CN217387111U - 一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，包括底板、晶圆托出机构、晶圆回顶机构、CCD工业相机机构、晶舟、晶舟抬升机构和晶圆顶出机构；晶圆托出机构、CCD工业相机机构、晶舟抬升机构和晶圆顶出机均安装在底板上，晶圆回顶机构安装在晶圆托出机构上构成晶圆托出回顶组合机构，通过晶圆托出回顶组合机构将晶圆从晶舟内托出或将晶圆回顶至晶舟内。本实用新型避免了晶圆磨损、不需要远距离传输、缩小检测平台体积的优点，提高了晶圆检测的工作效率和成品率。

Description

一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置。

背景技术

在半导体工业中，晶圆检测是在晶圆清洗干燥之后的一个必不可少的环节，对于晶圆表面的缺陷检测，一般要求高效准确，能够快速有效地捕捉缺陷。对于晶圆表面缺陷的检测，最早主要是采用显微镜目检。靠人力进行检查已越来越力不从心。目前使用较为广泛的基于图像处理的晶圆表面缺陷检测方法。

本次需要要解决的主要技术问题是适应图像处理的缺陷检测的搬运方法，开发一种短距离、方便检测、平稳的晶圆检测装置。同时可以实现晶圆片抽检。

2019年，王宜发明了一种晶圆缺陷检测装置（授权公告号：CN210376165U）。该专利的优点在于，采用在一个密封箱内进行检测，密封箱的内部增设有伸缩杆与驱动电机，伸缩杆能够将晶圆本体托起，且驱动电机运行时带动转盘转动，进而使得晶圆本体转动，晶圆本体在转动过程中进行缺陷检测，x光测量头对晶圆本体的内部进行裂纹检测，补光板与第二补光灯给予不同角度的光照，便于灰尘暴露在拍摄图像中，密封箱、密封门、密封盖板对设备进行光线隔离，避免外界的光线对摄像头的拍摄造成干扰，提升数据的准确性。缺点是此装置在检测过程中晶圆需要经过很长的一段传送距离，在传送过程中不可避免的对晶圆产生磨损和刮伤，从而导致良品率下降，生产成本提高。

2021年，李怀阳等人发明了一种晶圆干燥装置，（授权公告号：CN212567289U）。该专利的优点在于提供的视觉检测设备，晶圆平铺在载物平台上，光源照射载物平台上的晶圆，摄像头朝向载物平台并对载物平台上的晶圆进行拍照：光源通过第二升降器进行升降以调节光源与晶圆之间的相对高度，提升摄像头的拍照效果：摄像头通过第一升降器进行升降以调节摄像头与晶圆之间的相对高低位置关系并拍摄晶圆的边缘，用户通过摄像头拍摄的晶圆边缘的图片来获取晶圆边缘形状和判断晶圆的厚度，非常方便，不会刮伤晶圆。缺点是此装置的没有解决晶圆上下料的问题，最终肯定是要通过自动化的方式实现上下料。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术缺陷，提供一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，解决了现有晶圆在检测步骤需要远距离传输，减少了晶圆在传送过程中造成磨损。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，包括底板、晶圆托出机构、晶圆回顶机构、CCD工业相机机构、晶舟、晶舟抬升机构和晶圆顶出机构；所述晶圆托出机构、CCD工业相机机构、晶舟抬升机构和晶圆顶出机均安装在底板上，所述晶圆回顶机构安装在晶圆托出机构上构成晶圆托出回顶组合机构，通过晶圆托出回顶组合机构将晶圆从晶舟内托出或将晶圆回顶至晶舟内。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，有益效果为：1）该装置既可以实现整个晶舟内的晶圆进行缺陷检测，也可实现晶舟内任意晶圆的抽检；

2）当晶圆推入晶舟时，可以减少晶圆与晶舟的接触面积，从而避免晶圆与晶舟槽过多的磨损；

3）可以实现将晶圆片带出晶舟外进行表面缺陷检测，检测完可以原路放入晶舟内，不需要进行远距离传送；缩小检测平台体积的优点，提高了晶圆检测的工作效率和成品率。

为了能够实现晶圆从晶舟内托出，所以晶圆托出机构包括第一丝杠机构、吸盘、长臂、夹板、第一滑块和第二气缸和导轨；所述吸盘安装在长臂上，所述长臂和第一滑块通过夹板连接在一起，所述第二气缸安装在第一滑块上，通过第二气缸带动长臂上下直线移动，所述第一滑块安装在导轨上，通过第一丝杠机构实现第一滑块的前后直线移动。

为了使U型托盘将已经检测完的晶圆顶回晶舟内，所述晶圆回顶机构包括U型托盘、第二滑块和第一气缸；所述U型托盘安装在第二滑块上，所述第二滑块放置在长臂的导槽内，通过第一气缸带动第二滑块在导槽内前后移动。

为了便于晶圆定位，所述U型托盘的前端为阶梯状。

进一步的，所述晶舟抬升机构包括支架、圆柱导轨、第三滑块和晶舟托板；所述支架安装在底板上，所述晶舟托板安装在第三滑块上，所述第三滑块安装在圆柱导轨上，所述晶舟托板通过滑块带动进行上下升降。

为了防止在工作过程中，晶舟位置发生偏移，所述晶舟托板上设置有晶舟定位装置。

为了实现晶圆的顶出动作，所述晶圆顶出机构包括凸台、第二丝杠机构、第四滑块和顶板；所述凸台固定在底板上，所述顶板安装在第四滑块上，通过第二丝杠机构带动第四滑块直线往复运动，实现晶圆的顶出动作。

为了能够精准的完成晶圆的托出和顶回，所述U型托盘、吸盘以及晶圆顶板安装在同一高度。

附图说明

图1本实用新型的总体结构的立体图。

图2本实用新型的晶圆托出回顶组合机构的立体图。

图3本实用新型的晶圆顶出机构的立体图。

图4本实用新型的晶舟抬升机构的立体图。

其中，1底板，2晶圆托出机构，21第一丝杠机构，22吸盘，23长臂，24夹板，25第一滑块，26第二气缸，27导轨；3晶圆回顶机构，31 U型托盘，32第二滑块，33第一气缸；4 CCD工业相机机构，5晶圆，6晶舟，7晶舟抬升机构，71支架，72圆柱导轨，73第三滑块，74晶舟托板，8晶圆顶出机构，81第二丝杠机构，82第四滑块，83顶板，84凸台。

具体实施方式

如图1所示的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，包括底板1、晶圆托出机构2、晶圆回顶机构3、CCD工业相机机构4、晶舟6、晶舟抬升机构7和晶圆顶出机构8；晶圆托出机构2、CDD工业相机机构4、晶舟抬升机构7和晶圆顶出机构8均安装在底板1上，晶圆回顶机构3安装在晶圆托出机构2上构成晶圆托出回顶组合机构，通过晶圆托出回顶组合机构将晶圆5从晶舟6内托出或将晶圆5回顶至晶舟6内。

如图2所示，晶圆托出机构2包括第一丝杠机构21、吸盘22、长臂23、夹板24、第一滑块25和第二气缸26和导轨27；吸盘22安装在长臂23上，长臂23和第一滑块25通过夹板24连接在一起，第二气缸26安装在第一滑块25上，通过第二气缸26带动长臂23上下直线移动，第一滑块25安装在导轨27上，通过第一丝杠机构21实现第一滑块25的前后直线移动，从而实现晶圆5从晶舟6内托出。

晶圆回顶机构3包括U型托盘31、第二滑块32和第一气缸33；U型托盘31安装在第二滑块32上，第二滑块32放置在长臂23的导槽内，通过第一气缸33带动第二滑块32在导槽内前后移动，通过U型托盘31将已经检测完的晶圆顶回晶舟6内，U型托盘31的前端为阶梯状，便于晶圆定位，配合长臂23的抬升动作，可以使得晶圆5在顶回晶舟6内，减少与晶舟槽的接触，避免过多的磨损。

如图3所示，晶圆顶出机构8包括凸台84、第二丝杠机构81、第四滑块82和顶板83；凸台84固定在底板1上，顶板83安装在第四滑块82上，通过第二丝杠机构81带动第四滑块82直线往复运动，实现晶圆5的顶出动作，安装时U型托盘31、吸盘22以及晶圆顶板83安装在同一高度。

如图4所示，晶舟抬升机构7包括支架71、圆柱导轨72、第三滑块73和晶舟托板74；支架71安装在底板1上，晶舟托板74安装在第三滑块73上，第三滑块安装在圆柱导轨72上，晶舟托板74通过滑块带动进行上下升降，晶舟托板74上设置有晶舟定位装置，即晶舟托板74一端设有晶舟卡位，可以很好地限定晶舟6的位置，避免了晶舟6在工作过程中发生偏移等问题。

CCD工业相机机构4包括CCD工业相机、两根圆柱杆、六个旋钮头，CCD工业相机由两个旋钮夹紧固定，通过可以旋动旋钮调整相机的高度。

本实用新型工作时，晶舟由抬升机构7升降至某一特定的高度，此时晶圆顶出机构8将一片晶圆5顶出晶舟6。当晶圆5大部分脱离晶舟6，与此同时，吸盘22吸附住晶圆5；然后，晶圆托出机构2将晶圆5完全带出晶舟6，CCD工业相机对晶圆5表面进行拍摄工作。拍照完成后，通过吸盘22再将晶圆送入晶舟6；最后，由于吸盘22是不能进入晶舟6内，所以，在晶圆5与晶舟6接触之后，长臂23上升微调，晶圆回顶机构3再将晶圆5顶回晶舟6内，最终实现整个晶圆的检测流程。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，包括底板（1）、晶圆托出机构（2）、晶圆回顶机构（3）、CCD工业相机机构（4）、晶舟（6）、晶舟抬升机构（7）和晶圆顶出机构（8）；所述晶圆托出机构（2）、CCD工业相机机构（4）、晶舟抬升机构（7）和晶圆顶出机构（8）均安装在底板（1）上，所述晶圆回顶机构（3）安装在晶圆托出机构（2）上构成晶圆托出回顶组合机构，通过晶圆托出回顶组合机构将晶圆从晶舟（6）内托出或将晶圆回顶至晶舟（6）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所以晶圆托出机构（2）包括第一丝杠机构（21）、吸盘（22）、长臂（23）、夹板（24）、第一滑块（25）和第二气缸（26）和导轨（27）；所述吸盘（22）安装在长臂（23）上，所述长臂（23）和第一滑块（25）通过夹板（24）连接在一起，所述第二气缸（26）安装在第一滑块（25）上，通过第二气缸（26）带动长臂（23）上下直线移动，所述第一滑块（25）安装在导轨（27）上，通过第一丝杠机构（21）实现第一滑块（25）的前后直线移动。

3.根据权利要求2所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所述晶圆回顶机构（3）包括U型托盘（31）、第二滑块（32）和第一气缸（33）；所述U型托盘（31）安装在第二滑块（32）上，所述第二滑块（32）放置在长臂（23）的导槽内，通过第一气缸（33）带动第二滑块（32）在导槽内前后移动，通过U型托盘（31）将晶圆顶回晶舟（6）内。

4.根据权利要求3所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所述U型托盘（31）的前端为阶梯状。

5.根据权利要求1所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所述晶舟抬升机构（7）包括支架（71）、圆柱导轨（72）、第三滑块（73）和晶舟托板（74）；所述支架（71）安装在底板（1）上，所述晶舟托板（74）安装在第三滑块（73）上，所述第三滑块安装在圆柱导轨（72）上，所述晶舟托板（74）通过滑块带动进行上下升降。

6.根据权利要求5所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所述晶舟托板（74）上设置有晶舟定位装置。

7.根据权利要求3所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所述晶圆顶出机构（8）包括凸台（84）、第二丝杠机构（81）、第四滑块（82）和顶板（83）；所述凸台（84）固定在底板（1）上，所述顶板（83）安装在第四滑块（82）上，通过第二丝杠机构（81）带动第四滑块（82）直线往复运动，实现晶圆的顶出动作。

8.根据权利要求7所述的一种用于短距离传输晶圆表面检测的装置，其特征在于，所述U型托盘（31）、吸盘（22）以及晶圆顶板（83）安装在同一高度。

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