CN107818942B - 寻边器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种寻边器，包含：底座、一端固定在底座上的支架、夹持部和传感器，夹持部包含：安装在支架的另一端的安装平台、两个滑动安装在安装平台上的半圆形的夹紧支架、多个分别转动安装在两个夹紧支架上的夹紧轮、安装在安装平台上且与两个加紧支架驱动连接用于驱动两个夹紧支架靠近和远离的夹紧驱动单元、安装在安装平台上用于驱动所有夹紧轮转动的转动驱动单元；其中，两个夹紧支架平行于安装平台且位于同一水平面，两个夹紧支架凹的一侧相对，组成一个圆形，夹紧驱动单元驱动两个夹紧支架靠近和远离时，驱动两个夹紧支架同时向相反的方向移动相同的距离，本发明的寻边器具有找原迅速、制造成本低的优点。

Description

寻边器

技术领域

本发明属于半导体生产加工技术领域，具体涉及一种寻边器。

背景技术

晶圆片在生产线上需要经过数百条工序，为了保证每道工序的优良率，晶圆片要不断的进行找原、寻边、定位。现有寻边器晶圆片一般都是放在真空吸盘上，真空吸盘可以移动，通过晶圆片旋转结合光学仪器定圆心、寻边。现有技术存在以下缺点：1、在晶圆片放置在寻边器上后需要旋转后才能找到中心，每次需要两次以上定位调节，不仅浪费时间，而且中轴反复升降会使得晶圆片与三顶针碰撞，造成破损。2、制造成本高。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种找原迅速、制造成本低的寻边器。

本发明提供了一种寻边器，其特征在于，包括：

底座；

支架，一端固定在所述底座上；

夹持部，包含：安装在所述支架的另一端的安装平台、两个滑动安装在所述安装平台上的半圆形的夹紧支架、多个分别转动安装在两个所述夹紧支架上的夹紧轮、安装在所述安装平台上且与两个所述加紧支架驱动连接用于驱动两个所述夹紧支架靠近和远离的夹紧驱动单元、安装在所述安装平台上用于驱动所有所述夹紧轮转动的转动驱动单元；以及

传感器，安装在所述安装平台上，用于晶圆片寻边；

其中，两个所述夹紧支架平行于所述安装平台且位于同一水平面，两个所述夹紧支架凹的一侧相对，组成一个圆形，

所述夹紧驱动单元驱动两个所述夹紧支架靠近和远离时，驱动两个所述夹紧支架同时向相反的方向移动相同的距离，

所述夹紧驱动单元驱动两个所述夹紧支架相互靠近，所述夹紧轮将晶圆片夹紧，晶圆片的圆心位置为两个所述夹紧支架组成的圆的圆心的位置，所述转动驱动单元驱动所述夹紧轮转动，所述夹紧轮带动晶圆片转动，在晶圆片上的缺口经过所述传感器感时，所述传感器检测到缺口的位置。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述夹紧驱动单元包含：安装在所述安装平台的第一电机、与所述第一电机驱动连接的螺纹杆、以及两个分别固定在两个所述夹紧支架上的移动块，其中，所述螺纹杆上设置两段螺距相同且旋向相反的螺纹，两个所述移动块分别与所述螺纹杆上的两段螺纹螺纹连接。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述夹紧驱动单元还包含两个固定在所述安装平台上的支撑构件，所述螺纹杆的两端分别转动安装在两个所述支撑构件上。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述夹紧驱动单元还包含定位构件，所述定位构件固定在所述安装平台上且位于所述螺纹杆的两段螺纹之间。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述夹紧驱动单元还包含限位构件，固定在所述安装平台上，用于限制两个所述夹紧支架相对靠近的最小距离。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述转动驱动单元包含：与所述夹紧轮一一对应且分别固定在所述夹紧轮的转轴上的第一传动轮、至少一个滑动安装在所述安装平台上的张紧轮、与所述张紧轮一一对应且两端分别固定在所述张紧轮和所述安装平台上的弹性构件、将所述张紧轮和所有所述第一传动轮传动连接的皮带或者链条、以及用于驱动所述第一传动轮和所述张紧轮转动的第二电机。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述转动驱动单元还包含：多个固定在所述安装平台上且与所述张紧轮、所有所述第一传动轮传动连接用于改变所述皮带或链条传动方向的转向轮。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，寻边器还包括：相机，用于检测晶圆片的二维码，所述底座上设置一凹槽，所述相机安装在所述凹槽内，所述安装平台上设置一第一圆形通孔，所述第一圆形通孔位于两个所述夹紧支架组成的圆的正下方，所述凹槽位于所述第一圆形通孔的正下方，所述第一圆形通孔的直径大于晶圆片的直径。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，寻边器还包括：平台转动驱动部，用于驱动所述夹持部转动对晶圆片的正反面进行缺陷检测，包含：转动安装在所述支架上且与所述安装平台固定连接的转轴、输出端与所述转轴驱动连接的驱动轮单元、以及安装在所述底座上且与所述驱动轮单元的输入端驱动连接的第三电机。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述夹持部还包含：外壳，所述外壳上设置第二圆形通孔，所述第一圆形通孔的中轴线与所述第二圆形通孔的中轴线重合，所述第二圆形通孔的直径大于晶圆片的直径，

所述外壳的顶侧面设置有与所述夹紧轮一一对应的滑孔，所述滑孔的方向与所述夹紧轮移动时的方向相同，所述滑孔位于与其对应的所述夹紧轮移动的轨迹上。

进一步，在本发明提供的寻边器中，还可以具有这样的特征：其中，所述传感器为光纤传感器，所述光线传感器的光纤位于两个所述夹紧支架组成的圆内，且离所述圆的圆心的距离大于晶圆片的半径。本发明具有如下优点：

根据本发明所涉及的寻边器，将两个半圆形的夹紧支架上均转动安装上夹紧轮，驱动两个半圆形的夹紧支架相对靠近和远离将晶圆片夹紧时，采用夹紧驱动单元同时驱动两个夹紧支架向相反的方向移动相同的距离，因此，两个半圆形的夹紧支架在相互远离的靠近时，两个半圆形的夹紧支架的对称轴不变，其组成的圆的圆心也不变，所以，当晶圆片被夹紧轮夹紧时，晶圆片圆心即已确定，不需要再旋转找圆心，转动驱动单元驱动所有夹紧轮转动从而使得晶圆片转动，传感器对晶圆进行寻边，不需要再采用其它光学仪器，因此，本发明的寻边器找原迅速、制造成本低。

附图说明

图1是本发明的实施例中寻边器的结构示意图；

图2是本发明的实施例中去掉外壳的寻边器的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明的实施例中限位构件的结构示意图；

图5是图4的主视图；

图6是图2中标记A的放大图；

图7是本发明的实施例中去掉外壳的寻边器另一角度的结构示意图；图8是本发明的实施例中安装平台的结构示意图；

图9是本发明的实施例中夹持部外壳的结构示意图；

图10是本发明的实施例中夹持部外壳另一角度的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的寻边器作具体阐述。

如图1、图2所示，寻边器100包含：底座10、支架20、夹持部30和传感器40。支架20的一端固定在底座10上，夹持部30安装在支架20的另一端，传感器40安转在夹持部30上。

在本实施例中，底座10上设置有一凹槽11，凹槽11内用于安装相机(图中未显示)，相机用于读取晶圆片ID。

如图2所示，夹持部30包含：安装平台31、两个夹紧支架32、多个夹紧轮33、夹紧驱动单元34、转动驱动单元35。

安装平台31安装在支架20远离底座10的一端，以图2中的方向看，安装平台31安装在支架20的上端。如图8所示，在本实施例中，安装平台31中间设置有第一圆形通孔311，第一圆形通孔311位于两个夹紧支架32组成的圆的正下方，凹槽11位于第一圆形通孔311的正下方，第一圆形通孔311的直径大于设备能够检测的最大直径的晶圆片的直径，当晶圆片200被夹紧轮33夹紧时，相机安装在凹槽11上能够读取晶圆片的ID，解决了现有技术在检测过程中晶圆片ID朝向下方无法读取的问题。在本实施例中，与第一圆形通孔311相邻设置一矩形通孔312，矩形通孔312是为第二电机355留的安装空间，该矩形通孔312根据需要进行设置。

如图2、图3所示，两个夹紧支架32滑动安装在安装平台31上，两个夹紧支架32为半圆形，平行于安装平台31且位于同一水平面，两个夹紧支架32凹的一侧相对设置，因此，两个夹紧支架32组成一个圆形。如图2、图3、图4所示，在本实施例中，安装平台31上设置有两对滑轨321，每个夹紧支架32滑动安装在一对滑轨321上。

每个夹紧支架32上均转动安装至少一个夹紧轮33，在本实施例中，每个夹紧支架32上均安装三个夹紧轮33，如图4所示，每个夹紧轮33上均设置一圈凹槽，晶圆片被夹紧轮33夹紧时，晶圆片卡在凹槽上，避免晶圆片倾斜。

夹紧驱动单元34用于驱动两个夹紧支架32相互靠近和远离，夹紧驱动单元34驱动两个夹紧支架32移动时，驱动两个夹紧支架32同时向相反的方向移动相同的距离，从而两个夹紧支架32相互靠近或远离时，两个夹紧支架32的对称轴不变，因此，在两个夹紧支架32在相互靠近或远离时，两个夹紧支架32组成的圆心位置不变，从而当晶圆片安装在寻边器100时，晶圆片圆心的位置即确定，为两个夹紧支架32组成的圆心的位置。

如图2、图3所示，在本实施例中，夹紧驱动单元34包含：第一电机341、螺纹杆342、两个移动块343、支撑构件344和定位构件345、限位构件346。

第一电机341安装在安装平台31上。螺纹杆342固定在第一电机341的电机轴上，螺纹杆342上设置有两段螺纹，两段螺纹的旋向相反，且螺距相同。两个移动块343分别与螺纹杆342上的两段螺纹相匹配，两个移动块343与螺纹杆342螺纹连接，且分别连接在两段螺纹上，当螺纹杆342转动时，两个移动块343分别向相反的两个方向移动且移动的距离相同。两个移动块343分别固定在两个夹紧支架32的一端，当两个移动块343移动时，带动两个夹紧支架32移动。

在本实施例中，安装平台31上还设置有支撑构件344和定位构件345，支撑构件344固定在安装平台31上，且位于螺纹杆342的两段，螺纹杆342的两段分别转动安装在两个支撑构件344上，用于支撑螺纹杆342。定位构件345固定在安装平台31上，且位于螺纹杆342的两段螺纹中间，两个夹紧支架32距离定位构件345的距离相同。定位构件345用于在设计整个设备时确定两个夹紧支架32之间的对称轴的位置，确定设备在检测晶圆片时圆心的位置，并且在设备使用一段时间后，可以对两个夹紧支架32进行校准，确保整个装置确定的圆心的位置不变。

如图4、图5所示，限位构件346固定在安装平台31上，用于限制两个夹紧支架32相对靠近的最小距离，避免加持晶圆片时将晶圆片夹破。限位构件346包括：限位开关361、“L”形的滑块362、压板363、调节螺杆364、两个弹簧365、两个滑轨366、两个固定块367。

两个固定块367固定在安装平台31上，两个滑轨366的两端均分别固定在两个固定块367上，调节螺杆364的两端分别转动安装在两个固定块367上，滑块362的一折边滑动安装在两个滑轨361上，且与调节螺杆364螺纹连接，两个弹簧365分别套设在两个滑轨366上，调节螺杆364转动能够调整滑块362的位置，从而调节两个加紧支架32之间的最小距离，达到既将晶圆片夹紧又不会因夹持力度过大造成损伤。压板363固定在两个固定块367上，将位置调整好的滑块362压紧固定。限位开关361安装在滑块362的另一折边上。滑块362安装限位开关361的折边与两个加紧支架32的一端在一条直线上，以图3的方向看，与两个加紧支架32的上端在同一直线上，因此，当两个加紧支架32相对靠近将晶圆片夹紧时，以图3的方向看，左边的加紧支架32的上端能够碰触到限位开关361，当左边的加紧支架32的上端碰触到限位开关361时，第一电机341即停止驱动两加紧支架32继续相互靠近，从而避免将晶圆片夹破。

转动驱动单元35用于驱动所有夹紧轮33转动，从而驱动晶圆片转动。如图2、图3、图6所示，转动驱动单元35包含：多个第一传动轮351、至少一个张紧轮352、至少一个弹性构件353、皮带或者链条354、第二电机355、多个转向轮356。

多个第一传动轮351与多个夹紧轮33一一对应，分别固定在相对应的夹紧轮33的转轴上。

张紧轮352滑动安装在安装平台31上，在本实施例中，一共设置两个张紧轮352，安装平台31上固定有滑轨3521，张紧轮352滑动安装在滑轨3521上。皮带或者链条354将所有第一传动轮351和张紧轮352传动连接。

弹性构件353与张紧轮352一一对应，在本实施例中，张紧轮352为两个，弹性构件353亦为两个。每个弹性构件353的两端分别安装在与其对应的张紧轮352和安装平台31上，在调整两个夹紧支架32之间的距离时，张紧轮352沿着滑轨3521滑动，使得皮带或者链条354一直与所有第一传动轮351和张紧轮352之间保持良好的传动连接。在本实施例中，弹性构件353为弹簧。

第二电机355用于驱动所有第一传动轮351和张紧轮352转动。在本实施例中，第二电机355固定在其中一个夹紧支架32上，第二电机355的电机轴与该夹紧支架32上其中一个夹紧轮33的转轴驱动连接。第二电机355运行，带动与其连接的夹紧轮33的转轴转动，固定在该转轴上的第一传动轮351随之转动，皮带或者链条354带动其余第一传动轮351和张紧轮352转动。

当然，第二电机355也可以固定在安装平台31上，第二电机355的电机轴上固定一驱动轮，该驱动轮通过皮带或链条354与所有第一传动轮351和张紧轮352传动连接。

在本实施例中，转动驱动单元35还包含多个转向轮356，转向轮356用于改变皮带或者链条354的传动方向，使得皮带或者链条354与第一传动轮351之间的传动接触面积增大，避免传动过程中皮带或者链条354发生打滑。转向轮356的数量根据需要设置，在本实施例中，每个第一传动轮351均对应一个转向轮356，转向轮356将皮带或者链条354经过每个第一传动轮351、张紧轮352时皮带或者链条354之间的夹角均小于90°。

在本实施例中，夹持部30还包含外壳36，安装平台31、两个夹紧支架32、夹紧驱动单元34、转动驱动单元35均位于外壳36内。如图9、图10所示，外壳36的中间设置有第二圆形通孔361，第二圆形通孔361的直径大于设备能够检测的晶圆片的直径，第二圆形通孔361和第一圆形通孔311的中轴线重合。外壳36的顶侧面设置有与夹紧轮33一一对应的滑孔362，滑孔362的方向与夹紧轮33移动时的方向相同，每个滑孔362位于与其对应的夹紧轮33移动的轨迹上，即夹紧轮33移动时在与其对应的滑孔362内滑动。

在本实施例中，寻边器100还包含平台转动驱动部50。平台转动驱动部50用于驱动夹持部30转动，从而方便对晶圆片的正反面进行缺陷检测。

如图2所示，平台转动驱动部50包括：转轴51、驱动轮单元52和第三电机53。安装平台31固定在转轴51的一端，转轴51转动安装在支架20上，在本实施例中，转轴51与支架20转动接触处之间设置有轴承。驱动轮单元52的输出端与转轴51驱动连接，驱动轮单元52的输入端与第三电机53驱动连接。在本实施例中，驱动轮单元52包含多个传动连接的驱动轮。第三电机53安装在底座10内，第三电机53运行，将驱动力通过驱动轮单元52传递给转轴51，转轴51转动带动安装平台31转动。

如图2、图7所示，传感器40安装在安装平台31上，用于晶圆片寻边。在本实施例中，传感器40为光纤传感器，光纤传感器的光纤位于两个夹紧支架32组成的圆内，且距离两个夹紧支架32组成的圆的圆心的距离大于晶圆片的半径。安装外壳36时，光纤位于外壳36的第二圆形通孔361内，靠近外壳36的侧壁，且距离两个夹紧支架32组成的圆的圆心的距离大于晶圆片的半径。

寻边器工作过程：

晶圆片放入寻边器10进行检测时，两个夹紧支架32的初始位置为远离状态，因此，将晶圆片放入夹紧轮33之间后，夹紧驱动单元34驱动夹紧支架32相互靠近，将晶圆片夹紧，晶圆片的圆心位置即确定，为两个夹紧支架32组成的圆的圆心的位置。转动驱动单元35驱动夹紧轮33转动，从而带动晶圆片转动，当晶圆片的缺口经过传感器40时，传感器感40应到该缺口实现寻边。相机60通过第一圆形通孔311和第二圆形通孔361对晶圆片ID进行读取，读取操作方便。

需要对晶圆片进行缺陷检测时，平台转动驱动部50驱动夹紧部30旋转，即可对晶圆片正反面进行检测。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种寻边器，其特征在于，包括：

底座；

支架，一端固定在所述底座上；

夹持部，包含：安装在所述支架的另一端的安装平台、两个滑动安装在所述安装平台上的半圆形的夹紧支架、多个分别转动安装在两个所述夹紧支架上的夹紧轮、安装在所述安装平台上且与两个所述夹紧支架驱动连接用于驱动两个所述夹紧支架靠近和远离的夹紧驱动单元、安装在所述安装平台上用于驱动所有所述夹紧轮转动的转动驱动单元；以及

传感器，安装在所述安装平台上，用于晶圆片寻边，

其中，两个所述夹紧支架平行于所述安装平台且位于同一水平面，两个所述夹紧支架凹的一侧相对，组成一个圆形，

所述夹紧驱动单元驱动两个所述夹紧支架靠近和远离时，驱动两个所述夹紧支架同时向相反的方向移动相同的距离，

所述夹紧驱动单元驱动两个所述夹紧支架相互靠近，所述夹紧轮将晶圆片夹紧，晶圆片的圆心位置为两个所述夹紧支架组成的圆的圆心的位置，所述转动驱动单元驱动所述夹紧轮转动，所述夹紧轮带动晶圆片转动，在晶圆片上的缺口经过所述传感器感时，所述传感器检测到缺口的位置；

所述转动驱动单元包含：与所述夹紧轮一一对应且分别固定在所述夹紧轮的转轴上的第一传动轮、至少一个滑动安装在所述安装平台上的张紧轮、与所述张紧轮一一对应且两端分别固定在所述张紧轮和所述安装平台上的弹性构件、将所述张紧轮和所有所述第一传动轮传动连接的皮带或者链条、以及用于驱动所述第一传动轮和所述张紧轮转动的第二电机；

所述传感器为光纤传感器，所述光纤传感器的光纤位于两个所述夹紧支架组成的圆内，且离所述圆的圆心的距离大于晶圆片的半径。

2.根据权利要求1所述的寻边器，其特征在于：

所述夹紧驱动单元包含：安装在所述安装平台的第一电机、与所述第一电机驱动连接的螺纹杆、以及两个分别固定在两个所述夹紧支架上的移动块，

其中，所述螺纹杆上设置两段螺距相同且旋向相反的螺纹，两个所述移动块分别与所述螺纹杆上的两段螺纹螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的寻边器，其特征在于：

所述夹紧驱动单元还包含两个固定在所述安装平台上的支撑构件，所述螺纹杆的两端分别转动安装在两个所述支撑构件上。

4.根据权利要求2所述的寻边器，其特征在于：

所述夹紧驱动单元还包含定位构件，所述定位构件固定在所述安装平台上且位于所述螺纹杆的两段螺纹之间。

5.根据权利要求2所述的寻边器，其特征在于：

所述夹紧驱动单元还包含限位构件，固定在所述安装平台上，用于限制两个所述夹紧支架相对靠近的最小距离。

6.根据权利要求1所述的寻边器，其特征在于：

所述转动驱动单元还包含：多个固定在所述安装平台上且与所述张紧轮、所有所述第一传动轮传动连接用于改变所述皮带或链条传动方向的转向轮。

7.根据权利要求1所述的寻边器，其特征在于，还包括：

相机，用于检测晶圆片的二维码，所述底座上设置一凹槽，所述相机安装在所述凹槽内，

所述安装平台上设置一第一圆形通孔，所述第一圆形通孔位于两个所述夹紧支架组成的圆的正下方，所述凹槽位于所述第一圆形通孔的正下方，所述第一圆形通孔的直径大于晶圆片的直径。

8.根据权利要求7所述的寻边器，其特征在于，还包括：

平台转动驱动部，用于驱动所述夹持部转动对晶圆片的正反面进行缺陷检测，包含：转动安装在所述支架上且与所述安装平台固定连接的转轴、输出端与所述转轴驱动连接的驱动轮单元、以及安装在所述底座上且与所述驱动轮单元的输入端驱动连接的第三电机。

9.根据权利要求7所述的寻边器，其特征在于，还包括：

所述夹持部还包含：外壳，所述外壳上设置第二圆形通孔，所述第一圆形通孔的中轴线与所述第二圆形通孔的中轴线重合，所述第二圆形通孔的直径大于晶圆片的直径，

所述外壳的顶侧面设置有与所述夹紧轮一一对应的滑孔，所述滑孔的方向与所述夹紧轮移动时的方向相同，所述滑孔位于与其对应的所述夹紧轮移动的轨迹上。