CN115808605B - 一种半导体材料制备用质量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体质量检测领域，公开了一种半导体材料制备用质量检测装置，包括两个对称设置的安装板，两个安装板之间安装有输送机，所述输送机的外表面上固定设置有多个呈等距离排布设置的载物机构，所述载物机构用于放置半导体工件；第一检测箱体，固定安装在安装板的上端；第二检测箱体，固定安装在安装板的上端；第三检测箱体，固定安装在安装板的上端；调节机构一，固定安装在第一检测箱体的内部，所述调节机构一用于调节光源照射角度；本发明可以对半导体进行质量要求更严格的性能检测，利于精准的把控半导体质量，并且对于不合格产品可以做到有效剔除，减轻了使用者的负担。

Description

一种半导体材料制备用质量检测装置

技术领域

本发明涉及半导体质量检测领域，更具体地说，它涉及一种半导体材料制备用质量检测装置。

背景技术

公开号为CN216052040U的专利文件公开了一种新型第三代半导体检测装置，包括截面为U字形的机架，机架的一端设置有主动轴和第一电机；机架的另一端的外侧固定设置有水平的调节气缸，夹紧气缸的伸缩端延伸至所述连接盘的内部并分别设置有夹紧块；机架的上部可转动的设置有一个螺杆并沿螺杆对称的固定设置有两个滑杆，机架的外侧设置有用于驱动所述螺杆旋转的第二电机，螺杆和两个所述滑杆上共同设置有截面为L形的安装座，安装座的竖直部上开设有与所述螺杆相适配的螺纹孔和两个分别与两个滑杆相适配的光孔，安装座的水平部下方固定设置有检测仪，能够实现对半导体各个部位的检测，无需人为的去移动半导体，使检测工作更加高效全面，但是在实际应用过程中，仅对半导体的外观进行检测，缺少了对半导体质量要求更严格的性能检测，不利于精准的把控半导体质量，并且对于不合格产品也不能做到有效剔除，还需要人工进行分选操作，增加了使用者的负担。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种半导体材料制备用质量检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种半导体材料制备用质量检测装置，包括两个对称设置的安装板，两个安装板之间安装有输送机，所述输送机的外表面上固定设置有多个呈等距离排布设置的载物机构，所述载物机构用于放置半导体工件；

第一检测箱体，固定安装在安装板的上端；

第二检测箱体，固定安装在安装板的上端；

第三检测箱体，固定安装在安装板的上端；

调节机构一，固定安装在第一检测箱体的内部，所述调节机构一用于调节光源照射角度；

两个对称设置的调节机构二，固定安装在第一检测箱体的内部，所述调节机构二用于将经过第一检测箱体下方的载物机构上端的半导体工件进行高度调节并将半导体工件翻转九十度；所述调节机构二、调节机构一配合使用，用于对半导体工件进行第一次检测，所述第一检测箱体的内部远离调节机构一的一侧内壁上设置有用于显示第一次检测结果的检测件；

检测仪，位于第二检测箱体的内部，所述第二检测箱体的上端设置有用于驱动检测仪进行竖直方向上的展直线往返运动的升降气缸二；

两个调节机构三，两个所述调节机构三呈对称设置在第二检测箱体的内部，所述调节机构三用于将经过第二检测箱体下方的载物机构上端的半导体工件进行高度调节；

调节机构四，位于第二检测箱体的内部，所述调节机构四用于对半导体工件的温度进行调节，所述调节机构四、检测仪配合使用，用于对不同温度下半导体工件的电阻率进行检测。

作为本发明进一步的方案：分选机构，位于第三检测箱体的内部，所述分选机构用于对检测不合格的半导体工件进行剔除，所述第三检测箱体的外表面上设置有分选槽，所述第三检测箱体的一侧内壁上设置有斜板。

作为本发明进一步的方案：所述分选机构包含安装在第三检测箱体的顶端内壁上的升降块，所述升降块的下端转动安装有吸附件，所述分选机构还包含安装在第三检测箱体的上表面的分选气缸，所述升降块的一侧设置有用于驱动吸附件进行转动的转动电机，所述分选气缸用于驱动升降块、吸附件一同做直线往返运动。

作为本发明进一步的方案：所述载物机构包含固定安装在输送机外表面上的固定底座，所述固定底座的上端固定连接有连接座，所述连接座的上端对称设置有挡板，所述连接座的上表面设置有顶出杆，所述连接座内置有用于驱动顶出杆将半导体工件进行顶出的驱动件，所述连接座的上端设置有与顶出杆相适配的安装槽。

作为本发明进一步的方案：所述调节机构一包含固定安装在第一检测箱体顶端内壁上的固定柱一，所述固定柱一的下端转动安装有固定柱二，所述固定柱一内置有用于驱动固定柱二进行转动的旋转电机一，所述固定柱二的下端转动安装有固定壳体，所述固定壳体的内部设置有光源件，所述固定柱二的外表面上设置有用于驱动固定壳体、光源件一同进行转动的调节电机。

作为本发明进一步的方案：所述调节机构二包含固定安装在第一检测箱体内部的固定板，所述固定板位于固定柱一的一侧，且所述固定板的一端延伸至第一检测箱体的外部，所述固定板的上端固定安装有升降气缸一，所述升降气缸一的输出端贯穿固定板，所述升降气缸一的输出端连接有固定柱三，所述固定柱三的一侧滑动连接有固定柱四，所述固定柱三内置有用于驱动固定柱四进行直线往返运动的往返气缸，所述固定柱四远离固定柱三的一侧转动安装有弧形板，所述固定柱四内置有用于驱动弧形板进行转动的旋转电机二。

作为本发明进一步的方案：所述调节机构三包含滑动安装在第二检测箱体一侧内壁上的升降板，所述第二检测箱体一侧内壁上设置有位于升降板下方的升降气缸三，所述升降气缸三用于驱动升降板进行垂直升降，所述升降板的一侧滑动设置有卡板，所述升降板的上端设置有用于驱动卡板进行滑动的伸缩件。

作为本发明进一步的方案：所述调节机构四包含固定安装在第二检测箱体外表面上的伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端贯穿至第二检测箱体的内部，所述伸缩气缸的输出端连接有置物盘，所述置物盘的一侧固定安装有连接板，所述连接板的一侧设置有位于置物盘下方的加热盘，所述连接板的另一侧设置有升降气缸四，所述加热盘的一侧连接有滑动安装在连接板上的滑板，所述升降气缸四的输出端与滑板的下端相连接。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明可以对半导体工件分别进行连续性的折射率检测以及电阻率检测，利于把控产品质量；本发明可以及时的将不合格产品进行剔除，避免后续投入更多的人力、物力进行加工，并且本发明可以使得光源件的照射角度可以实现更大范围的调节，具有更好的适用性；而且本发明通过设置的载物机构实现半导体工件与载物机构的快速脱离，也避免了半导体工件出现卡住导致无法下料的问题。

本发明中，设置的调节机构四可以在需要对不同温度条件下的半导体工件进行检测时，启动加热盘，加热盘产生的热量将半导体工件进行加热升温，并且可以通过升降气缸四调节加热盘的高度，改变加热盘与置物盘的间距，来获得更快的升温速率，缩短检测的时间。

附图说明

图1为本发明一种半导体材料制备用质量检测装置的整体结构图；

图2为本发明中第一检测箱体、调节机构一、调节机构二的侧视剖面示意图；

图3为本发明中固定柱三、固定柱四、弧形板的仰视连接示意图；

图4为本发明中第二检测箱体、升降气缸二、检测仪、调节机构三的侧视剖面示意图；

图5为本发明中调节机构四的侧视图；

图6为本发明中第三检测箱体、分选机构的主视剖面示意图；

图7为本发明中载物机构的结构示意图。

图中：1、输送机；2、控制器；3、载物机构；4、支撑腿；5、第一检测箱体；6、第二检测箱体；7、第三检测箱体；8、观察窗；9、斜板；10、调节机构一；101、固定柱一；102、固定柱二；103、固定壳体；104、光源件；105、调节电机；11、调节机构二；111、固定板；112、升降气缸一；113、固定柱三；114、固定柱四；115、弧形板；12、检测件；13、升降气缸二；14、检测仪；15、调节机构三；151、升降板；152、升降气缸三；153、卡板；154、伸缩件；16、调节机构四；161、伸缩气缸；162、置物盘；163、连接板；164、加热盘；165、升降气缸四；17、分选机构；171、分选气缸；172、升降块；173、转动电机；174、吸附件；31、固定底座；32、连接座；33、挡板；34、顶出杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1－图7得到以下实施例：

实施例1

一种半导体材料制备用质量检测装置，用于对半导体工件进行质量检测，并且将不符合生产标准的剔除，保证产品质量。

该半导体材料制备用质量检测装置包括以下构件：

两个对称设置的安装板，两个安装板之间安装有输送机1，输送机1的外表面上固定设置有多个呈等距离排布设置的载物机构3，载物机构3用于放置半导体工件，本发明中的半导体工件指的是晶圆工件；安装板的下端对称设置有支撑腿4；第一检测箱体5，固定安装在安装板的上端；第二检测箱体6，固定安装在安装板的上端；第三检测箱体7，固定安装在安装板的上端；调节机构一10，固定安装在第一检测箱体5的内部，调节机构一10用于调节光源照射角度；第一检测箱体5的外表面上设置有观察窗8。

两个对称设置的调节机构二11，均固定安装在第一检测箱体5的内部，调节机构二11用于将经过第一检测箱体5下方的载物机构3上端的半导体工件进行高度调节并将半导体工件翻转九十度；调节机构二11、调节机构一10配合使用，用于对半导体工件进行第一次检测，第一检测箱体5的内部远离调节机构一10的一侧内壁上设置有用于显示第一次检测结果的检测件12；

检测仪14，位于第二检测箱体6的内部，第二检测箱体6的上端设置有用于驱动检测仪14进行竖直方向上的展直线往返运动的升降气缸二13；

两个调节机构三15，两个调节机构三15呈对称设置在第二检测箱体6的内部，调节机构三15用于将经过第二检测箱体6下方的载物机构3上端的半导体工件进行高度调节；调节机构三15包含滑动安装在第二检测箱体6一侧内壁上的升降板151，第二检测箱体6一侧内壁上设置有位于升降板151下方的升降气缸三152，升降气缸三152用于驱动升降板151进行垂直升降，升降板151的一侧滑动设置有卡板153，升降板151的上端设置有用于驱动卡板153进行滑动的伸缩件154；调节机构三15在使用时，启动伸缩件154驱动卡板153在升降板151上滑动，直至两个卡板153分别与位于第二检测箱体6下方的载物机构3上端的半导体工件外表面相接触，然后启动升降气缸三152驱动升降板151进行垂直抬升，直至到达预设高度。

调节机构四16，位于第二检测箱体6的内部，调节机构四16用于对半导体工件的温度进行调节，调节机构四16、检测仪14配合使用，用于对不同温度下半导体工件的电阻率进行检测，也是第二次检测；调节机构四16包含固定安装在第二检测箱体6外表面上的伸缩气缸161，伸缩气缸161的输出端贯穿至第二检测箱体6的内部，伸缩气缸161的输出端连接有置物盘162，置物盘162的一侧固定安装有连接板163，连接板163的一侧设置有位于置物盘162下方的加热盘164，连接板163的另一侧设置有升降气缸四165，加热盘164的一侧连接有滑动安装在连接板163上的滑板，升降气缸四165的输出端与滑板的下端相连接；在调节机构三15将半导体工件抬升至预设高度后，启动调节机构四16中的伸缩气缸161将置物盘162移动至半导体工件的下方，然后启动调节机构三15脱离半导体工件，使得半导体工件落至置物盘162的上端，在需要对不同温度条件下的半导体工件进行检测时，启动加热盘164，加热盘164产生的热量将半导体工件进行加热升温，并且可以通过升降气缸四165调节加热盘164的高度，改变加热盘164与置物盘162的间距，来获得更快的升温速率，缩短检测的时间。

分选机构17，位于第三检测箱体7的内部，分选机构17用于对检测不合格的半导体工件进行剔除，第三检测箱体7的外表面上设置有分选槽，第三检测箱体7的一侧内壁上设置有斜板9；斜板9具有一定的倾斜角度，并且斜板9靠近分选槽的一端处于较低的水平面，目的是为了确保经过分选机构17剔除的半导体工件可以顺利进入分选槽内部；分选机构17包含安装在第三检测箱体7的顶端内壁上的升降块172，升降块172的下端转动安装有吸附件174，分选机构17还包含安装在第三检测箱体7的上表面的分选气缸171，升降块172的一侧设置有用于驱动吸附件174进行转动的转动电机173，分选气缸171用于驱动升降块172、吸附件174一同做直线往返运动；吸附件174可以自动调节吸附力度，当最开始接触需要进行剔除的半导体工件时，吸附力度处于最大值，分选气缸171带动升降块172、吸附件174一同下降，直至吸附件174吸附在需要进行剔除的半导体工件的上表面，然后恢复初始位置，接着启动转动电机173将半导体工件转向偏向斜板9的一侧，最终落入分选槽内部，完成剔除操作。

载物机构3包含固定安装在输送机1外表面上的固定底座31，固定底座31的上端固定连接有连接座32，连接座32的上端对称设置有挡板33，连接座32的上表面设置有顶出杆34，连接座32内置有用于驱动顶出杆34将半导体工件进行顶出的驱动件，连接座32的上端设置有与顶出杆34相适配的安装槽，优选为可以实现安装、分离的连接方式，并且通过挡板33的固定，使得半导体工件在检测过程中的位置不易出现偏移的问题，而且设置的驱动件、顶出杆34可以在半导体工件输送至输送机1下表面时，实现半导体工件与载物机构3的快速脱离，也避免了半导体工件出现卡住导致无法下料的问题。

调节机构一10包含固定安装在第一检测箱体5顶端内壁上的固定柱一101，固定柱一101的下端转动安装有固定柱二102，固定柱一101内置有用于驱动固定柱二102进行转动的旋转电机一，固定柱二102的下端转动安装有固定壳体103，固定壳体103的内部设置有光源件104，固定柱二102的外表面上设置有用于驱动固定壳体103、光源件104一同进行转动的调节电机105；调节电机105驱动固定壳体103、光源件104一同进行转动，并且固定柱一101内置有用于驱动固定柱二102进行转动的旋转电机一，使得光源件104的照射角度可以实现更大范围的调节，具有更好的适用性。

调节机构二11包含固定安装在第一检测箱体5内部的固定板111，固定板111位于固定柱一101的一侧，且固定板111的一端延伸至第一检测箱体5的外部，固定板111的上端固定安装有升降气缸一112，升降气缸一112的输出端贯穿固定板111，升降气缸一112的输出端连接有固定柱三113，固定柱三113的一侧滑动连接有固定柱四114，固定柱三113内置有用于驱动固定柱四114进行直线往返运动的往返气缸，固定柱四114远离固定柱三113的一侧转动安装有弧形板115，固定柱四114内置有用于驱动弧形板115进行转动的旋转电机二，参照调节机构三15，先启动升降气缸一112降至最低高度，然后启动往返气缸固定柱四114进行直线运动，直至将半导体工件夹紧在两个弧形板115之间，然后启动升降气缸一112恢复初始位置，此时，启动旋转电机二驱动弧形板115进行九十度转动，将半导体工件由水平姿态转变为竖直姿态，便于光束照射，利于检测。

实施例2

与实施例1的区别在于：检测件12为光敏感应件，在光束经过半导体工件后得到偏折结果，将偏折结果与此时的光束角度相对应的标准结果进行对比，在检测件12采用以面积进行划分的材料时，计算重合区域与偏折结果超出标准结果范围内的面积比值，在检测件12采用以数量进行划分的材料时，计算重合区域与偏折结果超出标准结果范围内的数量比值，检测件12可以根据使用者需要进行相应的选择，起到与本发明相同的作用即可；检测仪14为现有设备，采用四探针法、电容-电压法等常见的检测方式检测电阻率的检测设备均可，在此不再进行赘述。

实施例3

与实施例1的区别在于：本发明还包括控制器2，且控制器2与输送机1、调节机构二11、调节机构一10、检测仪14、分选机构17、调节机构三15、调节机构四16均电性连接，控制器2控制输送机1运行时，每次移动固定距离，然后暂停运动固定的时长后再次运行，目的是为了控制载物机构3的移动距离，并且分别为第一次检测、第二次检测、剔除不合格工件提供足够时间；第一次检测不合格时生成不合格信号一，第二次检测不合格时生成不合格信号二，第一次检测、第二次检测合格时，分别生成合格信号一、合格信号二，并将第一次检测、第二次检测信号集发送至分选机构17，合格指的是偏折率的结果、指定温度下的电阻率分别与标准品的偏差控制在生产要求的范围内，当分选分选机构17接收到含有不合格信号的信号集时，对下一次进入分选机构17内部的半导体工件进行剔除。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且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。因此，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多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”等应做广义理解，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连接，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。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，包括：

两个对称设置的安装板，两个安装板之间安装有输送机（1），所述输送机（1）的外表面上固定设置有多个呈等距离排布设置的载物机构（3），所述载物机构（3）用于放置半导体工件；

第一检测箱体（5），固定安装在安装板的上端；

第二检测箱体（6），固定安装在安装板的上端；

第三检测箱体（7），固定安装在安装板的上端；

调节机构一（10），固定安装在第一检测箱体（5）的内部，所述调节机构一（10）用于调节光源照射角度；

两个对称设置的调节机构二（11），均固定安装在第一检测箱体（5）的内部，所述调节机构二（11）用于将经过第一检测箱体（5）下方的载物机构（3）上端的半导体工件进行高度调节并将半导体工件翻转九十度；所述第一检测箱体（5）、调节机构二（11）、调节机构一（10）配合使用，用于对半导体工件进行第一次检测即折射率检测，所述第一检测箱体（5）的内部远离调节机构一（10）的一侧内壁上设置有用于显示第一次检测结果的检测件（12）；

检测仪（14），位于第二检测箱体（6）的内部，所述第二检测箱体（6）的上端设置有用于驱动检测仪（14）进行竖直方向上的直线往返运动的升降气缸二（13）；

两个调节机构三（15），两个所述调节机构三（15）呈对称设置在第二检测箱体（6）的内部，所述调节机构三（15）用于将经过第二检测箱体（6）下方的载物机构（3）上端的半导体工件进行高度调节；

调节机构四（16），位于第二检测箱体（6）的内部，所述调节机构四（16）用于对半导体工件的温度进行调节，所述第二检测箱体（6）、调节机构四（16）、检测仪（14）配合使用，用于对不同温度下半导体工件的电阻率进行检测；

分选机构（17），位于第三检测箱体（7）的内部，所述第三检测箱体（7）、分选机构（17）配合使用，用于对半导体工件进行分选操作，将检测不合格的半导体工件进行剔除，所述第三检测箱体（7）的外表面上设置有分选槽，所述第三检测箱体（7）的一侧内壁上设置有斜板（9）。

2.根据权利要求1所述的一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，所述分选机构（17）包含安装在第三检测箱体（7）的顶端内壁上的升降块（172），所述升降块（172）的下端转动安装有吸附件（174），所述分选机构（17）还包含安装在第三检测箱体（7）的上表面的分选气缸（171），所述升降块（172）的一侧设置有用于驱动吸附件（174）进行转动的转动电机（173），所述分选气缸（171）用于驱动升降块（172）、吸附件（174）一同做直线往返运动。

3.根据权利要求1所述的一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，所述载物机构（3）包含固定安装在输送机（1）外表面上的固定底座（31），所述固定底座（31）的上端固定连接有连接座（32），所述连接座（32）的上端对称设置有挡板（33），所述连接座（32）的上表面设置有顶出杆（34），所述连接座（32）内置有用于驱动顶出杆（34）将半导体工件进行顶出的驱动件，所述连接座（32）的上端设置有与顶出杆（34）相适配的安装槽。

4.根据权利要求1所述的一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，所述调节机构一（10）包含固定安装在第一检测箱体（5）顶端内壁上的固定柱一（101），所述固定柱一（101）的下端转动安装有固定柱二（102），所述固定柱一（101）内置有用于驱动固定柱二（102）进行转动的旋转电机一，所述固定柱二（102）的下端转动安装有固定壳体（103），所述固定壳体（103）的内部设置有光源件（104），所述固定柱二（102）的外表面上设置有用于驱动固定壳体（103）、光源件（104）一同进行转动的调节电机（105）。

5.根据权利要求4所述的一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，所述调节机构二（11）包含固定安装在第一检测箱体（5）内部的固定板（111），所述固定板（111）位于固定柱一（101）的一侧，且所述固定板（111）的一端延伸至第一检测箱体（5）的外部，所述固定板（111）的上端固定安装有升降气缸一（112），所述升降气缸一（112） 的输出端贯穿固定板（111），所述升降气缸一（112） 的输出端连接有固定柱三（113），所述固定柱三（113）的一侧滑动连接有固定柱四（114），所述固定柱三（113）内置有用于驱动固定柱四（114）进行直线往返运动的往返气缸，所述固定柱四（114）远离固定柱三（113）的一侧转动安装有弧形板（115），所述固定柱四（114）内置有用于驱动弧形板（115）进行转动的旋转电机二。

6.根据权利要求1所述的一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，所述调节机构三（15）包含滑动安装在第二检测箱体（6）一侧内壁上的升降板（151），所述第二检测箱体（6）一侧内壁上设置有位于升降板（151）下方的升降气缸三（152），所述升降气缸三（152）用于驱动升降板（151）进行垂直升降，所述升降板（151）的一侧滑动设置有卡板（153），所述升降板（151）的上端设置有用于驱动卡板（153）进行滑动的伸缩件（154）。

7.根据权利要求1所述的一种半导体材料制备用质量检测装置，其特征在于，所述调节机构四（16）包含固定安装在第二检测箱体（6）外表面上的伸缩气缸（161），所述伸缩气缸（161）的输出端贯穿至第二检测箱体（6）的内部，所述伸缩气缸（161）的输出端连接有置物盘（162），所述置物盘（162）的一侧固定安装有连接板（163），所述连接板（163）的一侧设置有位于置物盘（162）下方的加热盘（164），所述连接板（163）的另一侧设置有升降气缸四（165），所述加热盘（164）的一侧连接有滑动安装在连接板（163）上的滑板，所述升降气缸四（165）的输出端与滑板的下端相连接。

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