CN217586946U - 一种用于测试光学晶圆的测试设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于测试光学晶圆的测试设备。该测试设备包括：料盘，设有用于承载晶圆；旋转装置，连接于所述料盘，以使得所述料盘能够沿其回转中心转动；横移装置，连接于所述旋转装置，以带动所述旋转装置沿X向移动；纵移装置，连接于所述横移装置，以带动所述横移装置沿Y向移动；第一激光测试装置；第二激光测试装置；以及控制器，分别通信连接于所述旋转装置、横移装置、纵移装置、第一激光测试装置和第二激光测试装置。由此，解决了现有技术中光学晶圆在测试时存在的结果准确性低、误差大且效率低的问题。

Description

一种用于测试光学晶圆的测试设备

技术领域

本公开涉及晶圆测试仪器技术领域，具体地，涉及一种用于测试光学晶圆的测试设备。

背景技术

伴随着光纤通讯技术的不断发展和普及，其中波分复用技术相关的膜片已经开始大量进入光纤敷设的骨干网络和城域网络，这样，也使得膜片的生产使用量越来越大，切割成膜片的晶圆的需求量也随之上涨。生产企业对高效、高质量的测试评估晶圆良率提出了迫切要求。

目前，通常是通过人工来对光学晶圆进行测试，其测试效率低且稳定性无法保证，还可能出现过程疲劳、测试偏差等人工因素导致的测量误差，致使晶圆的参数测试控制得不到有效保障，影响了对膜片的生产评估，难以有效保证产品质量的稳定性。

针对当前光学晶圆在测试时存在的结果准确性低、误差大且效率低的问题，还需要提出一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种用于测试光学晶圆的测试设备，以解决现有技术中光学晶圆在测试时存在的结果准确性低、误差大且效率低的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种用于测试光学晶圆的测试设备，包括：

料盘，设有用于承载晶圆；

旋转装置，连接于所述料盘，以使得所述料盘能够沿其回转中心转动；

横移装置，连接于所述旋转装置，以带动所述旋转装置沿X向移动；

纵移装置，连接于所述横移装置，以带动所述横移装置沿Y向移动；

第一激光测试装置，具有第一发射端和第一接收端，所述第一发射端用于从第一入射角发射入射激光至所述晶圆，所述第一接收端用于接收所述晶圆反射的反射激光，所述第一发射端和第一接收端能够沿着所述晶圆的径向做直线运动；

第二激光测试装置，具有第二发射端和第二接收端，所述第二发射端用于从第二入射角发射入射激光至所述晶圆，所述第二接收端用于接收所述晶圆反射的反射激光，所述第二发射端和第二接收端能够沿着所述晶圆的径向做直线运动，其中，所述第一入射角和所述第二入射角为不同方向；以及

控制器，分别通信连接于所述旋转装置、横移装置、纵移装置、第一激光测试装置和第二激光测试装置。

在一种可能的设计中，所述横移装置包括底座、第一丝杆、第一光杆和第一电机；

所述底座连接于所述纵移装置；

所述第一光杆沿X向延伸，并且可转动地连接于所述底座，所述第一光杆插接于所述旋转装置；

所述第一丝杆沿X向延伸，并相对于所述第一光杆平行设置，且连接于所述底座，所述第一丝杆螺接于所述旋转装置；

所述第一电机传动连接于所述第一丝杆，以当所述第一丝杆转动时，能够使得所述旋转装置沿X向移动。

在一种可能的设计中，所述纵移装置包括基座、第二丝杆、第二光杆和第二电机；

所述第二光杆沿Y向延伸，并且可转动地连接于所述基座，所述第二光杆插接于所述横移装置；

所述第二丝杆沿Y向延伸，并相对于所述第二光杆平行设置，且连接于所述基座，所述第二丝杆螺接于所述横移装置；

所述第二电机传动连接于所述第二丝杆，以当所述第二丝杆转动时，能够使得所述横移装置沿Y向移动。

在一种可能的设计中，所述旋转装置包括安装座和电动机，所述安装座连接于所述横移装置，所述电动机的一端连接于所述安装座，另一端传动连接于所述料盘。

在一种可能的设计中，所述第一激光测试装置和第二激光测试装置间隔设置；其中，所述第一入射角为45°；所述第二入射角为0°。

在一种可能的设计中，所述料盘上设有与所述晶圆相适配的限位槽；所述限位槽沿所述料盘的圆周方向间隔设置，且每个限位槽之间的夹角相同。

通过上述技术方案，可以根据光学晶圆的类型(例如0°晶圆、45°晶圆)在控制器中预设轨迹，该轨迹包含测试的起始位置和终点位置(现有技术)。此后，把对应的晶圆放入至料盘上。驱动横移装置、纵移装置和旋转装置，以校准料盘的位置，并将该料盘移动至晶圆的起始位置，该起始位置对应于第一发射端的第一入射角或者第二发射端的第二入射角。此后，启动第一激光测试装置(或第二激光测试装置)对晶圆进行测试，随着横移装置和纵移装置的移动，能够使晶圆沿X向和Y向移动，由此实现对晶圆的多点测试。

这样一来，在旋转装置、横移装置和纵移装置的共同作用下，可以使晶圆平稳地移动，从而减少了晶圆在调位过程中的晃动，减少了形位误差，提高了检测结果的准确性。另外，通过旋转装置的移动，能够将检测完毕的晶圆周转至其它位置，由此连续地对多个晶圆的有效检测，缩短了整体的检测时间，提高了检测效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是用于测试光学晶圆的测试设备在一种实施例中的结构简图。

附图标记说明

11-料盘，12-限位槽，2-旋转装置，3-横移装置，4-纵移装置，41-基座，51-第一发射端，52-第一接收端，61-第二发射端，62-第二接收端。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。

根据本公开的具体实施方式，提供了一种用于测试光学晶圆的测试设备，能够快速有效地对晶圆进行测试，该测试设备可以全天候的工作，与人工测试相比，不会出现过程疲劳、测试偏差等人为因素，因此测试误差小，有效地保证了测试结果的准确性，使得光学晶圆的参数测试控制有绝对保障。同时，测试设备可以保持稳定、持续不间断的工作，效率高。其中图1示出了其中一种实施方式。

参阅图1所示，用于测试光学晶圆的测试设备包括料盘11、旋转装置2、横移装置3、纵移装置4、第一激光测试装置、第二激光测试装置和控制器。

料盘11用于承载光学晶圆；旋转装置2连接于所述料盘11，以使得所述料盘11能够沿其回转中心转动；横移装置3连接于所述旋转装置2，以带动所述旋转装置2沿X 向移动；纵移装置4连接于所述横移装置3，以带动所述横移装置3沿Y向移动。

第一激光测试装置具有第一发射端51和第一接收端52，所述第一发射端51用于从第一入射角发射入射激光至所述晶圆，所述第一接收端52用于接收所述晶圆反射的反射激光，所述第一发射端51和第一接收端52能够沿着所述晶圆的径向做直线运动。

第二激光测试装置具有第二发射端61和第二接收端62，所述第二发射端61用于从第二入射角发射入射激光至所述晶圆，所述第二接收端62用于接收所述晶圆反射的反射激光，所述第二发射端61和第二接收端62能够沿着所述晶圆的径向做直线运动，其中，所述第一入射角和所述第二入射角为不同方向。

控制器分别通信连接于所述旋转装置2、横移装置3、纵移装置4、第一激光测试装置和第二激光测试装置。

该测试设备的工作过程可以概述为：根据光学晶圆的类型(例如0°晶圆、45°晶圆)在控制器中预设轨迹，该轨迹包含测试的起始位置和终点位置(现有技术)。此后，把对应的晶圆放入至料盘11上。驱动横移装置3、纵移装置4和旋转装置2，以校准料盘 11的位置，并将该料盘11移动至晶圆的起始位置，该起始位置对应于第一发射端51的第一入射角或者第二发射端61的第二入射角。此后，启动第一激光测试装置(或第二激光测试装置)对晶圆进行测试，随着横移装置3和纵移装置4的移动，能够使晶圆沿X 向和Y向移动，由此实现对晶圆的多点测试。

需要说明是，不同类型的晶圆对应不同的激光测试装置，以0°晶圆和45°晶圆为例。第一激光测试装置对0°晶圆进行测试，第二激光测试装置则对45°晶圆进行测试；当然，也可以是第一激光测试装置对45°晶圆进行测试，第二激光测试装置则对0°晶圆进行测试，对此，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置。

通过上述技术方案，在旋转装置2、横移装置3和纵移装置4的共同作用下，可以使晶圆平稳地移动，从而减少了晶圆在调位过程中的晃动，减少了形位误差，提高了检测结果的准确性。另外，通过旋转装置2的移动，能够将检测完毕的晶圆周转至其它位置，由此连续地对多个晶圆的有效检测，缩短了整体的检测时间，提高了检测效率。

在本公开提供的一种实施例中，所述横移装置3包括底座、第一丝杆、第一光杆和第一电机；所述底座连接于所述纵移装置4；所述第一光杆沿X向延伸，并且可转动地连接于所述底座，所述第一光杆插接于所述旋转装置2；所述第一丝杆沿X向延伸，并相对于所述第一光杆平行设置，且连接于所述底座，所述第一丝杆螺接于所述旋转装置2；所述第一电机传动连接于所述第一丝杆，以当所述第一丝杆转动时，能够使得所述旋转装置2沿X向移动。

具体在工作时，第一电机启动后，可以使第一丝杆转动，基于丝杆的传动原理，可以将这种旋转运动转化为直线运动，从而使得旋转装置2能够沿X向移动，因配设有第一光杆，且旋转装置2穿设于该第一光杆上，故而可以通过第一光杆起到导向和限位的作用，第一光杆和第一丝杆平行设置，一方面有益于均衡地承重，另一方面还能够使得旋转装置2沿着X向匀速平稳地移动。其中，旋转装置2的移动状态，可以通过第一电机的转速和转向来灵活控制，对此，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置。

而在其它实施例中，横移装置3还可以配置为第一导轨和第一线性驱动器，第一导轨设置于纵移装置4上并且沿X向延伸；旋转装置2的底部设有与该第一导轨相适配的第一导槽，并通过该第一导槽嵌设于第一导轨上，第一线性驱动器连接于旋转装置2，这样一来，可以通过第一线性驱动器的伸缩来使得旋转装置2沿着第一导轨移动，从而实现对旋转装置2位置的调节，间接地实现对料盘11中晶圆位置的调节。

其中，第一线性驱动器可以配置为气缸、液压缸、直线模组等任意合适的驱动器。

在本公开提供的一种实施例中，所述纵移装置4包括基座41、第二丝杆、第二光杆和第二电机；所述第二光杆沿Y向延伸，并且可转动地连接于所述基座41，所述第二光杆插接于所述横移装置3；所述第二丝杆沿Y向延伸，并相对于所述第二光杆平行设置，且连接于所述基座41，所述第二丝杆螺接于所述横移装置3；所述第二电机传动连接于所述第二丝杆，以当所述第二丝杆转动时，能够使得所述横移装置3沿Y向移动。

具体在工作时，第二电机启动后，可以使第二丝杆转动，基于丝杆的传动原理，可以将这种旋转运动转化为直线运动，从而使得横移装置3能够沿Y向移动，因配设有第二光杆，且横移装置3穿设于该第二光杆上，故而可以通过第二光杆起到导向和限位的作用，第二光杆和第二丝杆平行设置，一方面有益于均衡地承重，另一方面还能够使得横移装置3沿着X向匀速平稳地移动。其中，横移装置3的移动状态，可以通过第二电机的转速和转向来灵活控制，对此，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置。

而在其它实施例中，纵移装置4还可以配置为基座41、第二导轨和第二线性驱动器，第二导轨设置于基座41上并且沿Y向延伸；横移装置3的底部设有与该第二导轨相适配的第二导槽，并通过该第二导槽嵌设于第二导轨上，第二线性驱动器连接于横移装置3，这样一来，可以通过第二线性驱动器的伸缩来使得横移装置3沿着第二导轨移动，从而实现对横移装置3位置的调节，间接地实现对料盘11中晶圆位置的调节。

其中，第二线性驱动器可以配置为气缸、液压缸、直线模组等任意合适的驱动器。

在本公开提供的一种实施例中，所述旋转装置2包括安装座和电动机，所述安装座连接于所述横移装置3，所述电动机的一端连接于所述安装座，另一端传动连接于所述料盘11。

这样一来，可以通过电动机的转动实现料盘11角度的调节。需要说明的是，该电机可以是配置为减速电机，还可以是配置为电动机与齿轮组件的结合，还可以是配置为分度器，对此，本领域技术人员可以根据该技术构思灵活设置。

在本公开中，所述第一激光测试装置和第二激光测试装置间隔设置。所述第一入射角为45°；所述第二入射角为0°。第一入射角为45°，采用此角度，可以使第一接收端52能够更加灵敏地接收反射激光的强度变化，提高检测的精确度。第二入射角为0°，采用此角度，可以使第二接收端62能够更加灵敏地接收反射激光的强度变化，提高检测的精确度。

需要说明的是，在本公开中，第一激光测试装置和第二激光测试装置均为公知常识，本领域技术人员可以在现有技术的基础上进行常规性改进得到。

在本公开中，所述料盘11上设有与所述晶圆相适配的限位槽12；所述限位槽12沿所述料盘11的圆周方向间隔设置，且每个限位槽12之间的夹角相同，这样可以同时对多个晶圆进行测试，提高检测效率。

参阅图1所示，在限位槽12配置为9个，这样可以同时容纳9个晶圆，每个限位槽 12之间的角度为40°。这样一来，可以使旋转装置2转动40°，进而对多个晶圆进行逐一测试，从而提高检测效率。

在本公开中，控制器配置为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。而在其他实施例中，控制器还可以是配置为数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或现场可编程门阵列(Field －Programmable Gate Array，FPGA)中的一者。此外，控制器也可以是网络处理器(Network Processor，NP)、其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。对此，本领域技术人员可以根据实际应用环境灵活组配。

进一步地，旋转装置2、横移装置3、纵移装置4、第一激光测试装置、第二激光测试装置和控制器这几者可以是通过GPRS、Wi-Fi、蓝牙等各种本领域公知的无线传输协议实现数据的传输，从而减少信号线的铺设。当然，也可以通过通信线缆等实现数据的有线传输，本公开对此不做限制。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于测试光学晶圆的测试设备，其特征在于，包括：

料盘(11)，设有用于承载晶圆；

旋转装置(2)，连接于所述料盘(11)，以使得所述料盘(11)能够沿其回转中心转动；

横移装置(3)，连接于所述旋转装置(2)，以带动所述旋转装置(2)沿X向移动；

纵移装置(4)，连接于所述横移装置(3)，以带动所述横移装置(3)沿Y向移动；

第一激光测试装置，具有第一发射端(51)和第一接收端(52)，所述第一发射端(51)用于从第一入射角发射入射激光至所述晶圆，所述第一接收端(52)用于接收所述晶圆反射的反射激光，所述第一发射端(51)和第一接收端(52)能够沿着所述晶圆的径向做直线运动；

第二激光测试装置，具有第二发射端(61)和第二接收端(62)，所述第二发射端(61)用于从第二入射角发射入射激光至所述晶圆，所述第二接收端(62)用于接收所述晶圆反射的反射激光，所述第二发射端(61)和第二接收端(62)能够沿着所述晶圆的径向做直线运动，其中，所述第一入射角和所述第二入射角为不同方向；以及

控制器，分别通信连接于所述旋转装置(2)、横移装置(3)、纵移装置(4)、第一激光测试装置和第二激光测试装置。

2.根据权利要求1所述的用于测试光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述横移装置(3)包括底座、第一丝杆、第一光杆和第一电机；

所述底座连接于所述纵移装置(4)；

所述第一光杆沿X向延伸，并且可转动地连接于所述底座，所述第一光杆插接于所述旋转装置(2)；

所述第一丝杆沿X向延伸，并相对于所述第一光杆平行设置，且连接于所述底座，所述第一丝杆螺接于所述旋转装置(2)；

所述第一电机传动连接于所述第一丝杆，以当所述第一丝杆转动时，能够使得所述旋转装置(2)沿X向移动。

3.根据权利要求1所述的用于测试光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述纵移装置(4)包括基座(41)、第二丝杆、第二光杆和第二电机；

所述第二光杆沿Y向延伸，并且可转动地连接于所述基座(41)，所述第二光杆插接于所述横移装置(3)；

所述第二丝杆沿Y向延伸，并相对于所述第二光杆平行设置，且连接于所述基座(41)，所述第二丝杆螺接于所述横移装置(3)；

所述第二电机传动连接于所述第二丝杆，以当所述第二丝杆转动时，能够使得所述横移装置(3)沿Y向移动。

4.根据权利要求1所述的用于测试光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述旋转装置(2)包括安装座和电动机，所述安装座连接于所述横移装置(3)，所述电动机的一端连接于所述安装座，另一端传动连接于所述料盘(11)。

5.根据权利要求1所述的用于测试光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述第一激光测试装置和第二激光测试装置间隔设置；其中，所述第一入射角为45°；所述第二入射角为0°。

6.根据权利要求1所述的用于测试光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述料盘(11)上设有与所述晶圆相适配的限位槽(12)；所述限位槽(12)沿所述料盘(11)的圆周方向间隔设置，且每个限位槽(12)之间的夹角相同。

Images