CN113751368A - 一种晶圆自动分选机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆自动分选机，属于晶圆生产设备技术领域，包括底箱、光学检测机、晶圆支撑板、晶圆盛放部、第一驱动部、第二驱动部、抽吸部以及转盘，所述晶圆支撑板活动安装在所述转盘侧壁，所述第一驱动部安装在所述底箱内部，第一驱动部输出端与所述转盘相连，用于带动所述转盘间歇转动，所述晶圆盛放部设置在所述底箱一侧，用于对待检测的晶圆进行盛放，所述第二驱动部以及所述抽吸部均安装在所述转盘一侧。本发明实施例相较于现有技术，能够实现待检测晶圆的自动上料，从而提高了晶圆的安装精度以及检测效率，极大程度的降低了晶圆的检测成本。

Description

一种晶圆自动分选机

技术领域

本发明属于晶圆生产设备技术领域，具体是一种晶圆自动分选机。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体积体电路所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆加工过程中，由于外界因素会导致生产的晶圆种类和质量有所不同，通常在自动光学检测机中进行AOI测试。目前，晶圆生产时需要将晶圆通过蓝膜粘附在支架上，利用自动光学检测机中对其进行AOI测试，以区分出不同的种类以及品质，在种类以及品质测试完毕后，需要利用吸嘴将其从支架上吸出并置于对应的分隔篮中进行存放。

现有技术中，对于将晶圆粘附在支架上的上料步骤大多是依靠人工实现的，人工上料存在效率低下以及上料位置不可控的缺陷，使得后续的检测精度无法保证。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种晶圆自动分选机。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种晶圆自动分选机，包括底箱、光学检测机、晶圆支撑板、晶圆盛放部、第一驱动部、第二驱动部、抽吸部以及转盘，

所述晶圆支撑板活动安装在所述转盘侧壁，所述第一驱动部安装在所述底箱内部，第一驱动部输出端与所述转盘相连，用于带动所述转盘间歇转动，

所述晶圆盛放部设置在所述底箱一侧，用于对待检测的晶圆进行盛放，

所述第二驱动部以及所述抽吸部均安装在所述转盘一侧，在所述转盘带动所述晶圆支撑板转动至所述晶圆盛放部一侧时，第二驱动部可带动晶圆支撑板沿所述转盘侧壁翻转，抽吸部可将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板一侧，

所述光学检测机设置在所述底箱一侧，用于对吸附至所述晶圆支撑板一侧的晶圆进行光学检测。

作为本发明进一步的改进方案：所述第一驱动部包括电机、不完全齿轮、第一齿轮以及支撑轴，

所述电机固定安装在所述底箱内部，所述不完全齿轮设置在所述电机输出端，所述支撑轴一端与所述转盘一侧固定连接，另一端延伸至所述底箱内部并与底箱转动配合，所述第一齿轮固定安装在所述支撑轴侧壁，且第一齿轮能够与不完全齿轮间歇啮合。

作为本发明进一步的改进方案：所述晶圆盛放部包括光杆、螺纹杆以及盛放底座，

所述光杆与所述螺纹杆相对分布，光杆一端与底箱外壁固定连接，螺纹杆一端与底箱外壁转动连接，所述盛放底座设置在所述光杆与所述螺纹杆之间，且盛放底座侧壁固定设置有滑套以及螺纹套，

所述滑套滑动套设于所述光杆外部，所述螺纹套螺纹套设于所述螺纹杆外部，所述螺纹杆上还固定设置有第三齿轮，所述支撑轴上还固定设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮啮合。

作为本发明进一步的改进方案：所述晶圆支撑板远离所述转盘的一侧设有用于粘附晶圆的蓝膜，所述晶圆支撑板内部中空，所述晶圆支撑板一侧开设有若干与所述晶圆支撑板内腔连通的气孔，所述抽吸部与所述晶圆支撑板内腔连通。

作为本发明再进一步的改进方案：所述晶圆支撑板在所述转盘圆周侧壁呈环形分布设有若干组，抽吸部以及第二驱动部在所述转盘一侧与若干晶圆支撑板一一对应设有若干组。

作为本发明再进一步的改进方案：所述转盘一侧固定设置有环形座，所述第二驱动部一端与所述环形座铰接相连，另一端与所述晶圆支撑板铰接相连。

作为本发明再进一步的改进方案：所述底箱一侧还设置有晶圆收集部，用于对检测后的晶圆进行分类收集。

作为本发明再进一步的改进方案：所述晶圆收集部包括收集箱以及固定设置在所述收集箱内部的若干隔板，

所述收集箱设置在所述转盘与所述底箱之间，且收集箱敞口端朝向所述转盘，相邻两组所述隔板之间形成收集腔室。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例中，晶圆检测时，通过第一驱动部带动转盘间歇转动，进而带动转盘侧壁的晶圆支撑板间歇转动，当晶圆支撑板转动至晶圆盛放部一侧时，第二驱动部驱使晶圆支撑板沿转盘侧壁翻转，直至晶圆支撑板一侧与晶圆盛放部上所盛放的待检测晶圆贴合，此时抽吸部可将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板一侧，随后第二驱动部带动晶圆支撑板反向转动，从而将位于上层的待检测晶圆与位于下层的待检测晶圆分离，随着转盘的后续转动，以带动待检测晶圆转动，以将待检测晶圆转移至光学检测机一侧，由光学检测机进行光学检测，相较于现有技术，能够实现待检测晶圆的自动上料，从而提高了晶圆的安装精度以及检测效率，极大程度的降低了晶圆的检测成本。

附图说明

图1为一种晶圆自动分选机的结构示意图；

图2为一种晶圆自动分选机中晶圆支撑板的分布示意图；

图3为一种晶圆自动分选机中晶圆收集部的结构示意图；

图中：1-支架、11-底箱、2-光学检测机、3-晶圆支撑板、31-支撑板、32-蓝膜、33-气孔、4-晶圆盛放部、41-光杆、42-螺纹杆、43-盛放底座、44-滑套、45-螺纹套、46-第四齿轮、5-第一驱动部、51-电机、52-不完全齿轮、53-第一齿轮、54-第二齿轮、55-支撑轴、6-晶圆收集部、61-收集箱、62-隔板、63-收集腔室、7-第二驱动部、8-抽吸部、9-转盘、91-环形座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

请参阅图1，本实施例提供了一种晶圆自动分选机，包括底箱11、光学检测机2、晶圆支撑板3、晶圆盛放部4、第一驱动部5、第二驱动部7、抽吸部8以及转盘9，所述晶圆支撑板3活动安装在所述转盘9侧壁，所述第一驱动部5安装在所述底箱11内部，第一驱动部5输出端与所述转盘9相连，用于带动所述转盘9间歇转动，所述晶圆盛放部4设置在所述底箱11一侧，用于对待检测的晶圆进行盛放，所述第二驱动部7以及所述抽吸部8均安装在所述转盘9一侧，在所述转盘9带动所述晶圆支撑板3转动至所述晶圆盛放部4一侧时，第二驱动部7可带动晶圆支撑板3沿所述转盘9侧壁翻转，抽吸部8可将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板3一侧，所述光学检测机2设置在所述底箱11一侧，用于对吸附至所述晶圆支撑板3一侧的晶圆进行光学检测。

晶圆检测时，通过第一驱动部5带动转盘9间歇转动，进而带动转盘9侧壁的晶圆支撑板3间歇转动，当晶圆支撑板3转动至晶圆盛放部4一侧时，第二驱动部7驱使晶圆支撑板3沿转盘9侧壁翻转，直至晶圆支撑板3一侧与晶圆盛放部4上所盛放的待检测晶圆贴合，此时抽吸部8可将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板3一侧，随后第二驱动部7带动晶圆支撑板3反向转动，从而将位于上层的待检测晶圆与位于下层的待检测晶圆分离，随着转盘9的后续转动，以带动待检测晶圆转动，以将待检测晶圆转移至光学检测机2一侧，由光学检测机2进行光学检测。

请参阅图1，在一个实施例中，所述第一驱动部5包括电机51、不完全齿轮52、第一齿轮53以及支撑轴55，所述电机51固定安装在所述底箱1内部，所述不完全齿轮52设置在所述电机51输出端，所述支撑轴55一端与所述转盘9一侧固定连接，另一端延伸至所述底箱11内部并与底箱11转动配合，所述第一齿轮53固定安装在所述支撑轴55侧壁，且第一齿轮53能够与不完全齿轮52间歇啮合。

通过电机51带动不完全齿轮52转动，当不完全齿轮52与第一齿轮53啮合时，可带动支撑轴55转动，进而带动转盘9转动，当不完全齿轮52与第一齿轮52脱离啮合时，支撑轴55保持静止，即转盘9保持静止，如此，可实现转盘9的间歇转动，以带动晶圆支撑板3间歇转动。

在另一实施例中，所述第一驱动部5还可包括支撑轴55以及伺服电机，所述支撑轴55一端与所述转盘9一侧固定连接，另一端延伸至所述底箱11内部并与所述伺服电机输出端相连，通过伺服电机带动支撑轴55间歇转动，进而带动转盘9间歇以及晶圆支撑板3间歇转动。

请参阅图1，在一个实施例中，所述晶圆盛放部4包括光杆41、螺纹杆42以及盛放底座43，所述光杆41与所述螺纹杆42相对分布，光杆41一端与底箱11外壁固定连接，螺纹杆42一端与底箱11外壁转动连接，所述盛放底座43设置在所述光杆41与所述螺纹杆42之间，且盛放底座43侧壁固定设置有滑套44以及螺纹套45，所述滑套44滑动套设于所述光杆41外部，所述螺纹套45螺纹套设于所述螺纹杆42外部，所述螺纹杆42上还固定设置有第三齿轮46，所述支撑轴55上还固定设置有第二齿轮54，所述第二齿轮54与所述第三齿轮46啮合。

在支撑轴55间歇转动时，可通过第二齿轮54与第三齿轮46的啮合作用带动螺纹杆42间歇转动，通过螺纹套45与螺纹杆42的配合作用，进而带动盛放底座43沿螺纹杆42长度方向间歇移动，以带动盛放底座43一侧的待检测晶圆间歇移动，以便于随着上层待检测晶圆不断的被晶圆支撑板3移除，从而可对下层晶圆不断的升高，以保证晶圆支撑板3对于后续待检测晶圆的继续吸附。

在另一实施例中，所述晶圆盛放部43还可包括盛放底座43以及连接在所述盛放底座43一侧的弹簧，所述弹簧远离所述盛放底座43的一端与所述底箱11外壁相连，通过盛放底座43对待检测晶圆提供支撑，随着上层待检测晶圆的移除，盛放底座43的称重减小，弹簧可驱使盛放底座43不断升高，以将下层待检测晶圆向上顶起，从而便于后续晶圆支撑板3对于下层待检测晶圆的吸附。

请参阅图2，在一个实施例中，所述晶圆支撑板3远离所述转盘9的一侧设有用于粘附晶圆的蓝膜33，所述晶圆支撑板3内部中空，所述晶圆支撑板3一侧开设有若干与所述晶圆支撑板3内腔连通的气孔32，所述抽吸部8与所述晶圆支撑板3内腔连通。

通过抽吸部8对晶圆支撑板3内腔提供负压作用，使得晶圆支撑板3翻转并与待检测晶圆贴合时，晶圆支撑板3内腔的负压可通过气孔32对带检测晶圆进行吸附，以将待检测晶圆吸附在蓝膜33内部，实现待检测晶圆在晶圆支撑板3一侧的固定，通过蓝膜33的粘附作用以进一步提高待检测晶圆在晶圆支撑板3一侧的固定效果。

上述实施例中，所述抽吸部8可以是气泵，也可以是真空泵，此处不做限制，通过气泵以及真空泵对晶圆支撑板3内腔空气进行抽吸，以将待检测晶圆吸附在蓝膜33内部，实现待检测晶圆的固定。

请参阅图2，在一个实施例中，所述晶圆支撑板3在所述转盘9圆周侧壁呈环形分布设有若干组，抽吸部8以及第二驱动部7在所述转盘9一侧与若干晶圆支撑板3一一对应设有若干组。

通过若干晶圆支撑板3的设置，可实现带检测晶圆的连续吸附，从而提高待检测晶圆的检测效率。

请参阅图2，在一个实施例中，在一个实施例中，所述转盘9一侧固定设置有环形座91，所述第二驱动部7一端与所述环形座9铰接相连，另一端与所述晶圆支撑板3铰接相连，通过第二驱动部7的伸缩运动，带动晶圆支撑板3沿转盘9侧壁进行翻转，配合抽吸部8的吸附作用，以对待检测晶圆进行吸附。

在一个实施例中，所述第二驱动部7为气动推杆或液压推杆或电动推杆。

请参阅图1，在一个实施例中，所述底箱11一侧还设置有晶圆收集部6，用于对检测后的晶圆进行分类收集。

请参阅图3，在一个实施例中，所述晶圆收集部6包括收集箱61以及固定设置在所述收集箱61内部的若干隔板62，所述收集箱61设置在所述转盘9与所述底箱11之间，且收集箱61敞口端朝向所述转盘9，相邻两组所述隔板62之间形成收集腔室63。

在光学检测机2对晶圆进行检测后，转盘9可带动晶圆支撑板3及其一侧的晶圆继续转动，当检测后的晶圆转移至收集箱61上部时，第二驱动部7以及抽吸部8动作，第二驱动部7驱使对应的晶圆支撑板3翻转，抽吸部8向晶圆支撑板3内腔注入空气，从而将晶圆自晶圆支撑板3一侧吹离，使得晶圆掉落至对应的收集腔室63中进行分类存放，实现晶圆的自动分选操作。

上述实施例中，所述收集箱61呈弧形结构，以便于适应晶圆支撑板3的转动，保证晶圆支撑板3一侧的晶圆精确的掉落至对应的收集腔室63内部。

在另一实施例中，所述晶圆收集部6还可包括放置在所述底箱11一侧的若干花篮，在光学检测机2对晶圆进行检测后，转盘9可带动晶圆支撑板3及其一侧的晶圆继续转动，当检测后的晶圆转移至对应的花篮上部时，第二驱动部7以及抽吸部8动作，第二驱动部7驱使对应的晶圆支撑板3翻转，抽吸部8向晶圆支撑板3内腔注入空气，从而将晶圆至蓝膜33内部吹离，使得晶圆掉落至对应的花篮中进行分类存放，实现晶圆的自动分选操作。

请参阅图1，在一个实施例中，所述底箱11一侧固定设置有支架1，所述光学检测机2固定安装在所述支架1一侧。

在一个实施例中，所述抽吸部8、第二驱动部7的动作均可由控制器进行控制，所述光杆41远离所述底箱11的一端安装有位移传感器，所述位移传感器用于对所述晶圆支撑板3的位置信息进行检测，并将检测信息传递至控制器，由控制器控制第二驱动部7以及抽吸部8动作，即当某一组晶圆支撑板3移动至光杆41上方时，控制器可控制第二驱动部7动作，以带动该晶圆支撑板3翻转并与待检测晶圆相贴，随后控制器控制抽吸部8动作，以将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板3一侧，最后第二驱动部7带动晶圆支撑板3反向翻转，以将上层待检测晶圆带离。

本发明实施例中，晶圆检测时，通过第一驱动部5带动转盘9间歇转动，进而带动转盘9侧壁的晶圆支撑板3间歇转动，当晶圆支撑板3转动至晶圆盛放部4一侧时，第二驱动部7驱使晶圆支撑板3沿转盘9侧壁翻转，直至晶圆支撑板3一侧与晶圆盛放部4上所盛放的待检测晶圆贴合，此时抽吸部8可将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板3一侧，随后第二驱动部7带动晶圆支撑板3反向转动，从而将位于上层的待检测晶圆与位于下层的待检测晶圆分离，随着转盘9的后续转动，以带动待检测晶圆转动，以将待检测晶圆转移至光学检测机2一侧，由光学检测机2进行光学检测，相较于现有技术，能够实现待检测晶圆的自动上料，从而提高了晶圆的安装精度以及检测效率，极大程度的降低了晶圆的检测成本。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种晶圆自动分选机，其特征在于，包括底箱、光学检测机、晶圆支撑板、晶圆盛放部、第一驱动部、第二驱动部、抽吸部以及转盘，

所述晶圆支撑板活动安装在所述转盘侧壁，所述第一驱动部安装在所述底箱内部，第一驱动部输出端与所述转盘相连，用于带动所述转盘间歇转动，

所述晶圆盛放部设置在所述底箱一侧，用于对待检测的晶圆进行盛放，

所述第二驱动部以及所述抽吸部均安装在所述转盘一侧，在所述转盘带动所述晶圆支撑板转动至所述晶圆盛放部一侧时，第二驱动部可带动晶圆支撑板沿所述转盘侧壁翻转，抽吸部可将待检测晶圆吸附至晶圆支撑板一侧，

所述光学检测机设置在所述底箱一侧，用于对吸附至所述晶圆支撑板一侧的晶圆进行光学检测。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述第一驱动部包括电机、不完全齿轮、第一齿轮以及支撑轴，

所述电机固定安装在所述底箱内部，所述不完全齿轮设置在所述电机输出端，所述支撑轴一端与所述转盘一侧固定连接，另一端延伸至所述底箱内部并与底箱转动配合，所述第一齿轮固定安装在所述支撑轴侧壁，且第一齿轮能够与不完全齿轮间歇啮合。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述晶圆盛放部包括光杆、螺纹杆以及盛放底座，

所述光杆与所述螺纹杆相对分布，光杆一端与底箱外壁固定连接，螺纹杆一端与底箱外壁转动连接，所述盛放底座设置在所述光杆与所述螺纹杆之间，且盛放底座侧壁固定设置有滑套以及螺纹套，

所述滑套滑动套设于所述光杆外部，所述螺纹套螺纹套设于所述螺纹杆外部，所述螺纹杆上还固定设置有第三齿轮，所述支撑轴上还固定设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述晶圆支撑板远离所述转盘的一侧设有用于粘附晶圆的蓝膜，所述晶圆支撑板内部中空，所述晶圆支撑板一侧开设有若干与所述晶圆支撑板内腔连通的气孔，所述抽吸部与所述晶圆支撑板内腔连通。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述晶圆支撑板在所述转盘圆周侧壁呈环形分布设有若干组，抽吸部以及第二驱动部在所述转盘一侧与若干晶圆支撑板一一对应设有若干组。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述转盘一侧固定设置有环形座，所述第二驱动部一端与所述环形座铰接相连，另一端与所述晶圆支撑板铰接相连。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述底箱一侧还设置有晶圆收集部，用于对检测后的晶圆进行分类收集。

8.根据权利要求7所述的一种晶圆自动分选机，其特征在于，所述晶圆收集部包括收集箱以及固定设置在所述收集箱内部的若干隔板，

所述收集箱设置在所述转盘与所述底箱之间，且收集箱敞口端朝向所述转盘，相邻两组所述隔板之间形成收集腔室。

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