CN207503914U - 一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，包括晶圆视频检测装置，晶圆挑选***晶圆视频检测装置，包括移动载片台和视频检测装置；晶圆挑选***，包括挑选控制装置、挑选机械手、晶圆传送模块，视频检测装置包括视频采集***、信号处理***，信号处理***存有合格晶圆参考预设值数据，当接收到视频采集***的视频数据后，信号处理***将该数据和合格晶圆参考预设值数据进行比较分析，计算出是否有缺陷的控制信号；信号处理***发出控制信号，挑选控制装置接收到信号后进行处理，对挑选机械手、晶圆传送模块发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选，达到快速识别缺陷晶圆的效果，节约大量人工提升了生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体集成电路制造领域，且特别涉及一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置。
背景技术
在半导体制造工艺中，各种制程设备的机械臂在传送晶圆的过程中可能会对晶圆的晶面或晶背造成机械性划伤，因此，在后续的晶圆缺陷检测和分析中，就需要对晶圆表面(晶面或晶背)的缺陷进行分析。在半导体器件的制造过程中，污染物和直观缺陷检测对于获得高的良率和工艺控制是非常重要的，尤其是在图案化工艺之后对晶圆进行下一步工艺处理之前。此时，可利用相关检测工具来检查晶圆上是否有颗粒污染物或其它缺陷。
所以芯片图像检查是一个关键工艺步骤。然而传统晶圆缺陷检测设备虽然配备坐标定位和搜索功能，但还是需要人工来进行判断是否存在缺陷，效率较低十分不便且耗时多。
实用新型内容
本实用新型提出了一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，给传统晶圆缺陷检测设备增加了自动识别、自动挑选缺陷晶圆的功能。
为了达到上述目的，本实用新型提出一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，包括：一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，包括：晶圆视频检测装置，晶圆挑选***，用于快速定位晶圆的线性编码尺；所述的晶圆视频检测装置，包括移动载片台和视频检测装置；所述的晶圆挑选***，包括挑选控制装置、挑选机械手、晶圆传送模块，挑选控制装置与挑选机械手、晶圆传送模块分别通过控制电缆相连，所述的线性编码尺设置于所述移动载片台边缘下部，其中所述线性编码尺包括X轴和Y轴方向两部分，并在水平方向上相互垂直；所述的视频检测装置包括视频采集***、信号处理***，视频采集***和信号处理***通过数据线相连，所述的信号处理***存有合格晶圆参考预设值数据，当接收到视频采集***的视频数据后，信号处理***将该数据和合格晶圆参考预设值数据进行比较分析，计算出是否有缺陷的控制信号；所述的信号处理***与挑选控制装置相联，信号处理***发出控制信号，挑选控制装置接收到信号后进行处理，对挑选机械手、晶圆传送模块发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选。
进一步的，所述线性编码尺为光栅尺，其包括X轴光栅尺和Y轴光栅尺，所述线性编码尺包括二层，一层固定，另外一层随所述移动载片台一起移动，并通过光相互作用产生信号，光线性编码尺上设置有光栅尺传感器，将获取的光信号转换输出电信号变量；还包括光栅尺控制器，电性连接于所述光栅尺传感器，将获取的电信号变量传输给视频采集***。
进一步的，所述的视频采集***包括：传感控制器、摄像机；所述的传感控制器与摄像机、线性编码尺信号相连，当传感控制器收到线性编码尺给出晶圆到位信号时向摄像机发出拍摄信号，摄像机开始拍摄工作。
进一步的，所述的信号处理***包括：用于接收来自视频采集***的视频信号的视频接收模块、用于视频和合格晶圆参考预设值进行对比计算的数据处理模块、用于存储合格晶圆参考预设值数据的存储模块、用于输出晶圆是否合格信号的信号输出模块；所述的信号处理***与挑选控制装置相连是通过信号输出模块实现的。
进一步的，所述挑选控制装置包括用于接收信号处理***信号的挑选装置通讯模块、用于信号转化处理的控制数据处理器、用于对挑选机械手、晶圆传送模块发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选控制输出模块。
进一步的，所述视频采集***包括有设置于该装置一侧的红外光源，所述的摄像机是安装在同一侧的带有红外滤镜的摄像机。
进一步的，所述视频采集***和信号处理***通过千兆以太网连接，所述信号处理***到挑选控制装置通过千兆以太网传输。
本实用新型提出的一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，通过设置晶圆视频检测装置，晶圆挑选***，用于快速定位晶圆的线性编码尺；晶圆视频检测装置，包括移动载片台和视频检测装置；晶圆挑选***，包括挑选控制装置、挑选机械手、晶圆传送模块，挑选控制装置与挑选机械手、晶圆传送模块分别通过控制电缆相连，所述的视频检测装置包括视频采集***、信号处理***，视频采集***和信号处理***通过数据线相连，所述的信号处理***存有合格晶圆参考预设值数据，当接收到视频采集***的视频数据后，信号处理***将该数据和合格晶圆参考预设值数据进行比较分析，计算出是否有缺陷的控制信号；所述的信号处理***与挑选控制装置相联，信号处理***发出控制信号，挑选控制装置接收到信号后进行处理，对挑选机械手、晶圆传送模块发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选，达到快速识别缺陷晶圆的效果，同时自动将缺陷晶圆挑选出来，节约大量人工提升了生产效率。
附图说明
图1所示为本实用新型较佳实施例的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置结构示意图。
图2所示为本实用新型较佳实施例的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置控制线路示意图。
图3所示为本实用实施例的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置控制线路详细示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式，但本实用新型不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参考图1，图1所示为本实用新型较佳实施例的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置结构示意图。本实用新型提出一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，包括：晶圆视频检测装置，晶圆挑选***，用于快速定位晶圆的线性编码尺；所述的晶圆视频检测装置，包括移动载片台1和视频检测装置2；所述的晶圆挑选***，包括挑选控制装置 3、挑选机械手4、晶圆传送模块5，挑选控制装置3与挑选机械手4、晶圆传送模块5分别通过控制电缆相连，所述的线性编码尺设置于所述移动载片台边缘下部，其中所述线性编码尺包括X轴和Y轴方向两部分，并在水平方向上相互垂直；所述的视频检测装置2包括视频采集***21、信号处理***22，视频采集***21和信号处理***22通过数据线相连，所述的信号处理***22存有合格晶圆参考预设值数据，当接收到视频采集***21的视频数据后，信号处理***22将该数据和合格晶圆参考预设值数据进行比较分析，计算出是否有缺陷的控制信号；所述的信号处理***22与挑选控制装置3相联，信号处理***22 发出控制信号，挑选控制装置3接收到信号后进行处理，对挑选机械手4、晶圆传送模块5发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选。
根据本实用新型较佳实施例，所述线性编码尺为光栅尺，其包括X轴光栅尺60和Y轴光栅尺70，所述线性编码尺包括二层，一层固定，另外一层随所述移动载片台一起移动，并通过光相互作用产生信号，光线性编码尺上设置有光栅尺传感器61、71，将获取的光性信号转换输出电信号变量；还包括光栅尺控制器8，电性连接于所述光栅尺传感器61、71，将获取的电信号变量传输给视频采集***21。
根据本实用新型较佳实施例，所述的视频采集***21包括：传感控制器、摄像机；所述的传感控制器与摄像机、线性编码尺信号相连，当传感控制器收到线性编码尺给出晶圆到位信号时向摄像机发出拍摄信号，摄像机开始拍摄工作；
所述的信号处理***22包括：用于接收来自视频采集***21的视频信号的视频接收模块、用于视频和合格晶圆参考预设值进行对比计算的数据处理模块、用于存储合格晶圆参考预设值数据的存储模块、用于输出晶圆是否合格信号的信号输出模块；所述的信号处理***22与挑选控制装置3相连是通过信号输出模块实现的。
进一步的，所述挑选控制装置3包括用于接收信号处理***22信号的挑选装置通讯模块、用于信号转化处理的控制数据处理器、用于对挑选机械手4、晶圆传送模块5发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选控制输出模块。
进一步的，所述视频采集***包括有设置于该装置一侧的红外光源，所述的摄像机是安装在同一侧的带有红外滤镜的摄像机。
进一步的，所述视频采集***21和信号处理***22通过千兆以太网连接，所述信号处理***22到挑选控制装置3通过千兆以太网传输。
综上所述，本实用新型提出的一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，通过设置晶圆视频检测装置，晶圆挑选***，用于快速定位晶圆的线性编码尺；晶圆视频检测装置，包括移动载片台和视频检测装置；晶圆挑选***，包括挑选控制装置、挑选机械手、晶圆传送模块，挑选控制装置与挑选机械手、晶圆传送模块分别通过控制电缆相连，所述的视频检测装置包括视频采集***、信号处理***，视频采集***和信号处理***通过数据线相连，所述的信号处理***存有合格晶圆参考预设值数据，当接收到视频采集***的视频数据后，信号处理***将该数据和合格晶圆参考预设值数据进行比较分析，计算出是否有缺陷的控制信号；所述的信号处理***与挑选控制装置相联，信号处理***发出控制信号，挑选控制装置接收到信号后进行处理，对挑选机械手、晶圆传送模块发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选，达到快速识别缺陷晶圆的效果，同时自动将缺陷晶圆挑选出来，节约大量人工提升了生产效率。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (7)
1.一种基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，包括：晶圆视频检测装置，晶圆挑选***，用于快速定位晶圆的线性编码尺；所述的晶圆视频检测装置，包括移动载片台(1)和视频检测装置(2)；所述的晶圆挑选***，包括挑选控制装置(3)、挑选机械手(4)、晶圆传送模块(5)，挑选控制装置(3)与挑选机械手(4)、晶圆传送模块(5)分别通过控制电缆相连，所述的线性编码尺设置于所述移动载片台边缘下部，其中所述线性编码尺包括X轴和Y轴方向两部分，并在水平方向上相互垂直；所述的视频检测装置(2)包括视频采集***(21)、信号处理***(22)，视频采集***(21)和信号处理***(22)通过数据线相连，所述的信号处理***(22)存有合格晶圆参考预设值数据，当接收到视频采集***(21)的视频数据后，信号处理***(22)将该数据和合格晶圆参考预设值数据进行比较分析，计算出是否有缺陷的控制信号；所述的信号处理***(22)与挑选控制装置(3)相联，信号处理***(22)发出控制信号，挑选控制装置(3)接收到信号后进行处理，对挑选机械手(4)、晶圆传送模块(5)发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选。
2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，所述线性编码尺为光栅尺，其包括X轴光栅尺(60)和Y轴光栅尺(70)，所述线性编码尺包括二层，一层固定，另外一层随所述移动载片台一起移动，并通过光相互作用产生信号，线性编码尺上设置有光栅尺传感器(61)、(71)，将获取的光信号转换输出电信号变量；还包括光栅尺控制器(8)，电性连接于所述光栅尺传感器(61)、(71)，将获取的电信号变量传输给视频采集***(21)。
3.根据权利要求1或2所述的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，所述的视频采集***(21)包括：传感控制器、摄像机；所述的传感控制器与摄像机、线性编码尺信号相连，当传感控制器收到线性编码尺给出晶圆到位信号时向摄像机发出拍摄信号，摄像机开始拍摄工作。
4.根据权利要求1或2所述的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，所述的信号处理***(22)包括：用于接收来自视频采集***(21)的视频信号的视频接收模块、用于视频和合格晶圆参考预设值进行对比计算的数据处理模块、用于存储合格晶圆参考预设值数据的存储模块、用于输出晶圆是否合格信号的信号输出模块；所述的信号处理***(22)与挑选控制装置(3)相连是通过信号输出模块实现的。
5.根据权利要求1或2所述的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，所述挑选控制装置(3)包括用于接收信号处理***(22)信号的挑选装置通讯模块、用于信号转化处理的控制数据处理器、用于对挑选机械手(4)、晶圆传送模块(5)发出操作指令，进行缺陷晶圆挑选控制输出模块。
6.根据权利要求3所述的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，所述视频采集***包括有设置于该装置一侧的红外光源，所述的摄像机是安装在同一侧的带有红外滤镜的摄像机。
7.根据权利要求1或2或6所述的基于视觉识别的晶圆缺陷自动检测、挑选一体化装置，其特征在于，所述视频采集***(21)和信号处理***(22)通过千兆以太网连接，所述信号处理***(22)到挑选控制装置(3)通过千兆以太网传输。
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