一种SiC晶片的检测系统及其检测方法与流程

文档序号:33514261发布日期:2023-03-22 05:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种sic晶片的检测系统,其特征在于,包括sic晶锭激光改质仪(1)、改质层视觉检测仪(2)、晶锭ng库(3)、裂纹超声加工仪(4)、晶锭涂胶仪(5)、视觉信息处理计算机(6)、玻璃板粘贴仪(16)、玻璃板位置视觉检测器(7)、胶膜压紧压力控制器(8)、胶膜粘贴质量视觉检测器(9)、晶片完整性视觉检测器(10)、晶片剥离仪(11)、晶片和晶锭ng库(12)、晶锭除胶仪(13)、晶片磨削仪(14)和晶锭磨削仪(15);所述改质层视觉检测仪(2)通过改质层视觉检测仪信号传输线与视觉信息处理计算机(6)进行信息传输,晶锭ng库(3)安装在改质层视觉检测仪(2)一侧,将sic晶锭激光改质仪(1)改质层裂纹扩展不均匀或未有裂纹扩展的晶锭进入晶锭ng库(3),裂纹超声加工仪(4)安装在改质层视觉检测仪(2)和晶锭涂胶仪(5)之间,将改质层裂纹扩展均匀一致的晶锭放入裂纹超声加工仪(4)中进行辅助加工,玻璃板粘贴仪(16)安装在晶锭涂胶仪(5)和胶膜压紧压力控制器(8)之间,玻璃板位置视觉检测器(7)安装在玻璃板粘贴仪(16)上,并通过玻璃板位置视觉检测器信号传输线与视觉信息处理计算机(6)进行信息传输,胶膜压紧压力控制器(8)通过胶膜压紧压力信号传输线与视觉信息处理计算机(6)进行信息传输,胶膜粘贴质量视觉检测器(9)通过胶膜粘贴质量视觉检测器信号传输线与视觉信息处理计算机(6)进行信息传输,晶片完整性视觉检测器(10)通过晶片完整性视觉检测器信号传输线与视觉信息处理计算机(6)进行信息传输,晶片剥离仪(11)上安装晶片完整性视觉检测器(10),用于检测晶片剥离仪(11)剥离后的晶片完整性,晶片剥离仪(11)和胶膜粘贴质量视觉检测器(9)之间安装晶片和晶锭ng库(12),晶片剥离仪(11)后续两部工序依次安装晶锭除胶仪(13)和晶片磨削仪(14),晶片剥离仪(11)与sic晶锭激光改质仪(1)之间安装晶锭磨削仪(15)。2.根据权利要求1所述的一种sic晶片的检测系统,其特征在于,所述sic晶锭激光改质仪(1)是通过纳米或皮秒或飞秒激光器、光学系统在晶体内部极窄的深度范围内实现双光子共振吸收,从而使晶体材料发生热致开裂、化学键断裂与分解、激光诱导电离等一系列物理化学过程,形成垂直于激光入射方向的改质层,最终实现晶体剥离成晶片或晶片减薄。3.根据权利要求1所述的一种sic晶片的检测系统,其特征在于,所述胶膜压紧压力控制器(8)配设有压力传感器,实时监测施加压力值。4.根据权利要求1所述的一种sic晶片的检测系统,其特征在于,所述晶片剥离仪(11)通过电缸给予剥离力,电缸上配设压力传感器,实时自动控制和监测施加的剥离力大小。5.一种sic晶片的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:将晶锭进行激光垂直改质,将激光垂直改质过的晶锭表面进行等离子活化,将等离子活化过的晶锭底部粘接晶锭托盘后通过传输带传送到剥离工位;激光改质后sic晶锭通过改质层视觉检测仪(2)对晶锭改质层裂纹扩展进行检测,查看裂纹扩展质量,改质层视觉检测仪(2)将改质层形貌传输到视觉信息处理计算机(6)上,视觉信息处理计算机(6)对图像进行分析;将改质后sic晶锭放置到裂纹超声加工仪(4)进行辅助加工,增大改质层裂纹扩展范围,降低改质层结合力;对改质后sic晶锭表面涂粘结剂,在粘贴剂上配设玻璃板,将玻璃板盖到粘贴剂上方,通过胶膜压紧压力控制器(8)对玻璃板施加压力,使玻璃板与晶锭表面紧密粘结;胶膜粘贴质量视觉检测器(9)对玻璃板上表面进行扫描监测,将表面形貌传输到视觉
信息处理计算机上,视觉信息处理计算机对图像进行分析,判断晶锭上表面与玻璃板之间粘结剂的粘结情况,包括中间气泡分布情况、气泡大小和数量,进而判断胶膜粘结是否合格有效;sic晶锭在剥离工位进行sic晶片剥离,当剥离动作结束,晶片完整性视觉检测器(10)对玻璃板上表面进行扫描,将表面形貌传输到视觉信息处理计算机(6)上,并对图像进行分析,通过玻璃表面形貌判断是否粘有整片或部分sic晶片,进而触发指令是否进入下一工序或者进入晶片和晶锭ng库(12);剥离后的晶锭和晶片分别进行晶片磨削仪(14)和晶锭磨削仪(15)表面磨削。6.根据权利要求5所述的一种sic晶片的检测方法,其特征在于,所述改质层视觉检测仪(2)对晶锭改质层裂纹扩展质量进行检测,检测sic晶锭表面裂纹是否扩展完全,是否进入下一步工序或是返回上一工序重新激光扫描改质。7.根据权利要求5所述的一种sic晶片的检测方法,其特征在于,裂纹超声加工仪(4)通过超声产生的震荡波使晶锭预设剥离面裂缝继续延伸,使改质层的裂缝扩展至整个剥离面。8.根据权利要求5所述的一种sic晶片的检测方法,其特征在于,使用的玻璃板为钢化玻璃板或石英玻璃板或透光性好的非金属材料,其中,通过玻璃板位置视觉检测器(7)查看玻璃板位置是否与改质后的晶锭位置居中分布。

技术总结
本发明涉及一种SiC晶片的检测系统及其检测方法,包括SiC晶锭激光改质仪、改质层视觉检测仪、晶锭NG库、裂纹超声加工仪、晶锭涂胶仪、视觉信息处理计算机、玻璃板粘贴仪、玻璃板位置视觉检测器、胶膜压紧压力控制器、胶膜粘贴质量视觉检测器、晶片完整性视觉检测器、晶片剥离仪、晶片和晶锭NG库、晶锭除胶仪、晶片磨削仪和晶锭磨削仪。本发明可提升晶体加工效率、减少材料损耗,从而显著降低如硅、碳化硅、氮化镓或蓝宝石等衬底的生产成本、提高成品晶圆产量;在线检测对晶锭剥离过程进行监控,对关键工序进行检测分选,对剥离的晶片和晶锭进行分选,能够提高晶片生成成功率,节约生产时间,提高生产效率。高生产效率。高生产效率。


技术研发人员:张红梅 胡北辰 唐景庭 张彩云 牛奔 田雅芳 刘彦利 张志耀
受保护的技术使用者:西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所)
技术研发日:2023.01.05
技术公布日:2023/3/21
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