一种晶圆缺陷检测设备的制作方法

本发明涉及晶圆检测，尤其是指一种晶圆缺陷检测设备。

背景技术：

1、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，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；

2、为了制备出高精度、高质量的晶圆产品，需要保证晶圆的质量，晶圆的质量包括尺寸精度：如晶圆的直径、厚度和平面度；表面质量:晶圆的表面应平整、光滑、无气泡、无裂纹、无污渍、无划痕和其他的瑕疵。

3、晶圆的缺陷一般为表面存在凸出的颗粒或者存在凹陷，晶圆为精密零件，所以一般光学检测设备直接查看，很难看出晶圆的表面细小的缺陷，导致检测精度一般。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种晶圆缺陷检测设备，包括无尘检测箱，所述无尘检测箱，所述无尘检测箱的内壁上固接有稳固块，所述稳固块的一侧设置有移动座，所述移动座靠近稳固块的一端固接有两根平行设置的限位杆，所述限位杆穿过稳固块，所述移动座的底部固接有支撑架，所述支撑架的底部固接有用于发射激光的发射器，所述支撑架的底部还固接有光学检测器，所述移动座的外侧设置有用于带动移动座水平移动的移动组件，所述无尘检测箱的内侧设置有用于放置晶圆的承接盘一，所述承接盘一位于移动座的下方，所述承接盘一的底部设置有用于带动承接盘一转动的转动组件，晶圆的缺陷一般为表面存在凸出的颗粒或者存在凹陷，晶圆为精密零件，所以一般光学检测设备直接查看，很难看出晶圆的表面细小的缺陷，导致检测精度一般，通过发射器向晶圆的表面照射激光束，通过光学检测器观察光束与晶圆的接触点，若光束反射正常，表示此处未出现缺陷，若是此时存在凹陷或者凸起，则会导致发射的光束发生散射，此时通过光学检测器就能检测出反射光的变化，表示晶圆此处出现缺陷，让光束经过晶圆的每寸空间，就可以对晶圆的表面进行地毯式检测，有效的保证了检测精准度，通过转动组件带动承接盘一进行旋转，从而带动晶圆进行旋转，让垂直向下的光束，环绕晶圆表面一圈，从而可以检测晶圆表面一圈的缺陷，之后随着移动组件带动发射器和光学检测器进行水平移动，自内向外，将晶圆的外表面全部检测，保证没有检测死角，不仅提高了检测精度，且纯机械运作，只需将晶圆放置在承接盘一上方即可完成全面检测过程。

3、在本发明的一个实施例中，所移动组件包括与无尘检测箱内壁固接的驱动箱，所述驱动箱位于稳固块远离移动座的一侧，所述移动座与稳固块之间固接有两个弹簧，所述弹簧位于限位杆的外侧，所述驱动箱与移动座之间连接有两个呈平行设置的拉扯带，所述拉扯带穿过稳固块，所述驱动箱的外侧设置有收卷组件，所述收卷组件用于收卷和释放拉扯带，开始时，先将晶圆放置在承接盘一上方，通过转动组件让晶圆旋转，此时发射器位于晶圆上方偏一侧，随着收卷组件收卷拉扯带，拉扯带会拉动移动座向稳固块方向水平移动，让发射器移动到晶圆的最边缘处，随着移动座继续移动，发射器的光束会接触到晶圆表面，光学检测器的观察点保持不变，一直是光束与晶圆的接触点，随着晶圆旋转，光束会将晶圆的最外侧检测完毕，随着移动座的继续移动，光束逐渐向晶圆内圈靠近，最终光束与晶圆的中心点接触，就能完成晶圆表面的全部检测，检测一片晶圆结束后，将晶圆取出，放入新的晶圆，此时光束刚好位于晶圆最中心点，随着收卷组件逐渐释放拉扯带，在弹簧的作用下，移动座逐渐归位，直到光束离开晶圆表面有完成了又一次检测过程，通过此种设置，保证了一次检测过程，就将晶圆表面全部检测完成的效果，且移动座的来回运动都可以进行检测，无需归位后再检测。

4、在本发明的一个实施例中，所述收卷组件包括缠绕辊和二重辊，所述缠绕辊的一端固接有减速电机，所述驱动箱的内侧设置有齿轮组，所述齿轮组包括四个直径相同的齿轮，其中两个齿轮分别与缠绕辊和二重辊固接，四个齿轮自上而下等距排列，且四个齿轮相互啮合，两个拉扯带的设置，使得稳固块移动的更加稳定，通过减速电机带动缠绕辊正转和反转，从而实现了收卷和释放拉扯带的功能，而齿轮组件的设置，让二重辊和缠绕辊可以进行同步旋转，完成同时收卷和释放的效果，同时此结构中，在检测晶圆外侧时，移动座的移动速度要放慢，保证光束可以经过所有外圈，在检测晶圆内侧时，因为内圈面积较小，不需要过多检测，因此移动座的移动轨迹需要设计成变速运动，自外向内速度逐渐变小，配合缠绕辊和拉扯带的设置，当移动座远离稳固块时，此时缠绕辊的外侧没有缠绕拉扯带，随着减速电机的收卷，开始时旋转一圈收卷的拉扯带长度很少，移动座越靠近稳固块，由于缠绕辊的外侧收卷了大量的拉扯带，导致外体积增大，因此同样的转速，旋转一圈收卷的拉扯带变多，通过此种设置，让移动座移动到稳固块的过程，为一个变速过程，速度准备夹块，且此操作无需系统控制，只需减速电机正常慢速旋转即可，变速过程使得光束走过一个涡状线，让光束可以全面覆盖晶圆。

5、在本发明的一个实施例中，所述拉扯带呈扁平状设置，所述拉扯带为纤维材料编织而成，且拉扯带的内部镶嵌有多根呈平行设置的钢丝，所述无尘检测箱的内壁上固接有滑杆，所述滑杆贯穿移动座的中部与稳固块固接，配合拉扯带的扁平设置，可以稳定缠绕在缠绕辊的外侧，且可以逐步增加缠绕辊的外体积，为变速运动服务，而钢丝的设置，可以保证拉扯带的强度，滑杆的设置，进一步提升了移动座的稳定移动过程。

6、在本发明的一个实施例中，所述移动座靠近稳固块的一侧固接有两个卡块，所述稳固块靠近移动座的一侧开设有两个与卡块相适配的卡槽，所述卡槽内侧设置有电磁阀，当移动座移动到块靠近稳固块后，卡块会逐步插入卡槽中，当光束与晶圆中心点重合后，启动电磁阀加工卡块卡住，限制移动座的移动，待到新的晶圆放入承接盘一后，将电磁阀开启，并缓慢释放拉扯带完成检测，此种设置，可以稳固移动座的位置，同时无需拉扯带提供稳固力，减少拉扯带长期受力变形的问题。

7、在本发明的一个实施例中，所述无尘检测箱的内侧底部固接有伺服电机，所述伺服电机的顶部输出端连接有升降座，所述升降座的顶端固接有两个支架，其中一个支架的端部与承接盘一外侧滑动卡接，另一个支架的端部滑动卡接承接盘二，所述承接盘一和承接盘二结构相同，所述无尘检测箱的外侧开设有两个出入槽，若是只使用一个承接盘一，需要在检测完之后，停下设备，等到晶圆更换后才能再进行工作，效率较低，通过增加一个承接盘二，当承接盘一顶部的晶圆在接收检测时，将新的晶圆放置在承接盘二上方，当承接盘一顶部的晶圆检测结束后，通过伺服电机带动升降座旋转，让承接盘二旋转到检测位置，此时将检测好的晶圆取走，并放上新的晶圆，通过此种设置，将更换晶圆的时间插入到检测过程中，大大加快了检测效率。

8、在本发明的一个实施例中，两个所述支架之间的夹角为九十度，所述升降座的外侧开设有螺旋槽一，所述无尘检测箱的内侧固接有两个呈水平设置的直杆，所述直杆的端部位于螺旋槽一内侧，所述伺服电机的输出端与升降座的底部花键连接，每次伺服电机的正反转角度均为九十度，此时不检测的承接盘一或承接盘二通过出入槽漏在无尘检测箱外侧，便于更换晶圆，支架通过螺栓固定在升降座外侧，可以进行更换，由于支架结构相同，会导致承接盘一和承接盘二一高一低，通过直杆和螺旋槽一的设置，当伺服电机带动升降座旋转时，由于伺服电机底部与升降座底部花键连接，因此升降座可以上下滑动，同时保持传动，在直杆与螺旋槽一的作用下，会让升降座跟随旋转方向上升和下降，从而让位于发射器底部的承接盘一和承接盘二始终保持同样的高度，保证了检测的准确性。

9、在本发明的一个实施例中，所述转动组件包括驱动电机，所述驱动电机的顶部输出端固接有伸缩磁石杆，所述伸缩磁石杆包括伸缩杆和位于伸缩杆顶部的磁石块，所述伸缩杆的内侧固接有弹性件，所述承接盘一和承接盘二的底部均固接有磁性金属材料的对接座，所述驱动电机的外侧设置有升降组件，所述升降组件用于带动驱动电机上升下降，通过驱动电机转动带动伸缩磁石杆转动，在磁石块与对接座的吸附下，可以带动承接盘一或承接盘二进行旋转，但是在承接盘一和承接盘二移动时，伸缩磁石杆不能接触承接盘一和承接盘二，通过升降组件设置，在承接盘一和承接盘二移动时，将伸缩磁石杆向下移动，当承接盘一和承接盘二稳定在原位后，再让伸缩磁石杆上升完成对接传动，保证了承接盘一和承接盘二移动时不受影响。

10、在本发明的一个实施例中，所述升降组件包括与传动杆外侧固接的偏向杆，所述驱动电机的外侧套设有上升筒，所述上升筒的内壁上开设有螺旋槽二和圆环槽，所述螺旋槽二的顶部与圆环槽连通，所述偏向杆的端部位于螺旋槽二的内侧，当需要伸缩磁石杆上升时，只需让驱动电机带动传动杆正向旋转，在偏向杆和螺旋槽二的配合下，就能让驱动电机和传动杆上顶，让伸缩磁石杆与对接座对接，从而带动对接座旋转，当偏向杆移动到最顶端后，会在环形的圆环槽中旋转，当需要伸缩磁石杆下沉时，只需反向驱动偏向杆，偏向杆就会在反转过程中进入到螺旋槽二中，最后驱动电机好传动杆整体下沉，而伸缩杆的设置，为了让传动杆上顶时，可以适承接盘一和承接盘二的高度，不会损伤承接盘一和承接盘二。

11、在本发明的一个实施例中，所述上升筒与无尘检测箱固接，所述上升筒的内侧分为上下两个部分，上方的为圆柱形空腔，下方为方形空腔，所述驱动电机的外壳为方形，且横截面与方形空腔相适配，所述驱动电机位于方形空腔中，方形的空腔让驱动电机只能上下移动，无法旋转，保证只有传动杆旋转，让旋转力度部分转变为上升和下降的力度，通过此种设置，无需再设置升降电器，减少了成本，也减少了操作难度。

12、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

13、本发明所述的一种晶圆缺陷检测设备，通过光学检测器观察光束与晶圆的接触点，若光束反射正常，表示此处未出现缺陷，若是此时存在凹陷或者凸起，则会导致发射的光束发生散射，此时通过光学检测器就能检测出反射光的变化，表示晶圆此处出现缺陷，让光束经过晶圆的每寸空间，就可以对晶圆的表面进行地毯式检测，有效的保证了检测精准度，通过转动组件带动承接盘一进行旋转，从而带动晶圆进行旋转，让垂直向下的光束，环绕晶圆表面一圈，从而可以检测晶圆表面一圈的缺陷，之后随着移动组件带动发射器和光学检测器进行水平移动，自内向外，将晶圆的外表面全部检测，保证没有检测死角，不仅提高了检测精度，且纯机械运作，只需将晶圆放置在承接盘一上方即可完成全面检测过程；

14、通过转动组件让晶圆旋转，此时发射器位于晶圆上方偏一侧，随着收卷组件收卷拉扯带，拉扯带会拉动移动座向稳固块方向水平移动，让发射器移动到晶圆的最边缘处，随着移动座继续移动，发射器的光束会接触到晶圆表面，光学检测器的观察点保持不变，一直是光束与晶圆的接触点，随着晶圆旋转，光束会将晶圆的最外侧检测完毕，随着移动座的继续移动，光束逐渐向晶圆内圈靠近，最终光束与晶圆的中心点接触，就能完成晶圆表面的全部检测，检测一片晶圆结束后，将晶圆取出，放入新的晶圆，此时光束刚好位于晶圆最中心点，随着收卷组件逐渐释放拉扯带，在弹簧的作用下，移动座逐渐归位，直到光束离开晶圆表面有完成了又一次检测过程，通过此种设置，保证了一次检测过程，就将晶圆表面全部检测完成的效果，且移动座的来回运动都可以进行检测，无需归位后再检测。