台120上、且使得各镜头300的摄像端均朝向工作台110，活动载台200用于承载待检测晶圆的一侧与各镜头300的摄像端相对设置，以使得活动载台200带动检测晶圆移动的时候，各镜头300能够拍摄到待检测晶圆的表面图像，并且将图像传输到中控单元，中控单元对获取的图像进行处理从而对待检测晶圆进行缺陷检测工作。

需要说明的是，在本实施例中，工作台110以及镜头安装平台120均采用大理石材质制成，避免采用金属材质制成出现热胀冷缩的影响，从而影响检测精度及稳定性。

进一步的，如图4至图5所示，活动载台200设于工作台110上，且在工作台110上还设有用于驱动活动载台200的载台驱动单元130，载台驱动单元130包括用于驱动活动载台200沿其支撑面所在平面的Y轴向移动的Y轴驱动结构131以及安装于Y轴驱动结构131上、且用于驱动活动载台200沿其支撑面所在平面的X轴向移动的X轴驱动结构132。在本实施例中，Y轴驱动结构131包括Y轴滑轨1311、沿Y轴滑轨1311滑动的Y轴滑座1312以及驱动Y轴滑座1312沿Y轴滑轨1311滑动的Y轴驱动件。X轴驱动结构132包括安装于滑轨上的支撑座、设于支撑座上的X轴滑轨1321、沿X轴滑轨1321滑动的X轴滑座1322以及驱动X轴滑座1322沿X轴滑轨1321滑动的X轴驱动件，优选的，X轴驱动件和Y轴驱动件均采用磁电机，以确保待检测晶圆的移动精度。

需要说明的是，在本实施例中，为了保证光学检测设备能够适配于不同厚度以及不同尺寸的待检测晶圆的清晰拍摄，通过移动镜头300沿活动载台200的支撑面所在平面的X轴、Y轴以及Z轴方向运动。可以理解的，在其他实施例中，也可以通过在活动载台200的载台驱动单元130的基础上增设Z轴方向驱动结构，以使活动载台200沿其支撑面所在平面的Z轴方向运动。

综上，本发明上述实施例中的表面缺陷检测装置，通过设置多个镜头，并根据镜头的分布情况将待检测晶圆划分成对应的检测区，活动载台带动待检测晶圆移动的时候使得各镜头同时对应的扫描获取各检测区的表面图像，进而提升扫描速度、增加检测效率，解决了自动光学检测设备因单一镜头的限制而影响检测效率的问题。

实施例二

请参阅图6至图10，所示为本发明第二实施例中的表面缺陷检测装置，具体用于检测晶圆的表面缺陷。本实施例中，各镜头300呈阵列式分布。也就是说，每一行相邻的两镜头300之间距离是一致的，以及，每一列相邻的两镜头300之间的距离是一致的，那么，中控单元在根据各镜头300的数量和分布情况划分晶圆的各检测区的时候，可以与各镜头对应的将晶圆均匀划分，便于多个镜头同时对晶圆的表面进行扫描采图。。

可以理解的，在各镜头300不动的情况下，活动载台200带动待检测晶圆移动的过程中，待检测晶圆相对于各镜头300移动的位置和距离是一致的，也就是说，各镜头300能够在不同的位置以相同的检测路径同时对待检测晶圆进行检测，那么，在各镜头300呈阵列式分布的时候，只要使得各镜头300之间的相对距离与各检测区的尺寸相适应，中控单元便能够在规划检测路线和控制活动载台200带动待检测晶圆移动以使各镜头300检测初始时分别对准各检测路线的初始检测位置的过程中，使得待检测晶圆在X轴方向上要移动的距离与横排中相邻两镜头300之间的距离一致，并且使得待检测晶圆在Y轴方向上要移动的距离与纵列中相邻两镜头之间的距离一致，从而使得在活动载台200移动最短的距离的情况下各镜头300能够完成对各检测区的完全扫描，提高检测效率。

需要说明的是，如图6至图8所示，在本实施例中，镜头的数量为2个或者n²个。

如图6，表面缺陷检测装置中设有沿X轴方向并列设置的两个镜头300，图9为待检测晶圆相对应的划分检测区的示意图，两个检测区的尺寸相同，各检测区的宽度与两镜头之间的距离一致，从而方便扫描路线的规划和扫描采图过程的快速完成。

从图6中可以看到，为了满足两个镜头300能够同时对待检测晶圆进行扫描采图的需求，且与待检测晶圆移动过程中各镜头300实际能够扫描到的位置相应的，规划出的两个检测区均为矩形，且两个检测区中均有非待检测晶圆表面的区域，在实际检测的时候，可以通过中控单元控制各镜头300在对应到待检测晶圆表面的位置的时候再开始检测。可以理解的，在更多的实施例中，检测对象也可以是矩形的、椭圆的。

如图7，表面缺陷检测装置中设有呈“2ⅹ2”分布的四个镜头，图10为待检测晶圆相对应的划分检测区的示意图，四个检测区的尺寸相同，各检测区的尺寸与各镜头300之间的距离对应，从而方便扫描路线的规划和扫描采图过程的快速完成。

如图8，表面缺陷检测装置中设有呈“3ⅹ3”分布的九个镜头，待检测晶圆相对应的划分检测区的尺寸相同，各检测区的尺寸与各镜头300之间的距离对应，从而方便扫描路线的规划和扫描采图过程的快速完成。

本实施例中，检测的对象为圆形的晶圆，圆形为中心对称图形，将镜头的数量设置成2个或者n²能够更好的适应待检测晶圆的表面形状，更便于检测区的划分和检测路线的规划。

实施例三

本实施例中，如图11所示，为了满足更多尺寸的待检测晶圆的检测需求，各镜头300分别通过水平驱动组件安装于镜头安装平台上，水平驱动组件电连接于中控单元，中控单元用于控制水平驱动组件分别驱动各镜头300在水平方向上移动以使各镜头300的分布位置能够适应于不同尺寸的待检测晶圆。

具体的，本实施例中，镜头支架310通过水平驱动组件安装于镜头安装平台120上，水平驱动组件包括安装于镜头安装平台120上的X轴向驱动件320和Y轴向驱动件330，X轴向驱动件320用于驱动镜头300在X轴方向移动，Y轴向驱动件330用于驱动镜头300在Y轴方向移动。那么，在待检测晶圆的尺寸调整的时候，在镜头数量和相对分布位置不变的情况下，中控单元对待检测晶圆划分出的各个检测区的数量以及相对位置也不会变，但是由于待检测晶圆尺寸的改变，划分出的各检测区的尺寸也会相应的发生改变。也就是说，使用同一个表面缺陷检测装置对不同尺寸的待检测晶圆进行检测的时候，如果不对各镜头的位置进行调整，各镜头是无法在待检测晶圆的尺寸改变之后还能都对准各检测区的初始扫描位置的，进而会导致无法获取待检测晶圆整个表面的检测图像，本实施例中，通过X轴向驱动件320和Y轴向驱动件330对各镜头300的位置进行调整，从而使得各镜头300的分布位置能够满足不同尺寸的待检测晶圆的检测需求。

具体的，本实施例中，待检测晶圆包括四寸的晶圆片和六寸的晶圆片，表面缺陷检测装置中的镜头数量为四个，四个镜头呈“2ⅹ2”的方式阵列分布。请参阅图10，在检测对象为四寸的晶圆片的时候，中控单元以该四寸晶圆片的圆心为中点将晶圆片分出四个检测区，并确定出各检测区的初始检测位置，中控单元进一步调节各镜头300的相对位置，以使得各镜头300的相对位置能够与各检测区的初始检测位置对应，进一步的，再通过活动载台200调整该晶圆的位置，使得各镜头300能够对准该晶圆各检测区的初始检测位置，进一步的，再通过活动载台200带动晶圆移动，以使得各镜头300分别同时对该晶圆的各检测区进行扫描。相应的，在检测对象为六寸的晶圆片的时候，中控单元对该六寸晶圆片的检测方式和四寸晶圆片的检测方式一致，在此不赘述。

为了更好的说明，以该四寸晶圆片的圆心为原点建立坐标，中控单元划分出的四个检测区分别为第一检测区、第二检测区、第三检测区、第四检测区，第一检测区的初始检测位置的坐标为（-2，2），第二检测区的初始检测位置的坐标为（2，2），第三检测区的初始检测位置的坐标为（-2，0），第四检测区的初始检测位置的坐标为（0，0），中控单元需要调整各镜头的位置，使得两相邻的镜头之间距离为2，才能够满足该四寸片的后续的检测需求。当检测对象一直是四寸片的时候，不需要进一步对各镜头在水平方向上的相对位置进行调节。当检测对象换成六寸的晶圆片的时候，以该六寸晶圆片的圆心为原点建立坐标，那么该六寸晶圆片的第一检测区的初始检测位置的坐标为（-3，3），第二检测区的初始检测位置的坐标为（3，3），第三检测区的初始检测位置的坐标为（-3，0），第四检测区的初始检测位置的坐标为（0，0），中控单元需要调整各镜头的位置，使得两相邻的镜头之间距离为3，才能满足对该六寸片的后续检测需求。相应的，在继续检测其他六寸晶圆片的过程中，不需要进一步对各镜头在水平方向上的相对位置进行调节。

本实施例中，通过设置X轴向驱动件320和Y轴向驱动件330，使得镜头300的位置能够根据待检测晶圆的尺寸进行适配调整，使得本实施例中的表面检测装置能够满足更多尺寸的带检测物的检测需求。

实施例四

本实施例中，为了使得各个镜头300在检测的时候输出的检测结果更加准确，本实施例中的表面缺陷检测装置还包括电连接于中控单元的测距组件，测距组件用于检测待检测晶圆距镜头300的距离，中控单元用于根据测距组件的检测结果控制活动载台200驱动待检测晶圆在竖直方向上移动，以使镜头300拍摄时对焦于待检测晶圆的表面

在具体实施时，当待检测晶圆放置于活动载台200上时，测距组件检测待检测晶圆距镜头300的距离，并输出检测结果至中控单元，中控单元根据检测结果控制活动载台200驱动待检测晶圆在竖直方向上移动，以使镜头300拍摄时对焦于待检测晶圆的表面，以确保镜头300的焦点能够落在待检测晶圆的表面。

进一步的，本实施例中，各镜头300分别通过镜头竖直驱动组件340安装于镜头安装平台120上，各镜头300上均安装有测距组件，中控单元用于根据各测距组件的检测结果分别控制各镜头300在竖直方向上移动，以使各镜头拍摄时分别对焦于待检测晶圆的各检测区的表面。

在具体对待检测晶圆进行检测时候，活动载台200能够带动待检测晶圆在竖直方向调整，从而改变待检测晶圆表面与镜头300之间的距离，从而使得镜头300能够拍摄到待检测晶圆表面清晰的图像。但是，由于待检测晶圆各处受支撑情况不同以及待检测晶圆本身工艺的原因，待检测晶圆放置于活动载台200上之后，其表面各处存在不处于同一水平面的情况，可以理解的，同一待检测晶圆的表面，区域越小区域内表面所处的水平高度越一致。本实施例中，各个镜头300均可以通过对应的测距组件来检测其与对应的检测区之间的距离，并反馈给中控单元，中控单元进一步再根据各测距组件的反馈调节各镜头300，以进一步对各镜头300与待检测晶圆表面之间进行对焦，以使得各镜头300获取到的到检测物表面的图像尽可能清晰。

进一步的，本实施例中，该测距组件选用激光测距仪，各镜头300分别通过镜头竖直驱动组件340安装于镜头安装平台120上，具体的，镜头竖直驱动组件340能够驱动镜头300沿其Z轴方向运动，以使各镜头300能够对待检测晶圆的各检测区进行对焦以使各镜头300在具体对各检测区进行拍摄时的时候对焦精度进一步提高，从而进一步提高所获取的待检测晶圆的表面图像的质量，提高检测精度。

实施例五

请参阅图12，所示为本发明第五实施例中的表面缺陷检测装置，具体用于检测晶圆的表面缺陷。本实施例中的表面缺陷检测装置与第一实施例中的表面缺陷检测装置的不同之处在于：增加了预检单元500。预检单元500与中控单元电性连接，且用于获取待检测晶圆表面的第一检测图像，以使中控单元根据第一检测图像确定待检测晶圆需要检测的区域。具体的，如图11所示，本实施例中的待检测晶圆上会存在晶粒区和非晶粒区，为了避免后续的缺陷检测对非晶粒区进行扫描，造成过度检测，通过增设预检单元500，在将待检测晶圆正式检测之前，对待检测晶圆进行初步拍摄，进而得到该待检测晶圆的第一检测图像，第一检测图像能够反馈待检测晶圆的表面整体情况，通过对第一检测图像的分析即可划分出该待检测晶圆的晶粒区和晶粒区，并进一步通过中控单元的分析，是的各镜头300仅针对晶粒区进行扫描拍摄，从而避免过检的情况，提高了对晶圆的检测效率。

如图13所示，预检单元500包括设于镜头安装平台120上的安装架510以及可调节安装于安装架510上的预检镜头520，具体的，预检镜头520用于对待检测晶圆进行初步扫描，并将扫描的初步图像传输至中控单元，中控单元能够分析初步图像，并将待检测晶圆划分出晶粒区和非晶粒区，并进一步根据晶粒区的位置来规划检测区以及检测路线，以使镜头300能够有针对性更高效率的进行拍摄。需要说明的是，本实施例其它结构与实施例一相同，故在此就不一一赘述。

实施例六

请参阅图14至图15，所示为本发明第六实施例中光学检测设备，具体用于检测晶圆的表面缺陷。本实施例的表面缺陷检测装置相比于第一实施例中的表面缺陷检测装置的不同之处在于：增设了复检镜头600，复检镜头600安装于台架100上、且呈阵列式分布，需要说明的是，在本实施例中，复检镜头的数量为两个，当然，在其他实施例中，复检镜头600的数量还可以是四个，采取“2ⅹ2”的方式阵列式排布；复检镜头600的数量还可以是6个，采取“2ⅹ3”的方式阵列式排布；复检镜头600的数量还可以是9个，采取“3ⅹ3”的方式阵列式排布，以进一步提高对待检测晶圆的检测效率或适应尺寸更大的待检测晶圆的检测需求，其具体的镜头数量可以根据实际所需进行设置。

进一步的，复检镜头600的摄像端朝向活动载台用于支撑待检测晶圆的一面所在的平面设置，活动载台200带动待检测晶圆移动，以使待检测晶圆能够进入到各复检镜头600的视场范围内，各复检镜头600均与中控单元电性连接。复检镜头600的目的在于，待检测晶圆上的缺陷在不同倍率下的镜头才能呈现，本实施例中，各复检镜头600所选用的倍率相同，且各复检镜头的倍率与第一实施例中的镜头的倍率不同，这样的设置方式能够进一步提高待检测晶圆的缺陷检出率。

综上，本实施例中的表面缺陷检测装置，在镜头对待检测晶圆进行检测后，通过复检镜头对待检测晶圆进行复检，实现在不同的倍率镜头下对待检测晶圆的检测，同时也能对镜头的初步检测结果进行进一步验证，从而进一步提升缺陷检出的精度。

实施例七

请参阅图16，所示为本发明第七实施例中的光学检测方法，应用于上述的表面缺陷检测装置，光学检测方法包括以下步骤S101~S103：

S101，获取待检测晶圆的初步图像，并基于初步图像将待检测晶圆划分成检测区域和非检测区域；

在具体实施时，中控单元会获取待检测晶圆的初步图像，并根据初步图像将待检测晶圆划分成检测区域和非检测区域；

请参阅图8，以2*2的镜头分布为例，活动载台带动待检测晶圆进行轴向移动，进而获得该待检测晶圆的初步图像，中控单元会识别出初步图像中的晶粒区（即图8中圆形区域内）和非晶粒区（即图8中非圆形区域外），该晶粒区即为检测区域，该非晶粒区即为非检测区域。

S102，根据镜头的数量以及镜头的分布情况将检测区域划分成多个分别与各镜头对应的镜头检测区；

在具体实施时，根据上述镜头的数量以及各镜头的分布情况，中控单元将上述的检测区域按照镜头数量划分成各镜头数量对应的镜头检测区，并将对应的镜头与镜头检测区进行对应。

S103，在各镜头检测区中确定其对应的镜头的扫描起始点，以使各镜头根据其对应的扫描起始点对待检测晶圆进行同步扫描，以得到待检测晶圆的表面检测图像。

在具体实施时，通过调整镜头的进行轴向移动，在各镜头检测区中寻找其对应的扫描起始点，并根据扫描起始点对待检测晶圆进行同步扫描，进而得到待检测晶圆的表面检测图像。

本发明实施例所提供的光学检测方法，其实现原理及产生的技术效果和前述装置实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种表面缺陷检测装置，用于检测晶圆的表面缺陷，其特征在于，所述表面缺陷检测装置包括：

台架；

活动载台，所述活动载台用于承载待检测晶圆;

多个安装于所述台架上的镜头，各所述镜头的摄像端均朝向所述活动载台用于承载所述待检测晶圆的一侧；

中控单元，所述中控单元电连接于所述活动载台和各所述镜头，所述中控单元用于根据各所述镜头的数量和分布情况将所述待检测晶圆划分出多个分别与各所述镜头对应的检测区，所述中控单元用于控制所述活动载台带动所述待检测晶圆移动以使各所述镜头分别同时对各所述检测区进行拍摄，以及所述中控单元用于获取各所述镜头拍摄的图像数据。

2.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述中控单元用于确定出各所述检测区的检测路线，所述中控单元用于控制所述活动载台带动所述待检测晶圆沿所述检测路线移动以使各所述镜头同时对各所述检测区进行扫描，各所述镜头在对所述待检测晶圆扫描的时候均呈静止状态。

3.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，各所述镜头呈阵列式分布。

4.根据权利要求3所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述镜头的数量为2个或者n²个。

5.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，各所述镜头分别通过水平驱动组件安装于所述台架上，所述水平驱动组件电连接于所述中控单元，所述中控单元用于控制所述水平驱动组件分别驱动各所述镜头在水平方向上移动以使各所述镜头的分布位置能够适应于不同尺寸的待检测晶圆。

6.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置包括电连接于所述中控单元的测距组件，所述测距组件用于检测待检测晶圆距所述镜头的距离，所述中控单元用于根据所述测距组件的检测结果控制所述活动载台驱动所述待检测晶圆在竖直方向上移动，以使所述镜头拍摄时对焦于待检测晶圆的表面。

7.根据权利要求6所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，各所述镜头分别通过镜头竖直驱动组件安装于所述台架上，各所述镜头上均安装有所述测距组件，所述中控单元用于根据各所述测距组件的检测结果分别控制各所述镜头在竖直方向上移动，以使各所述镜头拍摄时分别对焦于待检测晶圆的各所述检测区的表面。

8.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置还包括预检单元，所述预检单元用于获取所述待检测晶圆表面的第一检测图像，所述中控单元用于根据所述第一检测图像确定所述待检测晶圆需要检测的区域。

9.根据权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置还包括设于所述台架上且呈阵列式分布的复检镜头，所述复检镜头的摄像端朝向所述待检测晶圆设置、且所述复检镜头垂直于所述活动载台的支撑面的方向设置，所述复检镜头与所述中控单元电性连接、且用于获取所述待检测晶圆朝向所述复检镜头的一侧面的复检图。

10.一种检测方法，应用于权利要求1-7任一项所述的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷检测装置包括多个镜头，所述检测方法包括以下步骤：

根据所述镜头的数量以及所述镜头的分布情况将所述待检测晶圆划分出多个分别与各所述镜头对应的检测区；

控制所述活动载台带动所述待检测晶圆移动以使各所述镜头分别同时对各所述检测区进行拍摄；

获取各所述镜头拍摄的图像数据并进行拼图，以获取所述待检测晶圆的表面检测图像。

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