CN112701059A - 一种半导体生产用晶圆缺陷检测机 - Google Patents

一种半导体生产用晶圆缺陷检测机 Download PDF

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CN112701059A CN202110040720.0A CN202110040720A CN112701059A CN 112701059 A CN112701059 A CN 112701059A CN 202110040720 A CN202110040720 A CN 202110040720A CN 112701059 A CN112701059 A CN 112701059A
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Abstract

本发明公开了一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，包括检测台、转动机构、转盘、L型板、高度调节机构、CCD高清数字摄像机、进料传送带和出料传送带，所述转动机构设置在所述检测台上，所述转盘固定在所述转动机构上，至少三个所述第一垫板机构等角度设置在所述转盘上，所述L型板固定在所述检测台上，所述高度调节机构设置在所述L型板上，所述CCD高清数字摄像机固定在所述高度调节机构上，至少两个所述机械手臂机构均固定在所述检测台上，所述进料传送带和所述出料传送带上均设置有多个第二垫板机构。本发明可带动多个晶圆快速变换工位，可进行连续的缺陷检测，提高了晶圆缺陷检测效率，保证晶圆缺陷检测准确性，提高了适用性。

Description

一种半导体生产用晶圆缺陷检测机
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体为一种半导体生产用晶圆缺陷检测机。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1片或多片晶圆。
目前的检测装置使用过程中需要对晶圆进行一一上料、检测和下料，设备生产效率较慢，会延长检测周期，降低检测效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，利用检测台上的转动机构带动转盘转动，进而带动其上的多个晶圆快速变换工位，提高了晶圆缺陷检测效率，利用L型板上的高度调节机构可对CCD高清数字摄像机的高度进行调节，可对不同需要进行缺陷检测的晶圆的尺寸进行全面的拍摄，保证晶圆缺陷检测准确性，提高了适用性，利用机械手臂机构对晶圆进行传输，再利用进料传送带和出料传送带分别对待检测的晶圆和检测完成后的晶圆进行上料和下料，可使得进行连续的缺陷检测，进一步提高了晶圆缺陷检测效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，包括：
检测台；
转动机构，所述转动机构设置在所述检测台上；
转盘，所述转盘固定在所述转动机构上；
至少三个第一垫板机构，至少三个所述第一垫板机构等角度设置在所述转盘上；
L型板，所述L型板固定在所述检测台上；
高度调节机构，所述高度调节机构设置在所述L型板上；
CCD高清数字摄像机，所述CCD高清数字摄像机固定在所述高度调节机构上；
至少两个机械手臂机构，至少两个所述机械手臂机构均固定在所述检测台上；
进料传送带和出料传送带，所述进料传送带和所述出料传送带上均设置有多个第二垫板机构。
优选的，所述转动机构包括第一伺服电机、传动部、轴承座、转轴和第一安装板，所述第一伺服电机和所述轴承座均固定在所述检测台上，所述转轴固定在所述轴承座上的轴孔中，所述第一伺服电机的输出通过所述传动部与所述转轴传动连接，所述第一安装板固定在所述转轴上，所述转盘通过螺钉安装在所述第一安装板上。
优选的，所述传动部包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别固定在所述第一伺服电机的输出轴和所述转轴上，所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合。
优选的，所述第二齿轮和所述第一齿轮的齿数比为2-10:1。
优选的，所述检测台上通过螺钉安装有防护箱，所述防护箱设置在所述转动机构的外侧。
优选的，所述第一垫板机构包括第一长垫板和两个第一短垫板，所述第一长垫板和两个所述第一短垫板均固定在所述转盘上，两个所述第一短垫板对称设置在所述第一长垫板的两侧。
优选的，所述高度调节机构包括第一伺服电缸和第二安装板，所述第一伺服电缸通过螺钉安装在所述L型板上，所述第一伺服电缸的输出轴贯穿所述L型板，所述第二安装板固定在所述第一伺服电缸的输出轴上，所述CCD高清数字摄像机固定在所述第二安装板上。
优选的，所述L型板上开设有若干个导向孔，所述第二安装板上固定有连接板，所述连接板上固定有与所述导向孔相对应的导向杆，所述导向杆滑动连接在相对应的所述导向孔中。
优选的，所述机械手臂机构包括第二伺服电缸、第二伺服电机、第三安装板、第三伺服电缸和双叉臂，所述第二伺服电缸固定在所述检测台上，所述第二伺服电机固定在所述第二伺服电缸的输出轴上，所述第三安装板固定在所述第二伺服电机的输出轴上，所述第三伺服电缸固定在所述第三安装板上，双叉臂固定在所述第三伺服电缸的输出轴上。
优选的，所述第二垫板机构包括第二长垫板和两个第二短垫板，所述第二长垫板和两个所述第二短垫板均固定在传送带上，两个所述第二短垫板对称设置在所述第二长垫板的两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用检测台上的转动机构带动转盘转动，进而带动其上的多个晶圆快速变换工位，提高了晶圆缺陷检测效率；
2、利用L型板上的高度调节机构可对CCD高清数字摄像机的高度进行调节，可对不同需要进行缺陷检测的晶圆的尺寸进行全面的拍摄，保证晶圆缺陷检测准确性，提高了适用性；
3、利用机械手臂机构对晶圆进行传输，再利用进料传送带和出料传送带分别对待检测的晶圆和检测完成后的晶圆进行上料和下料，可使得进行连续的缺陷检测，进一步提高了晶圆缺陷检测效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的另一视角的结构示意图；
图3为本发明的又一视角的结构示意图；
图4为本发明的检测台和转动机构的连接示意图；
图5为本发明的L型板和高度调节机构的连接示意图；
图6为本发明的机械手臂机构的结构示意图。
图中：1、检测台；
2、转动机构；201、第一伺服电机；202、传动部；2021、第一齿轮；2022、第二齿轮；203、轴承座；204、转轴；205、第一安装板；
3、转盘；
4、第一垫板机构；401、第一长垫板；402、第一短垫板；
5、L型板；
6、高度调节机构；601、第一伺服电缸；602、第二安装板；
7、CCD高清数字摄像机；
8、机械手臂机构；801、第二伺服电缸；802、第二伺服电机；803、第三安装板；804、第三伺服电缸；805、双叉臂；
9、第二垫板机构；901、第二长垫板；902、第二短垫板；
10、进料传送带；
11、出料传送带；
12、导向孔；
13、连接板；
14、导向杆；
15、防护箱。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，包括检测台1、转动机构2和转盘3，转动机构2设置在检测台1上，转盘3固定在转动机构2上，检测台1上通过螺钉安装有防护箱15，防护箱15设置在转动机构2的外侧，防护箱15可对转动机构2进行保护。
利用检测台1上的转动机构2带动转盘3转动，进而带动其上的多个晶圆快速变换工位，提高了晶圆缺陷检测效率。
其中转动机构2包括第一伺服电机201、传动部202、轴承座203、转轴204和第一安装板205，第一伺服电机201和轴承座203均固定在检测台1上，转轴204固定在轴承座203上的轴孔中，第一伺服电机201的输出通过传动部202与转轴204传动连接，第一安装板205固定在转轴204上，转盘3通过螺钉安装在第一安装板205上。
利用第一伺服电机201通过传动部202带动转轴204转动，进而带动第一安装板205转动，以带动其上的转盘3转动。
其中，传动部202包括第一齿轮2021和第二齿轮2022，第一齿轮2021和第二齿轮2022分别固定在第一伺服电机201的输出轴和转轴204上，第一齿轮2021和第二齿轮2022相啮合，第二齿轮2022和第一齿轮2021的齿数比为2-10:1。
依靠第一齿轮2021和第二齿轮2022的齿数比可精确的控制转轴204的转动角度，进而精确的控制转盘3的转动角度，可精确的变换多个晶圆的工位。
该半导体生产用晶圆缺陷检测机还包括L型板5、高度调节机构6和CCD高清数字摄像机7，L型板5固定在检测台1上，高度调节机构6设置在L型板5上，CCD高清数字摄像机7固定在高度调节机构6上。
利用L型板5上的高度调节机构6可对CCD高清数字摄像机7的高度进行调节，可对不同需要进行缺陷检测的晶圆的尺寸进行全面的拍摄，保证晶圆缺陷检测准确性，提高了适用性。
其中，高度调节机构6包括第一伺服电缸601和第二安装板602，第一伺服电缸601通过螺钉安装在L型板5上，第一伺服电缸601的输出轴贯穿L型板5，第二安装板602固定在第一伺服电缸601的输出轴上，CCD高清数字摄像机7固定在第二安装板602上。
利用第一伺服电缸601可对第二安装板602的高度进行调节，进而对CCD高清数字摄像机7的高度进行调节。
L型板5上开设有若干个导向孔12，第二安装板602上固定有连接板13，连接板13上固定有与导向孔12相对应的导向杆14，导向杆14滑动连接在相对应的导向孔12中。
通过导向杆14和导向孔12的配合，可使得第二安装板602更加稳定，进而保证CCD高清数字摄像机7具备高稳定性，提高了拍摄质量。
该半导体生产用晶圆缺陷检测机还包括进料传送带10、出料传送带11、至少三个第一垫板机构4和至少两个机械手臂机构8，至少三个第一垫板机构4等角度设置在转盘3上，至少两个机械手臂机构8均固定在检测台1上，进料传送带10和出料传送带11上均设置有多个第二垫板机构9。
利用机械手臂机构8对晶圆进行传输，再利用进料传送带10和出料传送带11分别对待检测的晶圆和检测完成后的晶圆进行上料和下料，可使得进行连续的缺陷检测，进一步提高了晶圆缺陷检测效率。
其中，第一垫板机构4包括第一长垫板401和两个第一短垫板402，第一长垫板401和两个第一短垫板402均固定在转盘3上，两个第一短垫板402对称设置在第一长垫板401的两侧，第二垫板机构9包括第二长垫板901和两个第二短垫板902，第二长垫板901和两个第二短垫板902均固定在传送带上，两个第二短垫板902对称设置在第二长垫板901的两侧。
机械手臂机构8包括第二伺服电缸801、第二伺服电机802、第三安装板803、第三伺服电缸804和双叉臂805，第二伺服电缸801固定在检测台1上，第二伺服电机802固定在第二伺服电缸801的输出轴上，第三安装板803固定在第二伺服电机802的输出轴上，第三伺服电缸804固定在第三安装板803上，双叉臂805固定在第三伺服电缸804的输出轴上。
通过长垫板和短垫板可将晶圆垫起，再通过第二伺服电缸801带动第二伺服电机802升降，进而带动双叉臂805升降，通过第三伺服电缸804带动双叉臂805伸长或缩短，可完成晶圆的上下料和定位。
工作原理：使用时，将多个晶圆放置到进料传送带10上的第二垫板机构9上，通过进料传送带10进行上料，再通过机械手臂机构8将晶圆放置到第一垫板机构4上，然后利用检测台1上的转动机构2带动转盘3转动特定角度，进而带动其上的多个晶圆快速变换工位，利用L型板5上的高度调节机构6将CCD高清数字摄像机7调节到合适的高度，通过CCD高清数字摄像机7对晶圆进行拍摄，最后通过机械手臂机构8将晶圆放置到出料传送带11上的第二垫板机构9上传送出去。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于，包括：
检测台(1)；
转动机构(2)，所述转动机构(2)设置在所述检测台(1)上；
转盘(3)，所述转盘(3)固定在所述转动机构(2)上；
至少三个第一垫板机构(4)，至少三个所述第一垫板机构(4)等角度设置在所述转盘(3)上；
L型板(5)，所述L型板(5)固定在所述检测台(1)上；
高度调节机构(6)，所述高度调节机构(6)设置在所述L型板(5)上；
CCD高清数字摄像机(7)，所述CCD高清数字摄像机(7)固定在所述高度调节机构(6)上；
至少两个机械手臂机构(8)，至少两个所述机械手臂机构(8)均固定在所述检测台(1)上；
进料传送带(10)和出料传送带(11)，所述进料传送带(10)和所述出料传送带(11)上均设置有多个第二垫板机构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述转动机构(2)包括第一伺服电机(201)、传动部(202)、轴承座(203)、转轴(204)和第一安装板(205)，所述第一伺服电机(201)和所述轴承座(203)均固定在所述检测台(1)上，所述转轴(204)固定在所述轴承座(203)上的轴孔中，所述第一伺服电机(201)的输出通过所述传动部(202)与所述转轴(204)传动连接，所述第一安装板(205)固定在所述转轴(204)上，所述转盘(3)通过螺钉安装在所述第一安装板(205)上。
3.根据权利要求2所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述传动部(202)包括第一齿轮(2021)和第二齿轮(2022)，所述第一齿轮(2021)和所述第二齿轮(2022)分别固定在所述第一伺服电机(201)的输出轴和所述转轴(204)上，所述第一齿轮(2021)和所述第二齿轮(2022)相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述第二齿轮(2022)和所述第一齿轮(2021)的齿数比为2-10:1。
5.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述检测台(1)上通过螺钉安装有防护箱(15)，所述防护箱(15)设置在所述转动机构(2)的外侧。
6.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述第一垫板机构(4)包括第一长垫板(401)和两个第一短垫板(402)，所述第一长垫板(401)和两个所述第一短垫板(402)均固定在所述转盘(3)上，两个所述第一短垫板(402)对称设置在所述第一长垫板(401)的两侧。
7.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述高度调节机构(6)包括第一伺服电缸(601)和第二安装板(602)，所述第一伺服电缸(601)通过螺钉安装在所述L型板(5)上，所述第一伺服电缸(601)的输出轴贯穿所述L型板(5)，所述第二安装板(602)固定在所述第一伺服电缸(601)的输出轴上，所述CCD高清数字摄像机(7)固定在所述第二安装板(602)上。
8.根据权利要求7所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述L型板(5)上开设有若干个导向孔(12)，所述第二安装板(602)上固定有连接板(13)，所述连接板(13)上固定有与所述导向孔(12)相对应的导向杆(14)，所述导向杆(14)滑动连接在相对应的所述导向孔(12)中。
9.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述机械手臂机构(8)包括第二伺服电缸(801)、第二伺服电机(802)、第三安装板(803)、第三伺服电缸(804)和双叉臂(805)，所述第二伺服电缸(801)固定在所述检测台(1)上，所述第二伺服电机(802)固定在所述第二伺服电缸(801)的输出轴上，所述第三安装板(803)固定在所述第二伺服电机(802)的输出轴上，所述第三伺服电缸(804)固定在所述第三安装板(803)上，双叉臂(805)固定在所述第三伺服电缸(804)的输出轴上。
10.根据权利要求1所述的一种半导体生产用晶圆缺陷检测机，其特征在于：所述第二垫板机构(9)包括第二长垫板(901)和两个第二短垫板(902)，所述第二长垫板(901)和两个所述第二短垫板(902)均固定在传送带上，两个所述第二短垫板(902)对称设置在所述第二长垫板(901)的两侧。
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