CN112820682A - 晶圆输送机构及晶圆测试设备 - Google Patents

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CN112820682A CN202110029137.XA CN202110029137A CN112820682A CN 112820682 A CN112820682 A CN 112820682A CN 202110029137 A CN202110029137 A CN 202110029137A CN 112820682 A CN112820682 A CN 112820682A
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舒贻胜
郭剑飞
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Abstract

本发明提供了一种晶圆输送机构及晶圆测试设备，涉及晶圆测试技术领域，本发明提供的晶圆输送机构，包括：输送基板、预对位组件和晶圆扫描组件；预对位组件和晶圆扫描组件分别安装于输送基板。本发明提供的晶圆输送机构，将对位和晶圆扫描功能集成到输送基板上，进而不需单独留出空间以安装预对位组件和晶圆扫描组件，进而提高晶圆输送机构的空间利用率。

Description

晶圆输送机构及晶圆测试设备
技术领域
本发明涉及晶圆测试技术领域，尤其是涉及一种晶圆输送机构及晶圆测试设备。
背景技术
晶圆测试之前需要使用机械手将晶圆从料盒输送到测试区域，从料盒取晶圆需对料盒内晶圆所在层数进行扫描，确保取放位置正确。晶圆输送到测试区域时要求晶圆上缺口朝向指定方向，因此输送过程还需对晶圆进行预对位，以保证每张晶圆的缺口角度朝向都能调整统一。然而，导致晶圆输送机后方需要留出空间以安装预对位或者ID识别模块，由此导致晶圆输送机长度方向尺寸较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆输送机构及晶圆测试设备，以缓解现有技术中晶圆输送机构空间利用率低的技术问题。
第一方面，本发明提供的晶圆输送机构，包括：输送基板、预对位组件和晶圆扫描组件；
所述预对位组件和所述晶圆扫描组件分别安装于所述输送基板。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述晶圆扫描组件设有让位槽，所述预对位组件穿过所述让位槽。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述预对位组件包括：第一升降器件、第一旋转器件、吸盘和拍摄器件；
所述第一升降器件的固定端与所述输送基板连接，所述第一升降器件的活动端与所述第一旋转器件连接，所述第一旋转器件自下而上穿过所述输送基板，所述吸盘安装于所述第一旋转器件的转轴；
所述拍摄器件安装于所述输送基板，且所述拍摄器件用于拍摄所述吸盘吸附的晶圆。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述晶圆扫描组件包括：运动板件、扫描光纤头和伸缩驱动缸；
所述运动板件滑动连接于所述输送基板，所述扫描光纤头安装于所述运动板件，所述伸缩驱动缸的固定端与所述输送基板连接，所述伸缩驱动缸的活动端与所述运动板件连接。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述晶圆输送机构还包括：第一晶圆移动组件和第二晶圆移动组件，所述第一晶圆移动组件和所述第二晶圆移动组件分别安装于所述输送基板。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一晶圆移动组件和所述第二晶圆移动组件均包括：晶圆托板、滑架和驱动器件；
所述晶圆托板与所述滑架连接，所述滑架滑动连接于所述输送基板，所述驱动器件与所述滑架传动连接。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述晶圆输送机构还包括位置调节组件，所述位置调节组件与所述输送基板连接。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述位置调节组件包括第二升降器件，所述第二升降器件与所述输送基板连接，且所述第二升降器件用于驱动所述输送基板升降。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述位置调节组件包括第二旋转器件，所述第二旋转器件与所述输送基板连接，且所述第二旋转器件用于驱动所述输送基板绕z轴旋转。
第二方面，本发明提供的晶圆测试设备，包括：机架、晶圆料盒和第一方面提供的晶圆输送机构，所述晶圆输送机构和所述晶圆料盒分别安装于所述机架。
本发明实施例带来了以下有益效果：采用预对位组件和晶圆扫描组件分别安装于输送基板，从而将对位和晶圆扫描功能集成到输送基板上，进而不需单独留出空间以安装预对位组件和晶圆扫描组件，进而提高晶圆输送机构的空间利用率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的晶圆测试设备的示意图；
图2为本发明实施例提供的晶圆输送机构的示意图；
图3为本发明实施例提供的晶圆输送机构的输送基板、预对位组件和晶圆扫描组件的示意图；
图4为本发明实施例提供的晶圆输送机构的输送基板、预对位组件、第一晶圆移动组件和第二晶圆移动组件的示意图一；
图5为本发明实施例提供的晶圆输送机构的输送基板、预对位组件、第一晶圆移动组件和第二晶圆移动组件的示意图二。
图标：100－输送基板；200－预对位组件；210－第一升降器件；220－第一旋转器件；230－吸盘；240－拍摄器件；300－晶圆扫描组件；301－让位槽；310－运动板件；320－扫描光纤头；330－伸缩驱动缸；400－第一晶圆移动组件；410－晶圆托板；420－滑架；430－驱动器件；500－第二晶圆移动组件；600－位置调节组件；610－第二升降器件；620－第二旋转器件；700－机架；800－晶圆料盒。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的晶圆输送机构，包括：输送基板100、预对位组件200和晶圆扫描组件300；预对位组件200和晶圆扫描组件300分别安装于输送基板100。
具体地，晶圆可随输送基板100移动至相应工位，通过预对位组件200调节晶圆位置，从而实现预对位；通过晶圆扫描组件300扫描识别晶圆，并使预对位组件200和晶圆扫描组件300皆集成安装于输送基板100，从而提高了晶圆输送机构的空间利用率。
如图3所示，在本发明实施例中，晶圆扫描组件300设有让位槽301，预对位组件200穿过让位槽301。
具体的，预对位组件200自下而上穿过让位槽301，通过设置让位槽301可以使晶圆扫描组件300相对于预对位组件200能够顺畅移动。
如图1、图2和图3所示，晶圆扫描组件300包括：运动板件310、扫描光纤头320和伸缩驱动缸330；
运动板件310滑动连接于输送基板100，扫描光纤头320安装于运动板件310，伸缩驱动缸330的固定端与输送基板100连接，伸缩驱动缸330的活动端与运动板件310连接。
具体的，输送基板100上安装有滑轨，运动板件310配合于滑轨，通过伸缩驱动缸330可驱动运动板件310沿滑轨移动，扫描光纤头320安装在运动板件310上，通过伸缩驱动缸330伸缩可调节扫描光纤头320与晶圆的相对位置。
需要说明的是，让位槽301设置在运动板件310上，在伸缩驱动缸330驱动运动板件310移动过程中，预对位组件200经让位槽301穿过运动板件310，从而使预对位组件200与晶圆扫描组件300结构紧凑地装配于输送基板100。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，预对位组件200包括：第一升降器件210、第一旋转器件220、吸盘230和拍摄器件240；
第一升降器件210的固定端与输送基板100连接，第一升降器件210的活动端与第一旋转器件220连接，第一旋转器件220自下而上穿过输送基板100，吸盘230安装于第一旋转器件220的转轴；
拍摄器件240安装于输送基板100，且拍摄器件240用于拍摄吸盘230吸附的晶圆。
具体的，第一升降器件210的活动端与板件连接，第一旋转器件220安装于板件，通过第一升降器件210可调节吸盘230的位置高度，通过第一旋转器件220可驱动吸盘230绕z轴旋转，晶圆被吸附在吸盘230上，通过第一升降器件210和第一旋转器件220可调节晶圆相对于拍摄器件240对正，并通过拍摄器件240拍摄晶圆。
如图1、图2、图4和图5所示，晶圆输送机构还包括：第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500，第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500分别安装于输送基板100。
具体的，第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500分别可承载并移动晶圆，通过第一晶圆移动组件400与第二晶圆移动组件500皆可将晶圆放置在吸盘230上，且可将晶圆自吸盘230上移开。第一晶圆移动组件400与第二晶圆移动组件500在平行于z轴的方向上重合，从而提高了第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500的空间利用率。
如图4和图5所示，第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500均包括：晶圆托板410、滑架420和驱动器件430；
晶圆托板410与滑架420连接，滑架420滑动连接于输送基板100，驱动器件430与滑架420传动连接。
具体的，驱动器件430包括电动机和驱动皮带，通过电动机驱动皮带轮组，通过皮带轮组带动驱动皮带运动。驱动皮带与滑架420连接，从而可通过驱动器件430驱动滑架420相对于输送基板100移动，通过晶圆托板410可承载晶圆，从而取放晶圆。
如图1和图2所示，晶圆输送机构还包括位置调节组件600，位置调节组件600与输送基板100连接。
具体的，位置调节组件600可调节输送基板100移动，从而调节输送基板100与晶圆料盒800的相对位置。
进一步的，位置调节组件600包括第二升降器件610，第二升降器件610与输送基板100连接，且第二升降器件610用于驱动输送基板100升降。
具体的，第二升降器件610包括螺旋升降器，通过第二升降器件610可驱动输送基板100升降移动，从而可分别调节第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500对应于晶圆料盒800内不同的存储层。
如图1、图2和图5所示，位置调节组件600包括第二旋转器件620，第二旋转器件620与输送基板100连接，且第二旋转器件620用于驱动输送基板100绕z轴旋转。
具体的，第二旋转器件620可采用伺服电机，通过第二旋转器件620驱动输送基板100绕z轴旋转，从而可调节第一晶圆移动组件400和第二晶圆移动组件500分别正对晶圆料盒800，进而当晶圆托板410伸入晶圆料盒800时可存取晶圆。
实施例二
如图1所示，本发明实施例提供的晶圆测试设备，包括：机架700、晶圆料盒800和实施例一提供的晶圆输送机构，晶圆输送机构和晶圆料盒800分别安装于机架700。
本实施例提供的晶圆测试设备包括上述晶圆输送机构，因此，晶圆测试设备具有与晶圆输送机构相同的技术效果，故不再赘述。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供的晶圆测试设备的工作过程如下：
晶圆扫描时，通过第二升降器件610调节输送基板100升降，通过第二旋转器件620调节输送基板100绕z轴旋转，伸缩驱动缸330伸长从而驱动运动板件310向靠近晶圆料盒800的方向移动，进而使扫描光纤头320伸入晶圆料盒800中，使扫描光纤头320位于最高层晶圆上方，当第二升降器件610调节输送基板100下降过程中，扫描光束会被晶圆挡柱，每片晶圆都会使得光纤束被挡住从而输出一个脉冲信号，通过对脉冲分析可以计算晶圆料盒800内的晶圆分布。
晶圆预对位和ID识别时，驱动器件430驱动晶圆托板410伸入晶圆料盒800中取到晶圆，随后晶圆托板410缩回将晶圆放到吸盘230上，通过第一升降器件210驱动吸盘230上升以将晶圆吸附在吸盘230上。通过第一旋转器件220调节吸盘230绕z轴旋转一圈，旋转过程中拍摄器件240对晶圆边缘部分图像进行拍摄，从而识别晶圆边缘缺口和ID字符内容，通过软件算法可识别输出缺口位置和ID字符值。
晶圆扫描完成后，晶圆托板410将晶圆放置在吸盘230上，完成预对位和ID识别后，第一升降器件210驱动吸盘230下降，从而将晶圆再次放置在晶圆托板410上，然后通过第二旋转器件620驱动输送基板100绕z轴旋转90度，从而使晶圆朝向针测部件，通过驱动器件430驱动滑架420相对于输送基板100移动，从而可使承载晶圆的晶圆托板410伸出，进而可将晶圆输送至测试区域。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种晶圆输送机构，其特征在于，包括：输送基板(100)、预对位组件(200)和晶圆扫描组件(300)；
所述预对位组件(200)和所述晶圆扫描组件(300)分别安装于所述输送基板(100)。
2.根据权利要求1所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述晶圆扫描组件(300)设有让位槽(301)，所述预对位组件(200)穿过所述让位槽(301)。
3.根据权利要求1所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述预对位组件(200)包括：第一升降器件(210)、第一旋转器件(220)、吸盘(230)和拍摄器件(240)；
所述第一升降器件(210)的固定端与所述输送基板(100)连接，所述第一升降器件(210)的活动端与所述第一旋转器件(220)连接，所述第一旋转器件(220)自下而上穿过所述输送基板(100)，所述吸盘(230)安装于所述第一旋转器件(220)的转轴；
所述拍摄器件(240)安装于所述输送基板(100)，且所述拍摄器件(240)用于拍摄所述吸盘(230)吸附的晶圆。
4.根据权利要求3所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述晶圆扫描组件(300)包括：运动板件(310)、扫描光纤头(320)和伸缩驱动缸(330)；
所述运动板件(310)滑动连接于所述输送基板(100)，所述扫描光纤头(320)安装于所述运动板件(310)，所述伸缩驱动缸(330)的固定端与所述输送基板(100)连接，所述伸缩驱动缸(330)的活动端与所述运动板件(310)连接。
5.根据权利要求1所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述晶圆输送机构还包括：第一晶圆移动组件(400)和第二晶圆移动组件(500)，所述第一晶圆移动组件(400)和所述第二晶圆移动组件(500)分别安装于所述输送基板(100)。
6.根据权利要求5所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述第一晶圆移动组件(400)和所述第二晶圆移动组件(500)均包括：晶圆托板(410)、滑架(420)和驱动器件(430)；
所述晶圆托板(410)与所述滑架(420)连接，所述滑架(420)滑动连接于所述输送基板(100)，所述驱动器件(430)与所述滑架(420)传动连接。
7.根据权利要求1所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述晶圆输送机构还包括位置调节组件(600)，所述位置调节组件(600)与所述输送基板(100)连接。
8.根据权利要求7所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述位置调节组件(600)包括第二升降器件(610)，所述第二升降器件(610)与所述输送基板(100)连接，且所述第二升降器件(610)用于驱动所述输送基板(100)升降。
9.根据权利要求7所述的晶圆输送机构，其特征在于，所述位置调节组件(600)包括第二旋转器件(620)，所述第二旋转器件(620)与所述输送基板(100)连接，且所述第二旋转器件(620)用于驱动所述输送基板(100)绕z轴旋转。
10.一种晶圆测试设备，其特征在于，包括：机架(700)、晶圆料盒(800)和权利要求1－9任一项所述的晶圆输送机构，所述晶圆输送机构和所述晶圆料盒(800)分别安装于所述机架(700)。
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