一种检测晶圆倾斜的装置、晶圆加工系统及使用方法

技术领域

本发明涉及晶圆检测技术领域，具体涉及一种检测晶圆倾斜的装置、晶圆加工系统及使用方法。

背景技术

在集成电路制造中，Wafer(晶圆)通常会通过晶圆传输系统在设备内部不同工位间进行传递，待Wafer传输完成后，待加工模块的固定机构固定Wafer后执行所设的Recipe(加工菜单)。

在Wafer加工的过程中，若Wafer放置倾斜，常常会发生Wafer与固定机构脱落的情况，严重时会产生碎片，甚至会破坏加工模块的部件，其碰撞产生的细小颗粒会对整个机台产生污染，进而影响机台内所有Wafer加工的效果。

现有检测装置，往往从Wafer的上方拍照进行检测，导致晶圆倾斜的判定不够准确。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的检测装置从Wafer上方拍照进行检测，存在倾斜度判定不准确的缺陷，从而提供一种检测晶圆倾斜的装置、晶圆加工系统及使用方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种检测晶圆倾斜的装置，包括：

托架，所述托架适于托举或夹持待检测晶圆；

拍摄组件，设于托架的侧面，所述拍摄组件包括摄像头，所述摄像头拍摄待检测晶圆的侧面图像；

控制器，所述控制器适于与摄像头线路连接。

可选地，所述摄像头的数量为两个，两个所述摄像头成夹角设置。

可选地，两个摄像头的夹角为90°。

可选地，还包括两个光源，一个所述光源与一个摄像头对应设置，所述光源与控制器线路连接，所述光源朝向待检测晶圆发出光线，所述光源射出的光线为平行设置。

可选地，每一所述摄像头与待检测晶圆间均设有一块成像板。

可选地，每一所述光源与待检测晶圆间均设有一块成像板。

可选地，还包括显示屏，所述显示屏与控制器线路连接。

一种晶圆加工系统，包括上述的检测晶圆倾斜的装置，还包括待加工模块。

一种检测晶圆倾斜的装置的使用方法，摄像头拍摄待检测晶圆侧面图像，控制器接收摄像头拍摄的图像，以判断待检测晶圆是否为水平放置。

可选地，包括以下步骤：

(1)将待检测晶圆放置于托架上；

(2)打开光源，摄像头拍摄待检测晶圆的侧面图像，并传递至控制器；

(3)控制器进行图像处理，依次经数据压缩、特征处理、倾角检测，显示屏实时显示处理过程；

(4)控制器判定是否倾斜，若倾斜，机台停止待加工模块一切动作，进行故障处理，故障处理完成后，重复步骤(2)；若不倾斜，则启动加工模块进行加工。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，包括：托架，适于托举或夹持待检测晶圆；拍摄组件，设于托架的侧面，拍摄组件包括摄像头，摄像头拍摄待检测晶圆的侧面图像；控制器，控制器适于与摄像头线路连接。摄像头拍摄待检测晶圆侧面图像，控制器接收摄像头拍摄的图像，以判断待检测晶圆是否为水平放置。通过拍摄待检测晶圆的侧面图像，再由控制器接收和分析图像，以判断待检测晶圆是否水平放置，具有精准度高的优点，解决了现有检测装置从晶圆上方拍照检测的问题，提升了判断的准确度。

2.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，摄像头的数量为两个，两个所述摄像头成夹角设置，两个摄像头不同角度拍摄图像，使成像更加全面、更加准确，在最大程度上保证晶圆的水平度。

3.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，两个摄像头的夹角为90°，可以同时检测两个方向的水平度，针对于正面轻微倾斜，可以从侧面成像清晰的判断，同时针对于侧面轻微倾斜，正面成像也可以进行清晰的判断。

4.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，还包括两个光源，一个光源与一个摄像头对应设置，光源与控制器线路连接，光源朝向待检测晶圆发出光线，光源射出的光线为平行设置，利用平行光源照射物体，物体会阻挡光线并产生投影的原理进行检测，当照射待检测晶圆时，晶圆会形成一个投影，同样，在与第一束光线有一定夹角的地方再用一束光照射晶圆，晶圆会在第二个成像板上形成一个投影。用摄像头进行拍照，通过判断投影的形状、角度或面积等特征，来判断晶圆是否出现倾斜。

5.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，每一摄像头与待检测晶圆间均设有一块成像板，光线经待检测晶圆后投影到成像板上，通过摄像头对成像板进行拍照，再进行判定。在装置中，成像板相当于一块“白布”，由于光源照射晶圆、光源以及晶圆遮挡光源形成的阴影部分映射到成像板上，形成局部黑色、整体白色的图片，相较于无成像板的设计，无论是从图像处理上、特征处理上、倾斜判断上更加准确、更加高效。

6.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，每一光源与待检测晶圆间均设有一块成像板，光源照射成像板形成白背景，晶圆处于成像板和摄像头之间，造成成像板在摄像头成像缺失，形成的黑色特征。

7.本发明提供的检测晶圆倾斜的装置，还包括显示屏，显示屏与控制器线路连接，由显示屏显示待检测晶圆的状态，便于现场人员实时观测和控制。

8.本发明提供的晶圆加工系统，还包括待加工模块，由于采用了上述任一项所述的检测晶圆倾斜的装置，因此具有上述任一项所述的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的检测晶圆倾斜的装置的俯视图；

图2为本发明的实施方式中提供的检测晶圆倾斜的装置的俯视图；

图3为本发明的实施方式中提供的检测晶圆倾斜的装置的俯视图；

图4为本发明实施方式中提供的摄像头通过成像板拍摄到水平放置的待检测晶圆的图像；

图5为本发明实施方式中提供的摄像头通过成像板拍摄到倾斜放置的待检测晶圆的图像；

图6为本发明实施方式中提供的待检测晶圆上放有异物的图像；

图7为本发明实施方式中提供的检测晶圆倾斜的装置的使用流程图。

附图标记说明：1、待检测晶圆；2、成像板；3、摄像头；4、托架；5、异物；6、光线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

如图1－7所示的检测晶圆倾斜的装置一种具体实施方式，包括：托架4、以及设于托架4侧面的拍摄组件，托架4适于支撑或夹持水平放置的待检测晶圆1。

如图1－6所示，拍摄组件包括成90°角设置的两个摄像头3、与摄像头3对应设置的两个光源，需要注意的是，一个摄像头3对应一个光源，光源与摄像头3间设有待检测晶圆1，光源发出朝向待检测晶圆1的光线6、且光线6为平行设置。具体的，摄像头3为CCD相机。为便于成像，每一摄像头3与待检测晶圆1间分别设有一块成像板2，以使光源经待检测晶圆1后到达成像板2上，摄像头3拍摄成像板2上的图像。

为便于控制，还包括控制器和显示屏，控制器接收摄像头3拍摄的图像，按区域压缩，使整个图像呈黑白色，通过提取出投影图片的形状、角度或面积等特征、排除干扰项，能够比较快速地判断出待检测晶圆1是否发生倾斜。

一种晶圆加工系统，包括上述的检测晶圆倾斜的装置，还包括待加工模块。

一种检测晶圆倾斜的装置的使用方法，如图7所示，包括以下步骤：

(1)将待检测晶圆1放置于托架4上；

(2)打开光源，摄像头3拍摄待检测晶圆1的侧面图像，并传递至控制器；

(3)控制器进行图像处理，依次经数据压缩、特征处理、倾角检测，显示屏实时显示处理过程；

(4)控制器判定是否倾斜，若倾斜，机台停止待加工模块一切动作，进行故障处理，故障处理完成后，重复步骤(2)；若不倾斜，则启动加工模块进行加工。

需要注意的是，控制器会通过图像算法，提取出投影的形状、角度或面积等特征，则能够比较快速的判断出待检测晶圆1是否发生倾斜。如果待检测晶圆1上存在液滴等异物5，则该待检测晶圆1的投影示例如图6所示，同样，通过图像算法，可以去除或者忽略该投影特征造成的干扰，顺利的检测出待检测晶圆1是否存在倾斜。

作为一种替代的实施方式，每一光源与待检测晶圆1间分别设有一块成像板2。

作为一种替代的实施方式，还可不设置成像板2。

作为一种替代的实施方式，摄像头3的数量还可为1个、3个甚至更多个。

作为一种替代的实施方式，两个摄像头3的角度还可为其它角度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。