CN117476537A - 一种晶圆固定装置及检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶圆生产技术领域，具体为一种晶圆固定装置及检测设备，包括承载台、晶圆片、稳固组件和动力组件；所述承载台上固定安装有稳固组件，所述稳固组件上放置有晶圆片；所述承载台的内部固定安装有动力组件；检测设备包括金属片、触点、视觉传感器和控制单元；本发明通过解决了现有的晶圆固定装置在对晶圆片进行清洗过程中，由于喷淋冲洗的压力，晶圆片容易产生向下滑动的情况，下滑过程中晶圆片无法保持水平，容易发生倾斜的问题，实现了在对晶圆片进行清洗时，晶圆片不会发生滑动以及倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆生产技术领域，具体为一种晶圆固定装置及检测设备。
背景技术
在晶圆片制造的过程中，晶圆片清洗环节结束后需要利用视觉检测设备来检测晶圆片清洗情况，避免晶圆片表面还残留有污染物，影响后续加工。在清洗的过程中，晶圆片被多根均匀设置的固定柱夹持固定在承载台上，承载台带动晶圆片高速旋转，并且晶圆片上方会向下喷淋化学药品，进而对晶圆片进行清洗，清洗结束后，检测设备通过视觉传感器对晶圆片表面进行检测，由于视觉传感器在检测晶圆片样品时，是在晶圆片水平放置时拍摄的，故而通常需要晶圆片清洗结束后保持水平状态，以获得较为准确的检测结果。如晶圆片发生倾斜，晶圆片的垂直投影会从圆形变为椭圆形，影响检测，同时，倾斜的晶圆片也会反射视觉传感器周围的光源，带来眩光干扰。
在进行晶圆片的正面清洗时，常用的清洗设备上设有台阶类支撑，以避免晶圆片在被喷淋的过程中向下滑动。但是在对晶圆片的背面进行清洗时，通常需要仅有晶圆片背面接触化学品清洗液，而正面的芯片结构不应该接触化学药液和硬性表面，所以使用的固定柱则为不带台阶的圆柱状固定柱，在清洗过程中由于喷淋冲洗的压力，晶圆片容易产生向下滑动的情况，下滑过程中晶圆片无法保持水平，容易发生倾斜，影响检测。针对此问题，现有处理办法为增加固定柱的夹持力度，增大固定柱与晶圆片之间的摩擦力，无法很好地解决晶圆片清洗过程中下滑倾斜的问题。
为此，提出一种晶圆固定装置及检测设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：现有的晶圆固定装置在对晶圆片进行清洗过程中，由于喷淋冲洗的压力，晶圆片容易产生向下滑动的情况，下滑过程中晶圆片无法保持水平，容易发生倾斜，影响检测结果的准确性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆固定装置，包括承载台、晶圆片、稳固组件和动力组件；所述承载台上固定安装有稳固组件，所述稳固组件上放置有晶圆片，所述稳固组件通过径向移动，稳固组件限制晶圆片的径向位移以及轴向倾斜，将晶圆片稳固；所述承载台的内部固定安装有动力组件，所述动力组件通过气动驱动稳固组件径向移动，将晶圆片进行夹紧固定。
为了保证晶圆片在清洗的过程，能够保持水平，需要通过稳固组件将晶圆片固定在承载台上，并通过动力组件控制稳固组件将晶圆片固定，从而保证晶圆片不会发生下滑以及倾斜，而晶圆片在加工的过程中，会对晶圆片边缘进行倒角，以防止晶圆片边缘发生破裂，防止热应力造成的损伤，同时可以增加外延层以及光刻胶在晶圆片边缘的平坦度，而稳固组件的主要作用是利用零部件对晶圆片倒角处进行辅助支撑，以避免晶圆片下落，同时也是利用零件接触晶圆片倒角处，防止晶圆片过度倾斜翘起，进而避免倾斜的晶圆片，导致视觉检测结果的误判。
所述稳固组件包括固定柱、上套筒、下套筒、上压块、下压块、压力弹簧和压缩弹簧；所述固定柱的顶部活动安装有上套筒，固定柱的底部活动安装有下套筒，所述上压块滑动安装在上套筒的底部，所述下压块滑动安装在下套筒的顶部，上压块的顶部卡接有压力弹簧，所述压力弹簧卡接在上套筒和上压块之间，且压力弹簧位于固定柱外侧，下压块底部卡接在有压缩弹簧，且所述压缩弹簧位于下套筒和下压块之间，且压缩弹簧位于固定柱的外侧。
在晶圆片清洗的过程中，晶圆片将会在固定柱上高速旋转，通过上套筒和下套筒可将晶圆片进行稳固，由于上套筒和下套筒分别与上压块和下压块是可相对移动的，并且在上套筒与上压块之间以及下套筒和下压块之间安装有压力弹簧和压缩弹簧，以保证晶圆片在下落的过程中，不会受到刚性的阻挡，压力弹簧和压缩弹簧将会为晶圆片提供缓冲卸力的作用，避免晶圆片倒角处受到过大外力，导致晶圆片损坏，同时，下套筒上的下压块可以作为晶圆片放置的定位位置的参考，当晶圆片清洗背面且通过人工放置时，由于固定柱上没有台阶结构，所以放置时晶圆片容易产生倾斜，并且在高速旋转清洗时，晶圆片的倾斜状态会加剧，有下套筒上的下压块作为参考位置后，可以大幅减缓人工放置发生晶圆片倾斜的问题。
所述固定柱的轴线设置有切面，且所述切面的宽度值为固定柱直径值的2/3，固定柱上的切面上设置有刻度条，固定柱的底部设置有圆形凸台，固定柱的圆心内部设置有金属圆管，所述金属圆管的长度值等于固定柱的长度值。
由于在工作时，上套筒和下套筒将与晶圆片一起高速转动，为了保证上套筒和下套筒的稳定性，则在固定柱轴线设置有切面，切面与上套筒和下套筒之间相互配合，避免了上套筒和下套筒发生转动，而切面的宽度为固定柱直径的2/3这是为了更好的增加上套筒和下套筒的稳定性，同时方便压力弹簧和压缩弹簧的固定安装，当切面宽度过大时，将无法安装压力弹簧的压缩弹簧，安装时需要保证每个固定柱上的零部件都位于同一高度，可以设置基准结构使所有下套筒保持在同一水平高度上，所以在固定柱底部设置圆形凸台，作为下套筒的安装基准，以保证下套筒处于同一水平高度，而固定柱上的切面上设置有刻度条，由于上套筒位于晶圆片上方，可以根据晶圆片的厚度调整上套筒的高度，进而调整上压块的高度，以满足厚度更厚的晶圆片的清洗需求。在切面上设置刻度条可以便于操作人员对上套筒的高度进行更为精准的定位，以保证每个上套筒都安装于同一高度，保证金属片与触点的检测精度。同时，为增加上套筒的稳定程度，固定柱圆心内部设置有金属圆管，由于固定柱上需要安装众多的零件，故而需要对固定柱做增加强度的处理，在固定柱中心添加金属圆管，同时，金属圆管内部可放置收纳电线。
所述上套筒的顶部外侧设置有滚轮，上套筒内部设置有弧形块，所述弧形块的长度值等于上套筒的长度值，且弧形块与固定柱上的切面相互配合，所述下套筒的内部设置有弧块，所述弧块的长度值等于下套筒的长度值，且弧块与固定柱上的切面相互配合。
调节上套筒的高度时，是先转动上旋钮，使得上套筒松动，然后再上下移动，如果直接对上套筒进行移动，会很难做到较为精准的定位，而且上旋钮在拧紧时上套筒还可能会发生偏移，在上套筒上设置滚轮，滚轮与切面接触，增加了上套筒与固定柱之间的摩擦，降低螺栓拧紧时上套筒发生偏移的概率。同时，调节上套筒的高度时，可通过滚动滚轮控制上套筒的高度，可以做到更为精准地调节和定位，也便于操作人员将所有的上套筒设置在同一高度的位置，上套筒内部设置有弧形块以及下套筒内部设置的弧块则是为了与固定柱上的切面相互配合，用以保证上套筒和下套筒不会发生转动，保证其稳定性，弧形块的长度等于上套筒的长度以及弧块的长度等于下套筒的长度都是为了增加上套筒和下套筒在固定柱上的稳定性能，防止在对晶圆片进行清洗时，发生旋转，从而导致晶圆片下滑或者倾斜。
所述上套筒上开设有圆孔，所述圆孔的内部转动安装有上旋钮，且上旋钮位于滚轮下方，圆孔的直径值为固定柱上切面宽度值的1/2，所述下套筒上开设有圆形孔，所述圆形孔内部转动安装有下旋钮，圆形孔的直径值为固定柱上切面宽度值的1/2。
在对晶圆片进行清洗时，需要将晶圆片放置在固定柱上，并通过上套筒和下套筒将晶圆片进行固定，由于上套筒和下套筒均可在固定柱上滑动，则需通过上套筒上的上旋钮和下套筒上的下旋钮将上套筒和下套筒进行调节固定，根据晶圆片的厚度调节上套筒和下套筒之间的距离，从而使得晶圆片能够更加稳固，防止后续检测过程中，晶圆片发生下滑或者倾斜，而圆孔和圆形孔则是用于安装上旋钮和下旋钮，并且圆孔的直径为固定柱上切面宽度的1/2以及圆形孔的直径为固定柱上切面宽度的1/2则是为了保证上旋钮和下旋钮内侧端能够完全与固定柱的切面相互接触，以增加两者之间的摩擦力，从而更加对上套筒和下套筒的稳固性能。
所述上压块的底部和下压块的顶部分别设置有圆锥斜面，所述圆锥斜面上设置有环形凹槽，所述环形凹槽的轴心与下压块的轴心之间的夹角为10°-15°，且环形凹槽远离晶圆片的部分低于接触晶圆片的部分。
当晶圆片在高速旋转的过程中，由于夹持力度小于喷淋下压力从而导致下移时，而圆锥斜面会为晶圆片提供支撑力，减缓或者阻止晶圆片继续下落，在清洗过程中，化学药液会沾染在上套筒、下套筒、上压块和下压块上，所以理应设置相应结构，使零件上沾染的化学药液易于向下流动，同时向下流动时远离晶圆片，所以在上压块和下压块上设置倾斜的环形凹槽，同时上压块和下压块的接触端面也是倾斜的，且倾斜的端面均是向远离晶圆片方向向下倾斜的，在晶圆片旋转过程中，化学药液会受到向心力的影响，向远离晶圆片的方向扩散飞出，在此过程中，部分药液会被上压块和下压块阻挡，沾染在上面，设置有倾斜端面后，化学药液会在环形凹槽的导向作用，向外侧方向流去，避免环形凹槽上聚集药液。考虑到角度小于10°时，环形凹槽的导流作用不明显，角度大于15°时，环形凹槽的加工困难，故而将倾斜角度设置在10°-15°之间。
所述动力组件包括气泵、气管和伸缩管，所述气泵固定安装在承载台的内部，所述气管的一端固定安装在气泵上，所述气管的另一端固定安装在伸缩管的一端上，所述伸缩管的另一端固定安装在固定柱的底部侧面，伸缩管的伸缩长度等于固定柱的移动距离。
为了使得固定柱能够将晶圆片进行夹紧固定，这需通过动力组件内部的气泵，产生较大的气压，并通过气压使得伸缩管伸缩，从而将带动固定柱进行移动，为了保证每个固定柱所受到拉力相同，则需保证不用的气管与伸缩管相互连通，并使得伸缩管能够同时移动，从而保证不同的固定柱能够同时运动，将晶圆片进行夹紧固定，而伸缩管的伸缩长度等于固定柱的移动距离，则是为了保证伸缩管具有一定的位移量，从而适用不同大小的晶圆片，可对不同大小的晶圆片进行夹紧固定。
所述承载台内部开设有矩形凹槽，所述矩形凹槽的四周中心位置开设有圆形凹槽，所述承载台的顶部过圆心位置分别径向开设有四个弧形通孔，所述弧形通孔位于圆形凹槽上方，且与圆形凹槽相互贯通，弧形通孔的长度值等于圆形凹槽的长度值，且弧形通孔的长度值为承载台直径值的3/4。
承载台则是用于承载整个稳固组件和动力组件以及晶圆片的，为了保证能够将晶圆片进行固定，则需通过承载台内部的动力组件驱动稳固组件的运行，而承载台内部开设的矩形凹槽则是用于安装气动，矩形凹槽四周开设有的圆形凹槽则是为了安装伸缩管，伸缩管可在圆形凹槽内伸缩，并带动固定柱移动，从而对晶圆片进行固定，弧形通孔的长度等于圆形凹槽的长度则是为了保证固定柱有足够的位移量，弧形通孔的长度为承载台直径的3/4，在保证固定柱有足够的位移量时，并可根据不同晶圆片尺寸的大小进行调节。
一种检测设备，所述检测设备包括金属片、触点、视觉传感器和控制单元；所述金属片固定安装在上套筒的底部内壁和下套筒的顶部内壁，所述触点固定安装在上压块的顶部外侧和下压块的底部外侧，且触点位于上压块和下压块的圆心与晶圆片圆心的连线上，金属片与触点通过电线连接，且电线位于金属圆管内部，所述视觉传感器固定安装在晶圆片上方。
通过晶圆片倾斜时碰触到上压块和下压块，并挤压上压块或者下压块使其收缩移动，以检测晶圆片是否发生下滑或者倾斜。当上压块和下压块没有受到外力时，金属片与触点相接触，形成电路通路；当上压块和下压块受到晶圆片的外力进而发生收缩移动时，触点会远离金属片，进而使得电路断路，电路短路后控制单元接收到断路信号，根据断路信号的数量与组合情况，判断晶圆是发生了下滑还是倾斜。当多组上套筒和下套筒以及上压块和下压块中的电路信号全部为断路时，则可以判断晶圆片下滑，当某一个上套筒和下套筒以及上压块和下压块中的电路信号为断路，且位于该上套筒对向所在的下套筒与下压块所组成的电路信号也为断路状态时，则可以判断晶圆片发生倾斜，控制单元再根据判断结果进行报警和记录，再反馈给操作工人，发生批次倾斜问题时，操作工人可以选择抽检晶圆片，将其重新进行视觉检测，同时及时对设备进行检修调整，避免晶圆片再次发生倾斜影响视觉检测，充分保证视觉检测准确性。
理想状态下，下压块受到晶圆片的外力时，会整体向下移动，触点能顺利与金属片脱离，但是由于上压块和下压块是套设在固定柱上的，且需要相对固定柱进行滑动，所以上压块和下压块与固定柱间是存在间隙的；同时，当晶圆片直径越小时，其发生倾斜后，晶圆片两边升降的幅度较小，可能不足以使触点所在平面与金属片完全脱离，可能会导致晶圆片倾斜并按压上压块和下压块后，触点仍与金属片相接触的情况，所以将触点设置在靠近晶圆片的一侧，将晶圆片圆心与上压块和下压块的圆心连线，触点位于连线上靠近晶圆片处；降低触点位置设置而出现检测误差的可能，提升检测灵敏性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明通过在承载台上设置有稳固组件和动力组件，通过稳固组件和动力组件的相互配合，将限制晶圆片的轴线位移和径向位移，使得在对晶圆片进行清洗时，可以在不接触晶圆片正面芯片的情况下，对晶圆片起到辅助支撑的作用，避免清洗晶圆片背面时晶圆片下滑，防止了在对晶圆片进行清洗时，晶圆片发生下滑或者倾斜，提高了晶圆片的清洗效果，同时也提高了视觉检测的准确性。
2、本发明通过在承载台上设置有稳固组件和动力组件，通过检测设备与稳固组件的相互配合，使得在对晶圆片进行清洗时，通过稳固组件将晶圆片进行限制固定，同时，通过检测设备可对晶圆片进行检测，可根据晶圆片的受力情况，从而使得电路断路，并根据断路信号的数量与组合情况，判断晶圆是否产生下滑或倾斜，达到实时监控晶圆旋转情况的作用。
3、本发明通过在承载台上设置有动力组件和稳固组件，通过动力组件与稳固组件的相互配合，使得动力组件通过气动带动稳固组件移动同时径向向内或者径向向外移动，并将晶圆片进行固定，保证了晶圆片四面所受到同等大小的力，进而提高了晶圆片的清洗效果以及后续的视觉检测的准确性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的A部放大示意图；
图3为本发明的整体结构示意图；
图4为图3的B部放大示意图；
图5为图4的C部放大示意图；
图6为本发明的下套筒和下压块的示意图；
图7为图6的D部放大示意图；
图8为本发明的俯视图；
图9为本发明的触点位置示意图；
图10为本发明的环形凹槽倾角示意图；
图11为本发明的下套筒的剖面图；
图12为本发明的上套筒的剖面图；
图13为本发明的承载台的剖面图。
图中：1、承载台；11、矩形凹槽；12、圆形凹槽；13、弧形通孔；2、晶圆片；3、稳固组件；31、固定柱；311、切面；312、刻度条；313、圆形凸台；314、金属圆管；32、上套筒；321、滚轮；322、弧形块；323、圆孔；324、上旋钮；33、下套筒；331、弧块；332、圆形孔；333、下旋钮；34、上压块；35、下压块；36、压力弹簧；37、压缩弹簧；4、动力组件；41、气泵；42、气管；43、伸缩管；5、圆锥斜面；6、环形凹槽；7、金属片；8、触点。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1和图13所示，本发明提供一种晶圆固定装置及检测设备，技术方案如下：一种晶圆固定装置，包括承载台1、晶圆片2、稳固组件3和动力组件4；所述承载台1上固定安装有稳固组件3，所述稳固组件3上放置有晶圆片2，所述稳固组件3通过径向移动，稳固组件3限制晶圆片2的径向位移以及轴向倾斜，将晶圆片2稳固；所述承载台1的内部固定安装有动力组件4，所述动力组件4通过气动驱动稳固组件3径向移动，将晶圆片2进行夹紧固定。
在对晶圆片2进行清洗时，首先需要将晶圆片2防止在承载台1上的稳固组件3上方，然后通过动力组件4启动，动力组件4将动力传递到稳固组件3上，带动稳固组件3径向移动，从而将稳固组件3上方的晶圆片2进行固定，限制晶圆片2的径向移动和轴线移动，从而保证了晶圆片2在进行清洗的过程中，晶圆片2不会发生下滑以及倾斜的情况，大大提高了晶圆片2的清洗效率，同时也提高了后续通过视觉检测的准确性。
如图2至图12所示，所述稳固组件3包括固定柱31、上套筒32、下套筒33、上压块34、下压块35、压力弹簧36和压缩弹簧37；所述固定柱31的顶部活动安装有上套筒32，固定柱31的底部活动安装有下套筒33，所述上压块34滑动安装在上套筒32的底部，所述下压块35滑动安装在下套筒33的顶部，上压块34顶部卡接有压力弹簧36，所述压力弹簧36卡接在上套筒32和上压块34之间，且压力弹簧36位于固定柱31外侧，下压块35的底部卡接有压缩弹簧37，且所述压缩弹簧37卡接在下套筒33和下压块35之间，且压缩弹簧37位于固定柱31的外侧。
在对晶圆片2进行固定时，首先需要将晶圆片2放置在固定柱31上，并以固定柱31上的下压块35上的圆锥斜面5作为基准，将晶圆片2水平放置，晶圆片2放置好后，由于是初次使用，需要对上套筒32的高度进行调节，将上套筒32调节到适合的高度，上套筒32带动和上压块34在固定柱31上向下滑动，上压块34与晶圆片2边缘相互接触后，上套筒32将不会发生移动，从将上套筒32固定在固定柱31上，并且，固定柱31将会同时径向向内移动，将晶圆片2径向夹紧，从而限制晶圆片2的径向位移以及轴向位移，避免在对晶圆片2进行清洗的过程中，晶圆片2向下滑动或者发生倾斜。
如图2至图12所示，所述固定柱31的轴线设置有切面311，且所述切面311的宽度值为固定柱31直径值的2/3，固定柱31上的切面311上设置有刻度条312，固定柱31底部设置有圆形凸台313，固定柱31的圆心内部设置有金属圆管314，所述金属圆管314的长度值等于固定柱31的长度值。
在对晶圆片2进行清洗的过程中，首先通过人工将晶圆片2放置在固定柱31上，通过手动可根据固定柱31上的刻度条312调节上套筒32的高度，并且通过金属圆管314，用于加强固定柱31的支撑强度。
如图2、图3、图4、图9、图10、图11和图12所示，所述上套筒32的顶部外侧设置有滚轮321，上套筒32的内部设置有弧形块322，所述弧形块322的长度值等于上套筒32的长度值，且弧形块322与固定柱31上的切面311相互配合，所述下套筒33的内部设置有弧块331，所述弧块331的长度值等于下套筒33的长度值，且弧块331与固定柱31上的切面311相互配合。
在对上套筒32进行高度调节时，通过人工手动转动滚轮321，滚轮321将在固定柱31的切面311上转动，从而带动上套筒32在固定柱31上上下滑动，将上套筒32调节到合适的高度。
如图2、图3、图4、图6、图8、图9、图10、图11和图12所示，所述上套筒32上开设有圆孔323，所述圆孔323的内部转动安装有上旋钮324，且上旋钮324位于滚轮321下方，圆孔323的直径值为固定柱31上切面311宽度值的1/2，所述下套筒33上开设有圆形孔332，所述圆形孔332的内部转动安装有下旋钮333，圆形孔332的直径值为固定柱31上切面311宽度值的1/2。
在对上套筒32和下套筒33进行调节时，需要通过上套筒32和下套筒33上的上旋钮324和上旋钮324的转动，并将上旋钮324和下旋钮333通过转动径向向内移动，从而与固定柱31的切面311相互接触，从对固定柱31的切面311施加一个压力，从而将上套筒32和下套筒33固定在固定柱31内部。
如图2、图3、图4、图6、图8、图9和图10所示，所述上压块34的底部和下压块35的顶部分别设置有圆锥斜面5，所述圆锥斜面5上设置有环形凹槽6，所述环形凹槽6的轴心与下压块35的轴心之间的夹角为10°-15°，且环形凹槽6远离晶圆片2的部分低于接触晶圆片2的部分。
在进行晶圆片2清洗时，首先需要将晶圆片2水平放置在固定柱31上，并且，晶圆片2边缘上的倒角将与圆锥斜面5相互接触，从而保证晶圆片2能够处于水平面上，在进行清洗的过程中，清洗完成后的液体将会随着环形凹槽6向下流动，液体从接触晶圆片2的部分的环形凹槽6流向远离晶圆片2的部分的环形凹槽6，从而防止清洗完成后的液体堆积在环形凹槽6上。
如图13所示，所述动力组件4包括气泵41、气管42和伸缩管43，所述气泵41固定安装在承载台1的内部，所述气管42的一端固定安装在气泵41上，所述气管42的另一端固定安装在伸缩管43的一端上，所述伸缩管43的另一端固定安装在固定柱31底部侧面，伸缩管43的伸缩长度等于固定柱31的移动距离。
在对晶圆片2进行固定时，通过动力组件4上的气泵41，气泵41启动，将气体充入气管42内部，气管42内部的气体将会流向四个伸缩管43内部，伸缩管43内部气压增大时，伸缩管43将会伸出，从而带动固定柱31径向向外移动，当伸缩管43内部气压减小时，将会带动固定柱31径向向内移动，从而将晶圆片2夹紧固定在固定柱31上，使得晶圆片2不会发生径向移动，从而防止了晶圆片2在清洗的过程中，由于压力过大而导致晶圆片2径向位移。
如图2、图3和图13所示，所述承载台1内部开设有矩形凹槽11，所述矩形凹槽11的四周中心位置开设有圆形凹槽12，所述承载台1的顶部过圆心位置分别径向开设有四个弧形通孔13，所述弧形通孔13位于圆形凹槽12的上方，且与圆形凹槽12相互贯通，弧形通孔13的长度等于圆形凹槽12的长度，且弧形通孔13的长度值为承载台1直径值的3/4。
在对晶圆片2进行清理时，需要通过动力组件4和稳固组件3的相互配合，将晶圆片2进行固定在承载台1上方，然后将通过动力组件4上的伸缩管43在承载台1上的圆形凹槽12内伸缩滑动，从而带动稳固组径向移动，并对晶圆片2进行夹紧固定。
如图5、图7和图9所示，一种检测设备，所述检测设备包括金属片7、触点8、视觉传感器和控制单元；所述金属片7固定安装在上套筒32的底部内壁和下套筒33的顶部内壁，所述触点8固定安装在上压块34的顶部外侧和下压块35的底部外侧，且触点8位于上压块34和下压块35的圆心与晶圆片2圆心的连线上，金属片7与触点8通过电线连接，且电线位于金属圆管314内部，所述视觉传感器固定安装在晶圆片2上方。
在通过人工操作对晶圆片2放置时，在放置的过程中，不能对下压块35有挤压，否则会造成金属片7与触点8的检测误判，放置完成后，承载台1在进行转动时，如果金属片7与触点8组成的电信号出现了断路情况，则可以根据各组电信号的情况来判断晶圆片2旋转情况。根据断路信号的数量与组合情况，判断晶圆片2是发生了下滑还是倾斜。
整体工作过程，本发明初次用于清洗晶圆片2背面时，操作人员将晶圆片2通过固定柱31固定在承载台1上方，放置时可以以下压块35的圆锥斜面5作为基准，使得晶圆片2保持水平，但是在此过程中，不能对下压块35有挤压，否则会造成金属片7与触点8的检测误判；晶圆片2固定好后，由于是初次使用，需要对上套筒32进行高度调节，上套筒32通过上旋钮324与固定柱31连接，调节时转动上旋钮324，使得上套筒32发生松动，然后通过转动设置在上套筒32上的滚轮321，将上套筒32调节到适合高度，然后再拧紧上旋钮324，由于每根固定柱31上均设有上套筒32，所以需要依次通过固定柱31上切面311上的刻度条312调节上套筒32的高度。另外，由于上套筒32与下套筒33均需要与晶圆片2一起旋转，所以为了保证上套筒32和下套筒33的稳定性，在固定柱31上设置了切面311，同时上套筒32和下套筒33可在去固定柱31的切面311上滑动，避免了上套筒32和下套筒33的旋转，而且，根据固定柱31上切面311上的刻度，在对上套筒32进行的高度调节时，可以同时对比其他上套筒32所在刻度的位置，进行保证每个上套筒32均设置在同一高度。
在放置晶圆片2时，固定柱31是由动力组件4上的气泵41驱动，气泵41将空气充入到气管42内部，并通过气管42内部的流入到伸缩管43内，由于伸缩管43的内部的气压增大，将会带动伸缩管43伸出，并且伸缩管43带动固定柱31径向向外侧移动，当气泵41将空气从气管42中抽出时，伸缩管43内部的气压将会降低，从而使得伸缩管43收缩，并带动固定柱31径向向内侧移动，将固定柱31上的晶圆片2进行夹紧固定，故而，在安装上套筒32时，需对晶圆片2留出避让距离，避免固定柱31收缩时晶圆片2卡在下压块35的圆锥斜面5上，避让距离可以根据实际工况确定，但是不应超过1mm，否则会影响金属片7与触点8的检测结果，理论上避让距离越小，检测精度越高，但是放置晶圆片2时也需要更准确的操作。如果清洗较薄的晶圆片2，且放置晶圆片2时不好把控晶圆片2水平状态时，应当设计辅助检具来放置晶圆片2，将检具放置于承载台1上，检具顶面与下压块35的高度一致即可，操作人员在将晶圆片2放置在检具上后，再操作固定柱31向中心收缩夹持晶圆片2，然后再将检具从侧面抽出，再启动承载台1，对晶圆片2进行清洗工作。
上述提到的金属片7与触点8，在承载台1转动时，如果金属片7与触点8组成的电信号出现了断路情况，则可以根据各组电信号的情况来判断晶圆片2旋转情况。根据断路信号的数量与组合情况，判断晶圆片2是发生了下滑还是倾斜。当多组上套筒32和下套筒33与上压块34和下压块35中的电路信号全部为断路时，则可以判断晶圆片2下滑，当某一个上套筒32和下套筒33与上压块34和下压块35中的电路信号为断路，且位于该上套筒32对向所在的下套筒33与下压块35所组成的电路信号也为断路状态时，则可以判断晶圆片2发生倾斜，控制单元再根据判断结果进行报警和记录，再反馈给操作工人，发生批次倾斜问题时，操作工人可以选择抽检晶圆片2，将其重新进行视觉检测，同时及时对设备进行检修调整，避免晶圆片2再次发生倾斜影响视觉检测，充分保证视觉检测准确性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种晶圆固定装置，包括承载台(1)、晶圆片(2)、稳固组件(3)和动力组件(4)；其特征在于：所述承载台(1)上固定安装有稳固组件(3)，所述稳固组件(3)上放置有晶圆片(2)，所述稳固组件(3)通过径向移动，稳固组件(3)限制晶圆片(2)的径向位移以及轴向倾斜，将晶圆片(2)稳固；所述承载台(1)的内部固定安装有动力组件(4)，所述动力组件(4)通过气动驱动稳固组件(3)径向移动，将晶圆片(2)进行夹紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述稳固组件(3)包括固定柱(31)、上套筒(32)、下套筒(33)、上压块(34)、下压块(35)、压力弹簧(36)和压缩弹簧(37)；所述固定柱(31)的顶部活动安装有上套筒(32)，固定柱(31)的底部活动安装有下套筒(33)，所述上压块(34)滑动安装在上套筒(32)的底部，所述下压块(35)滑动安装在下套筒(33)的顶部，上压块(34)的顶部卡接有压力弹簧(36)，所述压力弹簧(36)卡接在上套筒(32)和上压块(34)之间，且压力弹簧(36)位于固定柱(31)外侧，下压块(35)的底部固定安装有压缩弹簧(37)，且所述压缩弹簧(37)卡接在下套筒(33)和下压块(35)之间，且压缩弹簧(37)位于固定柱(31)的外侧。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述固定柱(31)的轴线设置有切面(311)，且所述切面(311)的宽度值为固定柱(31)直径值的2/3，固定柱(31)上的切面(311)上设置有刻度条(312)，固定柱(31)的底部设置有圆形凸台(313)，固定柱(31)的圆心内部设置有金属圆管(314)，所述金属圆管(314)的长度值等于固定柱(31)的长度值。
4.根据权利要求2所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述上套筒(32)的顶部外侧设置有滚轮(321)，上套筒(32)的内部设置有弧形块(322)，所述弧形块(322)的长度值等于上套筒(32)的长度值，且弧形块(322)与固定柱(31)上的切面(311)相互配合，所述下套筒(33)的内部设置有弧块(331)，所述弧块(331)的长度值等于下套筒(33)的长度值，且弧块(331)与固定柱(31)上的切面(311)相互配合。
5.根据权利要求2所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述上套筒(32)上开设有圆孔(323)，所述圆孔(323)的内部转动安装有上旋钮(324)，且上旋钮(324)位于滚轮(321)下方，圆孔(323)的直径值为固定柱(31)上切面(311)宽度值的1/2，所述下套筒(33)上开设有圆形孔(332)，所述圆形孔(332)的内部转动安装有下旋钮(333)，圆形孔(332)的直径值为固定柱(31)上切面(311)宽度值的1/2。
6.根据权利要求2所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述上压块(34)的底部和下压块(35)的顶部分别设置有圆锥斜面(5)，所述圆锥斜面(5)上设置有环形凹槽(6)，所述环形凹槽(6)的轴心与下压块(35)的轴心之间的夹角为10°-15°，且环形凹槽(6)远离晶圆片(2)的部分低于接触晶圆片(2)的部分。
7.根据权利要求1所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述动力组件(4)包括气泵(41)、气管(42)和伸缩管(43)，所述气泵(41)固定安装在承载台(1)的内部，所述气管(42)的一端固定安装在气泵(41)上，所述气管(42)的另一端固定安装在伸缩管(43)的一端上，所述伸缩管(43)的另一端固定安装在固定柱(31)的底部侧面，伸缩管(43)的伸缩长度等于固定柱(31)的移动距离。
8.根据权利要求1所述的一种晶圆固定装置，其特征在于：所述承载台(1)内部开设有矩形凹槽(11)，所述矩形凹槽(11)的四周中心位置开设有圆形凹槽(12)，所述承载台(1)的顶部过圆心位置分别径向开设有四个弧形通孔(13)，所述弧形通孔(13)位于圆形凹槽(12)的上方，且与圆形凹槽(12)相互贯通，弧形通孔(13)的长度值等于圆形凹槽(12)的长度值，且弧形通孔(13)的长度值为承载台(1)直径值的3/4。
9.一种检测设备，根据权利要求1至8任一项所述的晶圆固定装置，其特征在于，所述检测设备包括金属片(7)、触点(8)、视觉传感器和控制单元；所述金属片(7)固定安装在上套筒(32)的底部内壁和下套筒(33)的顶部内壁，所述触点(8)固定安装在上压块(34)的顶部外侧和下压块(35)的底部外侧，且触点(8)位于上压块(34)和下压块(35)的圆心与晶圆片(2)圆心的连线上，金属片(7)与触点(8)通过电线连接，且电线位于金属圆管(314)内部，所述视觉传感器固定安装在晶圆片(2)上方。
Priority Applications (1)
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| CN202311200189.4A CN117476537A (zh) | 2023-09-16 | 2023-09-16 | 一种晶圆固定装置及检测设备 |
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| CN202311200189.4A CN117476537A (zh) | 2023-09-16 | 2023-09-16 | 一种晶圆固定装置及检测设备 |
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Cited By (1)
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Cited By (2)
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| CN118010755B (zh) * | 2024-04-10 | 2024-07-23 | 湖南中钢智能装备有限公司 | 一种挖掘机配重焊缝检测工装 |
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