CN115453304A - 一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,包括旋转平台,所述旋转平台上表面通过支架安装有支撑组件,支撑组件的顶部为晶圆载盘,晶圆载盘通过旋转电机驱动,晶圆载盘吸附待检测的晶圆,晶圆载盘的底部设置有一号撞条;位于一号撞条一旁的旋转平台上安装有超360度补偿组件,所述超360度补偿组件上设置有二号撞条,所述二号撞条的一端与一号撞条对应,还包括控制旋转电机和超360度补偿组件是否工作的控制器。本发明结构紧凑、合理,操作方便,通过旋转平台、晶圆载盘、超360度补偿组件、控制器等部件的互相配合工作,可以方便的完成晶圆上每个角度测量点的检测工作,大大提高了晶圆检测结果的准确性,保证了检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域,尤其是一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备及其操作方法。
背景技术
在半导体芯片制作过程中,晶圆各项性能达标与否是保证成品芯片性能的重要前提,所以对晶圆的检测尤为重要。
检测时需要对晶圆进行旋转,通过旋转晶圆来实现圆表面多采样点的检测。采样点覆盖越全面,检测结果越精确。那么旋转角度直接决定了采样点的覆盖范围,能实现超360度旋转对晶圆检测结果的精确度至关重要。
现有技术中,为了防止平台无限制的旋转通常使下部的连接线缠绕、拉扯损坏设备,需要安装限位开关,但是限位开关的安装,由于撞块自身的厚度,在旋转还未回到原点时就触发了,从而无法实现360旋转测量,测量不够精确,总有一定角度范围内的采样点无法被检测,给晶圆的检测带来了一定的麻烦。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备及其操作方法,从而可以使晶圆上每个角度的测量点都能检测到,保证所有采样点被检测,大大提高了晶圆检测结果的准确性,保证了检测精度。
本发明所采用的技术方案如下:
一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,包括旋转平台,所述旋转平台上表面通过支架安装有支撑组件,支撑组件的顶部为晶圆载盘,晶圆载盘通过旋转电机驱动,晶圆载盘吸附待检测的晶圆,晶圆载盘的底部设置有一号撞条;位于一号撞条一旁的旋转平台上安装有超360度补偿组件,所述超360度补偿组件上设置有二号撞条,所述二号撞条的一端与一号撞条对应,还包括控制旋转电机和超360度补偿组件是否工作的控制器。
其进一步技术方案在于:
所述一号撞条与晶圆载盘的下表面垂直。
所述一号撞条呈圆柱状。
所述超360度补偿组件的结构为:包括固定块,所述固定块的顶部一侧设置有空心圆柱体结构,所述空心圆柱体结构的内部配合安装有撞块,所述撞块的中部为实心柱状结构的撞块本体,撞块本体的前后端面设置有对称的二号撞条,所述撞块本体左右两端设置有对称的连接柱,所述连接柱上套有弹簧,同时连接柱穿出空心圆柱体结构;所述固定块的前端面通过紧固件安装有对称的光电传感器,光电传感器与二号撞条对应。
所述二号撞条与一号撞条对应的部分呈圆柱体结构,所述二号撞条与光电传感器对应的部分呈矩形结构。
所述固定块为一体式结构。
所述固定块的上部中间位置设置有让位槽,所述空心圆柱体结构的前后端面开有矩形孔,矩形孔供二号撞条在弹簧压缩情况下的位移空间。
所述光电传感器的工作端设置有凹槽,光电传感器上开有与固定块连接的锁紧孔。
两个弹簧的弹性与长度相同。
一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备的操作方法,包括如下操作步骤:
第一步:准备工作,测量开始前,一号撞条与二号撞条相碰,旋转电机未工作;
第二步:测量开始,控制器接受指令,控制旋转电机工作,旋转电机的工作带动晶圆载盘从当前位置进行转动,此时,一号撞条和二号撞条脱离,一号撞条跟随晶圆载盘一起旋转,当晶圆载盘旋转即将回到原点时,此时,旋转未满360度,一号撞条和二号撞条相撞,由于二号撞条侧方安装有弹簧的作用,一号撞条和二号撞条在旋转电机的带动下一起继续旋转,直至二号撞条进入到光电传感器的凹槽内;
第三步:光电传感器监测到闭合信号并发送给控制器,控制器控制旋转电机暂停旋转;
第四步:晶圆载盘停止测量工作;
第五步:此时晶圆载盘上的晶圆已经进行了超过360度旋转工作;
第六步:根据产品的需求,如果需要进行反转,则控制旋转电机反转即可,如果已经完成检测了,则卸下晶圆,等待下一次的检测即可。
本发明的有益效果如下:
本发明结构紧凑、合理,操作方便,通过旋转平台、晶圆载盘、超360度补偿组件、控制器等部件的互相配合工作,可以方便的完成晶圆上每个角度测量点的检测工作,大大提高了晶圆检测结果的准确性,保证了检测精度。
同时,本发明还具备如下优点:
(1)本发明可以实现超360度旋转,能测量晶圆全角度范围内的采样点,提高测量准确性。
(2)本发明设计了一种新型限位开关,实现正转和反转的两种限位需求,同时保证正反转时都能超360度旋转。
(3)本发明也可以实施先正转检测再反转检测,或者先反转检测再正常检测,操作灵活,适用广泛。
(4)本发明超360度补偿组件的设计,结构新颖,制造与安装方便,占用空间小。
(5)本发明在断电后,可以保护平台不会超角度转动,进而保护装置内所有线路的安全,安全系数高。
(6)本发明撞块一体化设计,操作简便,动作灵敏。
(7)本发明两个弹簧一致,保证在正反转的动作一致。
(8)本发明所述的弹簧在自然状态下长度大于撞块的厚度,即保证撞块厚度造成的晶圆上一定角度范围内的采样点能够旋转到测量范围内。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一视角的结构示意图。
图3为本发明超360度补偿组件的结构示意图。
图4为本发明超360度补偿组件另一视角的结构示意图。
图5为本发明超360度补偿组件的主视图。
图6为图5的俯视图。
图7为图6中沿A-A截面的全剖视图。
图8为本发明超360度补偿组件的爆炸图。
图9为本发明固定块的结构示意图。
图10为本发明固定块另一视角的结构示意图。
图11为本发明光电传感器的结构示意图。
图12为本发明撞块的结构示意图。
其中:1、旋转平台;2、晶圆载盘;3、支撑组件;4、支架;5、一号撞条;6、超360度补偿组件;7、旋转电机;
601、空心圆柱体结构;602、撞块;603、光电传感器;604、固定块;605、二号撞条;606、连接柱;607、弹簧;608、矩形孔;609、让位槽;610、凹槽;611、锁紧孔;612、撞块本体。
具体实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
如图1-图12所示,本实施例的用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,包括旋转平台1,旋转平台1上表面通过支架4安装有支撑组件3,支撑组件3的顶部为晶圆载盘2,晶圆载盘2通过旋转电机7驱动,晶圆载盘2吸附待检测的晶圆,晶圆载盘2的底部设置有一号撞条5;位于一号撞条5一旁的旋转平台1上安装有超360度补偿组件6,超360度补偿组件6上设置有二号撞条605,二号撞条605的一端与一号撞条5对应,还包括控制旋转电机7和超360度补偿组件6是否工作的控制器。
一号撞条5与晶圆载盘2的下表面垂直。
一号撞条5呈圆柱状。
超360度补偿组件6的结构为:包括固定块604,固定块604的顶部一侧设置有空心圆柱体结构601,空心圆柱体结构601的内部配合安装有撞块602,撞块602的中部为实心柱状结构的撞块本体612,撞块本体612的前后端面设置有对称的二号撞条605,撞块本体612左右两端设置有对称的连接柱606,连接柱606上套有弹簧607,同时连接柱606穿出空心圆柱体结构601;固定块604的前端面通过紧固件安装有对称的光电传感器603,光电传感器603与二号撞条605对应。
二号撞条605与一号撞条5对应的部分呈圆柱体结构,二号撞条605与光电传感器603对应的部分呈矩形结构。
固定块604为一体式结构。
固定块604的上部中间位置设置有让位槽609,空心圆柱体结构601的前后端面开有矩形孔608,矩形孔608供二号撞条605在弹簧607压缩情况下的位移空间。
光电传感器603的工作端设置有凹槽610,光电传感器603上开有与固定块604连接的锁紧孔611。
两个弹簧607的弹性与长度相同。
本实施例的用于晶圆检测的超360度旋转平台设备的操作方法,包括如下操作步骤:
第一步:准备工作,测量开始前,一号撞条5与二号撞条605相碰,旋转电机7未工作;
第二步:测量开始,控制器接受指令,控制旋转电机7工作,旋转电机7的工作带动晶圆载盘2从当前位置进行转动,此时,一号撞条5和二号撞条605脱离,一号撞条5跟随晶圆载盘2一起旋转,当晶圆载盘2旋转即将回到原点时,此时,旋转未满360度,一号撞条5和二号撞条605相撞,由于二号撞条605侧方安装有弹簧607的作用,一号撞条5和二号撞条605在旋转电机7的带动下一起继续旋转,直至二号撞条605进入到光电传感器603的凹槽610内;
第三步:光电传感器603监测到闭合信号并发送给控制器,控制器控制旋转电机7暂停旋转;
第四步:晶圆载盘2停止测量工作;
第五步:此时晶圆载盘2上的晶圆已经进行了超过360度旋转工作;
第六步:根据产品的需求,如果需要进行反转,则控制旋转电机7反转即可,如果已经完成检测了,则卸下晶圆,等待下一次的检测即可。
本发明所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备的具体结构和功能如下:
主要包括:晶圆平台,旋转电机7,超360度补偿组件6,控制器,底座以及固定支柱等等。
晶圆平台由晶圆载盘2和旋转平台1构成,晶圆载盘2与旋转平台1通过螺栓直接相连,待测晶圆放置在晶圆载盘2上,晶圆载盘2由旋转电机7带动,实现对待测晶圆的旋转测量、检测工作。
旋转电机7与旋转平台1直连,安装在旋转平台1一侧。
旋转电机7和晶圆平台用支柱固定在底座上,以保证测量装置的平稳性。
超360度补偿组件6包括撞条、撞块602、两根弹簧607,两个光电传感器603以及固定块604等。
其中,一号撞条5安装固定在晶圆载盘2的底部。
撞块602包括一个二号撞条605,二号撞条605的一端与一号撞条5对应,另一端与光电传感器603对应。
固定块604起固定撞条的作用,撞条从固定块604中穿过。
弹簧607分别连接撞块602的两侧,弹簧607的另一端固定在固定空心圆柱体结构601上的内部。
两个光电传感器603起限位和监测作用,与控制器连通,安装在固定块604上。其上设有u型凹槽610,当监测到二号撞条605进入凹槽610时,光电传感器603被触发,传输信号给控制器,控制器停止旋转电机7工作。
固定块604通过螺栓安装在支柱的一端,位置与一号撞条5对应,保证平台旋转前一号撞条5和二号撞条605能相碰。
安装需保证两根弹簧607与撞块602在同一水平线;
撞块602在两根弹簧607中左右移动时,二号撞条605一端能与一号撞条5相碰,另一端能进入光电传感器603的凹槽610中。
两根弹簧607弹性与长度一样,弹簧607自然状态下长度要求要大于撞块的厚度,即保证撞块厚度造成的晶圆上一定角度范围内的采样点能够旋转到测量范围内。
控制器用来接收测量指令控制旋转电机7旋转,还接收光电传感器603传输的信号用来控制旋转电机7的暂停与否。
本发明的工作原理如下:
测量开始前,一号撞条5和二号撞条605相碰,旋转电机7静止。
测量开始,控制器接收正转指令,控制器控制旋转电机7工作带动晶圆载盘2从当前位置开始顺时针旋转,一号撞条5和二号撞条605脱离,一号撞条5跟随晶圆载盘2旋转。晶圆载盘2旋转即将回到原点时(旋转未满360度),一号撞条5和二号撞条605相撞,由于二号撞条605侧方安装有弹簧607的作用,一号撞条5和二号撞条605在旋转电机7带动下一起继续旋转,直至二号撞条605进入到光电传感器603的凹槽610内,整个限位开关闭合,光电传感器603监测到闭合信号并发送给控制器,控制器控制旋转电机7暂停旋转,晶圆载盘2停止测量工作;此时晶圆载盘2上的待测对象已经进行了超过360度旋转工作。
当控制器接收反转指令,旋转原理同上述相同,一号撞条5撞到二号撞条605时旋转继续,当二号撞条605进入到光电传感器603的凹槽610内时限位开关闭合,光电传感器603监测到闭合信号并发送给控制器,控制器控制旋转电机7停止暂停旋转,晶圆载盘2停止测量。
对接线的保护:本发明中整个限位开关除实现超360度旋转外,还在装置断电后保护晶圆载盘2不会随意转动,实际应用中晶圆平台连接有电缆线,气路等,本发明中的限位开关还可以保护装置在断电后平台不会被超角度转动,造成线路的缠绕,拉扯甚至断裂。
以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:包括旋转平台(1),所述旋转平台(1)上表面通过支架(4)安装有支撑组件(3),支撑组件(3)的顶部为晶圆载盘(2),晶圆载盘(2)通过旋转电机(7)驱动,晶圆载盘(2)吸附待检测的晶圆,晶圆载盘(2)的底部设置有一号撞条(5);位于一号撞条(5)一旁的旋转平台(1)上安装有超360度补偿组件(6),所述超360度补偿组件(6)上设置有二号撞条(605),所述二号撞条(605)的一端与一号撞条(5)对应,还包括控制旋转电机(7)和超360度补偿组件(6)是否工作的控制器。
2.如权利要求1所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述一号撞条(5)与晶圆载盘(2)的下表面垂直。
3.如权利要求1所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述一号撞条(5)呈圆柱状。
4.如权利要求1所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述超360度补偿组件(6)的结构为:包括固定块(604),所述固定块(604)的顶部一侧设置有空心圆柱体结构(601),所述空心圆柱体结构(601)的内部配合安装有撞块(602),所述撞块(602)的中部为实心柱状结构的撞块本体(612),撞块本体(612)的前后端面设置有对称的二号撞条(605),所述撞块本体(612)左右两端设置有对称的连接柱(606),所述连接柱(606)上套有弹簧(607),同时连接柱(606)穿出空心圆柱体结构(601);所述固定块(604)的前端面通过紧固件安装有对称的光电传感器(603),光电传感器(603)与二号撞条(605)对应。
5.如权利要求4所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述二号撞条(605)与一号撞条(5)对应的部分呈圆柱体结构,所述二号撞条(605)与光电传感器(603)对应的部分呈矩形结构。
6.如权利要求4所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述固定块(604)为一体式结构。
7.如权利要求4所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述固定块(604)的上部中间位置设置有让位槽(609),所述空心圆柱体结构(601)的前后端面开有矩形孔(608),矩形孔(608)供二号撞条(605)在弹簧(607)压缩情况下的位移空间。
8.如权利要求4所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:所述光电传感器(603)的工作端设置有凹槽(610),光电传感器(603)上开有与固定块(604)连接的锁紧孔(611)。
9.如权利要求4所述的一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备,其特征在于:两个弹簧(607)的弹性与长度相同。
10.一种用于晶圆检测的超360度旋转平台设备的操作方法,其特征在于:包括如下操作步骤:
第一步:准备工作,测量开始前,一号撞条(5)与二号撞条(604)相碰,旋转电机(7)未工作;
第二步:测量开始,控制器接受指令,控制旋转电机(7)工作,旋转电机(7)的工作带动晶圆载盘(2)从当前位置进行转动,此时,一号撞条(5)和二号撞条(605)脱离,一号撞条(5)跟随晶圆载盘(2)一起旋转,当晶圆载盘(2)旋转即将回到原点时,此时,旋转未满360度,一号撞条(5)和二号撞条(605)相撞,由于二号撞条(605)侧方安装有弹簧(607)的作用,一号撞条(5)和二号撞条(605)在旋转电机(7)的带动下一起继续旋转,直至二号撞条(605)进入到光电传感器(603)的凹槽(609)内;
第三步:光电传感器(603)监测到闭合信号并发送给控制器,控制器控制旋转电机(7)暂停旋转;
第四步:晶圆载盘(2)停止测量工作;
第五步:此时晶圆载盘(2)上的晶圆已经进行了超过360度旋转工作;
第六步:根据产品的需求,如果需要进行反转,则控制旋转电机(7)反转即可,如果已经完成检测了,则卸下晶圆,等待下一次的检测即可。
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