CN116500047B - 一种晶圆缺陷检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶圆检测技术领域,尤其是指一种晶圆缺陷检测设备,所述无尘检测箱的内壁上固接有稳固块,所述稳固块的一侧设置有移动座,所述移动座靠近稳固块的一端固接有两根平行设置的限位杆,所述限位杆穿过稳固块,所述移动座的底部固接有支撑架,所述支撑架的底部固接有用于发射激光的发射器,所述支撑架的底部还固接有光学检测器,所述移动座的外侧设置有用于带动移动座水平移动的移动组件,之后随着移动组件带动发射器和光学检测器进行水平移动,自内向外,将晶圆的外表面全部检测,保证没有检测死角,不仅提高了检测精度,且纯机械运作,只需将晶圆放置在承接盘一上方即可完成全面检测过程。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆检测技术领域,尤其是指一种晶圆缺陷检测设备。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅,二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅;
为了制备出高精度、高质量的晶圆产品,需要保证晶圆的质量,晶圆的质量包括尺寸精度:如晶圆的直径、厚度和平面度;表面质量:晶圆的表面应平整、光滑、无气泡、无裂纹、无污渍、无划痕和其他的瑕疵。
晶圆的缺陷一般为表面存在凸出的颗粒或者存在凹陷,晶圆为精密零件,所以一般光学检测设备直接查看,很难看出晶圆的表面细小的缺陷,导致检测精度一般。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种晶圆缺陷检测设备,包括无尘检测箱,所述无尘检测箱的内壁上固接有稳固块,所述稳固块的一侧设置有移动座,所述移动座靠近稳固块的一端固接有两根平行设置的限位杆,所述限位杆穿过稳固块,所述移动座的底部固接有支撑架,所述支撑架的底部固接有用于发射激光的发射器,所述支撑架的底部还固接有光学检测器,所述移动座的外侧设置有用于带动移动座水平移动的移动组件,所述无尘检测箱的内侧设置有用于放置晶圆的承接盘一,所述承接盘一位于移动座的下方,所述承接盘一的底部设置有用于带动承接盘一转动的转动组件,晶圆的缺陷一般为表面存在凸出的颗粒或者存在凹陷,晶圆为精密零件,所以一般光学检测设备直接查看,很难看出晶圆的表面细小的缺陷,导致检测精度一般,通过发射器向晶圆的表面照射激光束,通过光学检测器观察光束与晶圆的接触点,若光束反射正常,表示此处未出现缺陷,若是此时存在凹陷或者凸起,则会导致发射的光束发生散射,此时通过光学检测器就能检测出反射光的变化,表示晶圆此处出现缺陷,让光束经过晶圆的每寸空间,就可以对晶圆的表面进行地毯式检测,有效的保证了检测精准度,通过转动组件带动承接盘一进行旋转,从而带动晶圆进行旋转,让垂直向下的光束,环绕晶圆表面一圈,从而可以检测晶圆表面一圈的缺陷,之后随着移动组件带动发射器和光学检测器进行水平移动,自内向外,将晶圆的外表面全部检测,保证没有检测死角,不仅提高了检测精度,且纯机械运作,只需将晶圆放置在承接盘一上方即可完成全面检测过程。
在本发明的一个实施例中,所移动组件包括与无尘检测箱内壁固接的驱动箱,所述驱动箱位于稳固块远离移动座的一侧,所述移动座与稳固块之间固接有两个弹簧,所述弹簧位于限位杆的外侧,所述驱动箱与移动座之间连接有两个呈平行设置的拉扯带,所述拉扯带穿过稳固块,所述驱动箱的外侧设置有收卷组件,所述收卷组件用于收卷和释放拉扯带,开始时,先将晶圆放置在承接盘一上方,通过转动组件让晶圆旋转,此时发射器位于晶圆上方偏一侧,随着收卷组件收卷拉扯带,拉扯带会拉动移动座向稳固块方向水平移动,让发射器移动到晶圆的最边缘处,随着移动座继续移动,发射器的光束会接触到晶圆表面,光学检测器的观察点保持不变,一直是光束与晶圆的接触点,随着晶圆旋转,光束会将晶圆的最外侧检测完毕,随着移动座的继续移动,光束逐渐向晶圆内圈靠近,最终光束与晶圆的中心点接触,就能完成晶圆表面的全部检测,检测一片晶圆结束后,将晶圆取出,放入新的晶圆,此时光束刚好位于晶圆最中心点,随着收卷组件逐渐释放拉扯带,在弹簧的作用下,移动座逐渐归位,直到光束离开晶圆表面有完成了又一次检测过程,通过此种设置,保证了一次检测过程,就将晶圆表面全部检测完成的效果,且移动座的来回运动都可以进行检测,无需归位后再检测。
在本发明的一个实施例中,所述收卷组件包括缠绕辊和二重辊,所述缠绕辊的一端固接有减速电机,所述驱动箱的内侧设置有齿轮组,所述齿轮组包括四个直径相同的齿轮,其中两个齿轮分别与缠绕辊和二重辊固接,四个齿轮自上而下等距排列,且四个齿轮相互啮合,两个拉扯带的设置,使得稳固块移动的更加稳定,通过减速电机带动缠绕辊正转和反转,从而实现了收卷和释放拉扯带的功能,而齿轮组件的设置,让二重辊和缠绕辊可以进行同步旋转,完成同时收卷和释放的效果,同时此结构中,在检测晶圆外侧时,移动座的移动速度要放慢,保证光束可以经过所有外圈,在检测晶圆内侧时,因为内圈面积较小,不需要过多检测,因此移动座的移动轨迹需要设计成变速运动,自外向内速度逐渐变小,配合缠绕辊和拉扯带的设置,当移动座远离稳固块时,此时缠绕辊的外侧没有缠绕拉扯带,随着减速电机的收卷,开始时旋转一圈收卷的拉扯带长度很少,移动座越靠近稳固块,由于缠绕辊的外侧收卷了大量的拉扯带,导致外体积增大,因此同样的转速,旋转一圈收卷的拉扯带变多,通过此种设置,让移动座移动到稳固块的过程,为一个变速过程,速度准备夹块,且此操作无需系统控制,只需减速电机正常慢速旋转即可,变速过程使得光束走过一个涡状线,让光束可以全面覆盖晶圆。
在本发明的一个实施例中,所述拉扯带呈扁平状设置,所述拉扯带为纤维材料编织而成,且拉扯带的内部镶嵌有多根呈平行设置的钢丝,所述无尘检测箱的内壁上固接有滑杆,所述滑杆贯穿移动座的中部与稳固块固接,配合拉扯带的扁平设置,可以稳定缠绕在缠绕辊的外侧,且可以逐步增加缠绕辊的外体积,为变速运动服务,而钢丝的设置,可以保证拉扯带的强度,滑杆的设置,进一步提升了移动座的稳定移动过程。
在本发明的一个实施例中,所述移动座靠近稳固块的一侧固接有两个卡块,所述稳固块靠近移动座的一侧开设有两个与卡块相适配的卡槽,所述卡槽内侧设置有电磁阀,当移动座移动到块靠近稳固块后,卡块会逐步插入卡槽中,当光束与晶圆中心点重合后,启动电磁阀加工卡块卡住,限制移动座的移动,待到新的晶圆放入承接盘一后,将电磁阀开启,并缓慢释放拉扯带完成检测,此种设置,可以稳固移动座的位置,同时无需拉扯带提供稳固力,减少拉扯带长期受力变形的问题。
在本发明的一个实施例中,所述无尘检测箱的内侧底部固接有伺服电机,所述伺服电机的顶部输出端连接有升降座,所述升降座的顶端固接有两个支架,其中一个支架的端部与承接盘一外侧滑动卡接,另一个支架的端部滑动卡接承接盘二,所述承接盘一和承接盘二结构相同,所述无尘检测箱的外侧开设有两个出入槽,若是只使用一个承接盘一,需要在检测完之后,停下设备,等到晶圆更换后才能再进行工作,效率较低,通过增加一个承接盘二,当承接盘一顶部的晶圆在接收检测时,将新的晶圆放置在承接盘二上方,当承接盘一顶部的晶圆检测结束后,通过伺服电机带动升降座旋转,让承接盘二旋转到检测位置,此时将检测好的晶圆取走,并放上新的晶圆,通过此种设置,将更换晶圆的时间插入到检测过程中,大大加快了检测效率。
在本发明的一个实施例中,两个所述支架之间的夹角为九十度,所述升降座的外侧开设有螺旋槽一,所述无尘检测箱的内侧固接有两个呈水平设置的直杆,所述直杆的端部位于螺旋槽一内侧,所述伺服电机的输出端与升降座的底部花键连接,每次伺服电机的正反转角度均为九十度,此时不检测的承接盘一或承接盘二通过出入槽漏在无尘检测箱外侧,便于更换晶圆,支架通过螺栓固定在升降座外侧,可以进行更换,由于支架结构相同,会导致承接盘一和承接盘二一高一低,通过直杆和螺旋槽一的设置,当伺服电机带动升降座旋转时,由于伺服电机底部与升降座底部花键连接,因此升降座可以上下滑动,同时保持传动,在直杆与螺旋槽一的作用下,会让升降座跟随旋转方向上升和下降,从而让位于发射器底部的承接盘一和承接盘二始终保持同样的高度,保证了检测的准确性。
在本发明的一个实施例中,所述转动组件包括驱动电机,所述驱动电机的顶部输出端固接有伸缩磁石杆,所述伸缩磁石杆包括伸缩杆和位于伸缩杆顶部的磁石块,所述伸缩杆的内侧固接有弹性件,所述承接盘一和承接盘二的底部均固接有磁性金属材料的对接座,所述驱动电机的外侧设置有升降组件,所述升降组件用于带动驱动电机上升下降,通过驱动电机转动带动伸缩磁石杆转动,在磁石块与对接座的吸附下,可以带动承接盘一或承接盘二进行旋转,但是在承接盘一和承接盘二移动时,伸缩磁石杆不能接触承接盘一和承接盘二,通过升降组件设置,在承接盘一和承接盘二移动时,将伸缩磁石杆向下移动,当承接盘一和承接盘二稳定在原位后,再让伸缩磁石杆上升完成对接传动,保证了承接盘一和承接盘二移动时不受影响。
在本发明的一个实施例中,所述升降组件包括与传动杆外侧固接的偏向杆,所述驱动电机的外侧套设有上升筒,所述上升筒的内壁上开设有螺旋槽二和圆环槽,所述螺旋槽二的顶部与圆环槽连通,所述偏向杆的端部位于螺旋槽二的内侧,当需要伸缩磁石杆上升时,只需让驱动电机带动传动杆正向旋转,在偏向杆和螺旋槽二的配合下,就能让驱动电机和传动杆上顶,让伸缩磁石杆与对接座对接,从而带动对接座旋转,当偏向杆移动到最顶端后,会在环形的圆环槽中旋转,当需要伸缩磁石杆下沉时,只需反向驱动偏向杆,偏向杆就会在反转过程中进入到螺旋槽二中,最后驱动电机好传动杆整体下沉,而伸缩杆的设置,为了让传动杆上顶时,可以适承接盘一和承接盘二的高度,不会损伤承接盘一和承接盘二。
在本发明的一个实施例中,所述上升筒与无尘检测箱固接,所述上升筒的内侧分为上下两个部分,上方的为圆柱形空腔,下方为方形空腔,所述驱动电机的外壳为方形,且横截面与方形空腔相适配,所述驱动电机位于方形空腔中,方形的空腔让驱动电机只能上下移动,无法旋转,保证只有传动杆旋转,让旋转力度部分转变为上升和下降的力度,通过此种设置,无需再设置升降电器,减少了成本,也减少了操作难度。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本发明所述的一种晶圆缺陷检测设备,通过光学检测器观察光束与晶圆的接触点,若光束反射正常,表示此处未出现缺陷,若是此时存在凹陷或者凸起,则会导致发射的光束发生散射,此时通过光学检测器就能检测出反射光的变化,表示晶圆此处出现缺陷,让光束经过晶圆的每寸空间,就可以对晶圆的表面进行地毯式检测,有效的保证了检测精准度,通过转动组件带动承接盘一进行旋转,从而带动晶圆进行旋转,让垂直向下的光束,环绕晶圆表面一圈,从而可以检测晶圆表面一圈的缺陷,之后随着移动组件带动发射器和光学检测器进行水平移动,自内向外,将晶圆的外表面全部检测,保证没有检测死角,不仅提高了检测精度,且纯机械运作,只需将晶圆放置在承接盘一上方即可完成全面检测过程;
通过转动组件让晶圆旋转,此时发射器位于晶圆上方偏一侧,随着收卷组件收卷拉扯带,拉扯带会拉动移动座向稳固块方向水平移动,让发射器移动到晶圆的最边缘处,随着移动座继续移动,发射器的光束会接触到晶圆表面,光学检测器的观察点保持不变,一直是光束与晶圆的接触点,随着晶圆旋转,光束会将晶圆的最外侧检测完毕,随着移动座的继续移动,光束逐渐向晶圆内圈靠近,最终光束与晶圆的中心点接触,就能完成晶圆表面的全部检测,检测一片晶圆结束后,将晶圆取出,放入新的晶圆,此时光束刚好位于晶圆最中心点,随着收卷组件逐渐释放拉扯带,在弹簧的作用下,移动座逐渐归位,直到光束离开晶圆表面有完成了又一次检测过程,通过此种设置,保证了一次检测过程,就将晶圆表面全部检测完成的效果,且移动座的来回运动都可以进行检测,无需归位后再检测。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的立体图;
图2是本发明的剖视图;
图3是本发明的稳固块和承接盘的立体图;
图4是本发明稳固块和驱动箱的立体图;
图5是本发明驱动箱内部的立体图;
图6是本发明升降座和上升筒的立体图;
图7是本发明上升筒的剖视图;
说明书附图标记说明:1、无尘检测箱;2、出入槽;3、伺服电机;4、上升筒;5、承接盘一;7、稳固块;8、卡块;9、拉扯带;10、移动座;11、弹簧;12、限位杆;13、滑杆;14、光学检测器;15、发射器;16、支架;17、驱动箱;18、支撑架;19、减速电机;20、缠绕辊;21、齿轮组;22、二重辊;23、承接盘二;25、升降座;26、直杆;27、螺旋槽一;28、驱动电机;29、传动杆;30、偏向杆;31、螺旋槽二;32、圆环槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1至3所示,本发明的一种晶圆缺陷检测设备,包括无尘检测箱1,所述无尘检测箱1的内壁上固接有稳固块7,所述稳固块7的一侧设置有移动座10,所述移动座10靠近稳固块7的一端固接有两根平行设置的限位杆12,所述限位杆12穿过稳固块7,所述移动座10的底部固接有支撑架18,所述支撑架18的底部固接有用于发射激光的发射器15,所述支撑架18的底部还固接有光学检测器14,所述移动座10的外侧设置有用于带动移动座10水平移动的移动组件,所述无尘检测箱1的内侧设置有用于放置晶圆的承接盘一5,所述承接盘一5位于移动座10的下方,所述承接盘一5的底部设置有用于带动承接盘一5转动的转动组件;工作时,晶圆的缺陷一般为表面存在凸出的颗粒或者存在凹陷,晶圆为精密零件,所以一般光学检测设备直接查看,很难看出晶圆的表面细小的缺陷,导致检测精度一般;本发明通过发射器15向晶圆的表面照射激光束,通过光学检测器14观察光束与晶圆的接触点,若光束反射正常,表示此处未出现缺陷,若是此时存在凹陷或者凸起,则会导致发射的光束发生散射,此时通过光学检测器14就能检测出反射光的变化,表示晶圆此处出现缺陷;通过使得光束全面扫掠晶圆的表面,就可以对晶圆的表面进行地毯式检测,有效的保证了检测精准度;本发明通过转动组件带动承接盘一5进行旋转,从而带动晶圆进行旋转,让垂直向下的光束,环绕晶圆表面一圈,从而可以检测晶圆表面一圈的缺陷,之后随着移动组件带动发射器15和光学检测器14进行水平移动,自内向外或者自外向内扫掠多个环形行程,将晶圆的外表面全部检测,实现无死角的全面检测,不仅提高了检测精度,且采用纯机械运作的工作方式,只需将晶圆放置在承接盘一5上方即可完成全面检测过程。
参照图3至4所示,所移动组件包括与无尘检测箱1内壁固接的驱动箱17,所述驱动箱17位于稳固块7远离移动座10的一侧,所述移动座10与稳固块7之间固接有两个弹簧11,所述弹簧11套设于限位杆12的外周,所述驱动箱17与移动座10之间连接有两个呈平行设置的拉扯带9,所述拉扯带9穿过稳固块7,所述驱动箱17的外侧设置有收卷组件,所述收卷组件用于收卷和释放拉扯带9;工作时,开始时,先将晶圆放置在承接盘一5上方,通过转动组件让晶圆旋转,此时发射器15位于晶圆上方偏一侧,随着收卷组件收卷拉扯带9,拉扯带9会拉动移动座10向稳固块7方向水平移动,让发射器15移动到晶圆的外侧最边缘处,随着移动座10继续移动,发射器15的光束会接触到晶圆表面,光学检测器14的观察点保持不变,始终对准光束与晶圆的接触点;随着晶圆旋转,光束会将晶圆的最外侧检测完毕,随着移动座10的继续移动,光束逐渐向晶圆内圈靠近,最终光束与晶圆的中心点接触,就能完成晶圆表面的全部检测,检测一片晶圆结束后,将晶圆取出,放入新的晶圆,此时光束刚好位于晶圆最中心点,随着收卷组件逐渐释放拉扯带9,在弹簧11的作用下,移动座10逐渐归位,直到光束离开晶圆表面有完成了又一次检测过程,通过此种设置,保证了一次检测过程,就将晶圆表面全部检测完成的效果,且移动座10的往复运动的行程中都可以进行检测,无需归位后再检测。
参照图4至5所示,所述收卷组件包括缠绕辊20和二重辊22,所述缠绕辊20的一端固接有减速电机19,所述驱动箱17的内侧设置有齿轮组21,所述齿轮组21包括四个直径相同的齿轮,其中两个齿轮分别与缠绕辊20和二重辊22固接,四个齿轮自上而下等距排列,且四个齿轮相互啮合;工作时,两个拉扯带9的设置,使得稳固块7移动的更加稳定,通过减速电机19带动缠绕辊20正转和反转,从而实现了收卷和释放拉扯带9的功能,而齿轮组件21的设置,让二重辊22和缠绕辊20可以进行同步旋转,完成同时收卷和释放的效果,同时此结构中,在检测晶圆外侧时,移动座10的移动速度要放慢,保证光束可以经过所有外圈,在检测晶圆内侧时,因为内圈面积较小,不需要过多检测,因此移动座10的移动轨迹需要设计成变速运动,自外向内速度逐渐变小,配合缠绕辊20和拉扯带9的设置,当移动座10远离稳固块7时,此时缠绕辊20的外侧没有缠绕拉扯带9,随着减速电机19的收卷,开始时旋转一圈收卷的拉扯带9长度很少,移动座10越靠近稳固块7,由于缠绕辊20的外侧收卷了大量的拉扯带9,导致缠绕辊20以及收卷的拉扯带9的半径增大,因此在同样的转速下,根据线速度与角速度的关系,此时拉扯带9收卷的线速度增加,从而导致移动座10的移速增加,通过此种设置,让移动座10移动接近到稳固块7的过程为一个变速过程,速度逐渐加快,且此操作无需系统控制,只需减速电机19正常慢速旋转即可,变速过程使得光束走过一个涡状线,让光束可以全面覆盖晶圆。
参照图3至5所示,所述拉扯带9呈扁平状设置,所述拉扯带9为纤维材料编织而成,且拉扯带9的内部镶嵌有多根呈平行设置的钢丝,所述无尘检测箱1的内壁上固接有滑杆13,所述滑杆13贯穿移动座10的中部与稳固块7固接,工作时,配合拉扯带9的扁平设置,可以稳定缠绕在缠绕辊20的外侧,且可以逐步增加缠绕辊20的外体积,为变速运动服务,而钢丝的设置,可以保证拉扯带9的强度,滑杆13的设置,进一步提升了移动座10的稳定移动过程。
参照图3至4所示,所述移动座10靠近稳固块7的一侧固接有两个卡块8,所述稳固块7靠近移动座10的一侧开设有两个与卡块8相适配的卡槽,所述卡槽内侧设置有电磁阀,工作时,当移动座10移动到块靠近稳固块7后,卡块8会逐步插入卡槽中,当光束与晶圆中心点重合后,启动电磁阀加工卡块8卡住,限制移动座10的移动,待到新的晶圆放入承接盘一5后,将电磁阀开启,并缓慢释放拉扯带9完成检测,此种设置,可以稳固移动座10的位置,同时无需拉扯带9提供稳固力,减少拉扯带9长期受力变形的问题。
参照图2至6所示,所述无尘检测箱1的内侧底部固接有伺服电机3,所述伺服电机3的顶部输出端连接有升降座25,所述升降座25的顶端固接有两个支架16,其中一个支架16的端部与承接盘一5外侧滑动卡接,另一个支架16的端部滑动卡接承接盘二23,所述承接盘一5和承接盘二23结构相同,所述无尘检测箱1的外侧开设有两个出入槽2,工作时,若是只使用一个承接盘一5,需要在检测完之后,停下设备,等到晶圆更换后才能再进行工作,效率较低,通过增加一个承接盘二23,当承接盘一5顶部的晶圆在接收检测时,将新的晶圆放置在承接盘二23上方,当承接盘一5顶部的晶圆检测结束后,通过伺服电机3带动升降座25旋转,让承接盘二23旋转到检测位置,此时将检测好的晶圆取走,并放上新的晶圆,通过此种设置,可以在检测过程中更换晶圆,使晶圆的检测可以无缝衔接,大大加快了检测效率。
参照图6所示,两个所述支架16之间的夹角为九十度,所述升降座25的外侧开设有螺旋槽一27,所述无尘检测箱1的内侧固接有两个呈水平设置的直杆26,所述直杆26的端部位于螺旋槽一27内侧,所述伺服电机3的输出端与升降座25的底部花键连接,工作时,每次伺服电机3的正反转角度均为九十度,此时不检测的承接盘一5或承接盘二23通过出入槽2漏在无尘检测箱1外侧,便于更换晶圆,支架16通过螺栓固定在升降座25外侧,可以进行更换,由于支架16结构相同,会导致承接盘一5和承接盘二23一高一低,通过直杆26和螺旋槽一27的设置,当伺服电机3带动升降座25旋转时,由于伺服电机3底部与升降座25底部花键连接,因此升降座25可以上下滑动,同时保持传动,在直杆26与螺旋槽一27的作用下,会让升降座25跟随旋转方向上升和下降,从而让位于发射器15底部的承接盘一5和承接盘二23始终保持同样的高度,保证了检测的准确性。
参照图2至6所示,所述转动组件包括驱动电机28,所述驱动电机28的顶部输出端固接有伸缩磁石杆,所述伸缩磁石杆包括伸缩杆和位于伸缩杆顶部的磁石块,所述伸缩杆的内侧固接有弹性件,所述承接盘一5和承接盘二23的底部均固接有磁性金属材料的对接座,所述驱动电机28的外侧设置有升降组件,所述升降组件用于带动驱动电机28上升下降,工作时,通过驱动电机28转动带动伸缩磁石杆转动,在磁石块与对接座的吸附下,可以带动承接盘一5或承接盘二23进行旋转,但是在承接盘一5和承接盘二23移动时,伸缩磁石杆不能接触承接盘一5和承接盘二23,通过升降组件设置,在承接盘一5和承接盘二23移动时,将伸缩磁石杆向下移动,当承接盘一5和承接盘二23稳定在原位后,再让伸缩磁石杆上升完成对接传动,保证了承接盘一5和承接盘二23移动时不受影响。
参照图2至7所示,所述升降组件包括与传动杆29外侧固接的偏向杆30,所述驱动电机28的外侧套设有上升筒4,所述上升筒4的内壁上开设有螺旋槽二31和圆环槽32,所述螺旋槽二31的顶部与圆环槽32连通,所述偏向杆30的端部位于螺旋槽二31的内侧,当需要伸缩磁石杆上升时,只需让驱动电机28带动传动杆29正向旋转,在偏向杆30和螺旋槽二31的配合下,就能让驱动电机28和传动杆29上顶,让伸缩磁石杆与对接座对接,从而带动对接座旋转,当偏向杆30移动到最顶端后,会在环形的圆环槽32中旋转,当需要伸缩磁石杆下沉时,只需反向驱动偏向杆30,偏向杆30就会在反转过程中进入到螺旋槽二31中,最后驱动电机28好传动杆29整体下沉,而伸缩杆的设置,为了让传动杆29上顶时,可以适承接盘一5和承接盘二23的高度,不会损伤承接盘一5和承接盘二23。
参照图7所示,所述上升筒4与无尘检测箱1固接,所述上升筒4的内侧分为上下两个部分,上方的为圆柱形空腔,下方为方形空腔,所述驱动电机28的外壳为方形,且横截面与方形空腔相适配,所述驱动电机28位于方形空腔中,工作时,方形的空腔让驱动电机28只能上下移动,无法旋转,保证只有传动杆29旋转,让旋转力度部分转变为上升和下降的力度,通过此种设置,无需再设置升降电器,减少了成本,也减少了操作难度。
工作时,晶圆的缺陷一般为表面存在凸出的颗粒或者存在凹陷,晶圆为精密零件,所以一般光学检测设备直接查看,很难看出晶圆的表面细小的缺陷,导致检测精度一般,通过发射器15向晶圆的表面照射激光束,通过光学检测器14观察光束与晶圆的接触点,若光束反射正常,表示此处未出现缺陷,若是此时存在凹陷或者凸起,则会导致发射的光束发生散射,此时通过光学检测器14就能检测出反射光的变化,表示晶圆此处出现缺陷,让光束经过晶圆的每寸空间,就可以对晶圆的表面进行地毯式检测,有效的保证了检测精准度,通过转动组件带动承接盘一5进行旋转,从而带动晶圆进行旋转,让垂直向下的光束,环绕晶圆表面一圈,从而可以检测晶圆表面一圈的缺陷,之后随着移动组件带动发射器15和光学检测器14进行水平移动,自内向外,将晶圆的外表面全部检测,保证没有检测死角,不仅提高了检测精度,且纯机械运作,只需将晶圆放置在承接盘一5上方即可完成全面检测过程;开始时,先将晶圆放置在承接盘一5上方,通过转动组件让晶圆旋转,此时发射器15位于晶圆上方偏一侧,随着收卷组件收卷拉扯带9,拉扯带9会拉动移动座10向稳固块7方向水平移动,让发射器15移动到晶圆的最边缘处,随着移动座10继续移动,发射器15的光束会接触到晶圆表面,光学检测器14的观察点保持不变,一直是光束与晶圆的接触点,随着晶圆旋转,光束会将晶圆的最外侧检测完毕,随着移动座10的继续移动,光束逐渐向晶圆内圈靠近,最终光束与晶圆的中心点接触,就能完成晶圆表面的全部检测,检测一片晶圆结束后,将晶圆取出,放入新的晶圆,此时光束刚好位于晶圆最中心点,随着收卷组件逐渐释放拉扯带9,在弹簧11的作用下,移动座10逐渐归位,直到光束离开晶圆表面有完成了又一次检测过程,通过此种设置,保证了一次检测过程,就将晶圆表面全部检测完成的效果,且移动座10的来回运动都可以进行检测,无需归位后再检测;两个拉扯带9的设置,使得稳固块7移动的更加稳定,通过减速电机19带动缠绕辊20正转和反转,从而实现了收卷和释放拉扯带9的功能,而齿轮组件21的设置,让二重辊22和缠绕辊20可以进行同步旋转,完成同时收卷和释放的效果,同时此结构中,在检测晶圆外侧时,移动座10的移动速度要放慢,保证光束可以经过所有外圈,在检测晶圆内侧时,因为内圈面积较小,不需要过多检测,因此移动座10的移动轨迹需要设计成变速运动,自外向内速度逐渐变小,配合缠绕辊20和拉扯带9的设置,当移动座10远离稳固块7时,此时缠绕辊20的外侧没有缠绕拉扯带9,随着减速电机19的收卷,开始时旋转一圈收卷的拉扯带9长度很少,移动座10越靠近稳固块7,由于缠绕辊20的外侧收卷了大量的拉扯带9,导致外体积增大,因此同样的转速,旋转一圈收卷的拉扯带9变多,通过此种设置,让移动座10移动到稳固块7的过程,为一个变速过程,速度准备夹块,且此操作无需系统控制,只需减速电机19正常慢速旋转即可,变速过程使得光束走过一个涡状线,让光束可以全面覆盖晶圆;配合拉扯带9的扁平设置,可以稳定缠绕在缠绕辊20的外侧,且可以逐步增加缠绕辊20的外体积,为变速运动服务,而钢丝的设置,可以保证拉扯带9的强度,滑杆13的设置,进一步提升了移动座10的稳定移动过程;当移动座10移动到块靠近稳固块7后,卡块8会逐步插入卡槽中,当光束与晶圆中心点重合后,启动电磁阀加工卡块8卡住,限制移动座10的移动,待到新的晶圆放入承接盘一5后,将电磁阀开启,并缓慢释放拉扯带9完成检测,此种设置,可以稳固移动座10的位置,同时无需拉扯带9提供稳固力,减少拉扯带9长期受力变形的问题;若是只使用一个承接盘一5,需要在检测完之后,停下设备,等到晶圆更换后才能再进行工作,效率较低,通过增加一个承接盘二23,当承接盘一5顶部的晶圆在接收检测时,将新的晶圆放置在承接盘二23上方,当承接盘一5顶部的晶圆检测结束后,通过伺服电机3带动升降座25旋转,让承接盘二23旋转到检测位置,此时将检测好的晶圆取走,并放上新的晶圆,通过此种设置,将更换晶圆的时间插入到检测过程中,大大加快了检测效率;每次伺服电机3的正反转角度均为九十度,此时不检测的承接盘一5或承接盘二23通过出入槽2漏在无尘检测箱1外侧,便于更换晶圆,支架16通过螺栓固定在升降座25外侧,可以进行更换,由于支架16结构相同,会导致承接盘一5和承接盘二23一高一低,通过直杆26和螺旋槽一27的设置,当伺服电机3带动升降座25旋转时,由于伺服电机3底部与升降座25底部花键连接,因此升降座25可以上下滑动,同时保持传动,在直杆26与螺旋槽一27的作用下,会让升降座25跟随旋转方向上升和下降,从而让位于发射器15底部的承接盘一5和承接盘二23始终保持同样的高度,保证了检测的准确性;通过驱动电机28转动带动伸缩磁石杆转动,在磁石块与对接座的吸附下,可以带动承接盘一5或承接盘二23进行旋转,但是在承接盘一5和承接盘二23移动时,伸缩磁石杆不能接触承接盘一5和承接盘二23,通过升降组件设置,在承接盘一5和承接盘二23移动时,将伸缩磁石杆向下移动,当承接盘一5和承接盘二23稳定在原位后,再让伸缩磁石杆上升完成对接传动,保证了承接盘一5和承接盘二23移动时不受影响。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:包括无尘检测箱(1),所述无尘检测箱(1)的内壁上固接有稳固块(7),所述稳固块(7)的一侧设置有移动座(10),所述移动座(10)靠近稳固块(7)的一端固接有两根平行设置的限位杆(12),所述限位杆(12)穿过稳固块(7),所述移动座(10)的底部固接有支撑架(18),所述支撑架(18)的底部固接有用于发射激光的发射器(15),所述支撑架(18)的底部还固接有光学检测器(14),所述移动座(10)的外侧设置有用于带动移动座(10)水平移动的移动组件,所述无尘检测箱(1)的内侧设置有用于放置晶圆的承接盘一(5),所述承接盘一(5)位于移动座(10)的下方,所述承接盘一(5)的底部设置有用于带动承接盘一(5)转动的转动组件;
所移动组件包括与无尘检测箱(1)内壁固接的驱动箱(17),所述驱动箱(17)位于稳固块(7)远离移动座(10)的一侧,所述移动座(10)与稳固块(7)之间固接有两个弹簧(11),所述弹簧(11)位于限位杆(12)的外侧,所述驱动箱(17)与移动座(10)之间连接有两个呈平行设置的拉扯带(9),所述拉扯带(9)穿过稳固块(7),所述驱动箱(17)的外侧设置有收卷组件,所述收卷组件用于收卷和释放拉扯带(9);
所述收卷组件包括缠绕辊(20)和二重辊(22),所述缠绕辊(20)的一端固接有减速电机(19),所述驱动箱(17)的内侧设置有齿轮组(21),所述齿轮组(21)包括四个直径相同的齿轮,其中两个齿轮分别与缠绕辊(20)和二重辊(22)固接,四个齿轮自上而下等距排列,且四个齿轮相互啮合。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:所述拉扯带(9)呈扁平状设置,所述拉扯带(9)为纤维材料编织而成,且拉扯带(9)的内部镶嵌有多根呈平行设置的钢丝,所述无尘检测箱(1)的内壁上固接有滑杆(13),所述滑杆(13)贯穿移动座(10)的中部与稳固块(7)固接。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:所述移动座(10)靠近稳固块(7)的一侧固接有两个卡块(8),所述稳固块(7)靠近移动座(10)的一侧开设有两个与卡块(8)相适配的卡槽,所述卡槽内侧设置有电磁阀。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:所述无尘检测箱(1)的内侧底部固接有伺服电机(3),所述伺服电机(3)的顶部输出端连接有升降座(25),所述升降座(25)的顶端固接有两个支架(16),其中一个支架(16)的端部与承接盘一(5)外侧滑动卡接,另一个支架(16)的端部滑动卡接承接盘二(23),所述承接盘一(5)和承接盘二(23)结构相同,所述无尘检测箱(1)的外侧开设有两个出入槽(2)。
5.根据权利要求4所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:两个所述支架(16)之间的夹角为九十度,所述升降座(25)的外侧开设有螺旋槽一(27),所述无尘检测箱(1)的内侧固接有两个呈水平设置的直杆(26),所述直杆(26)的端部位于螺旋槽一(27)内侧,所述伺服电机(3)的输出端与升降座(25)的底部花键连接。
6.根据权利要求5所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:所述转动组件包括驱动电机(28),所述驱动电机(28)的顶部输出端固接有伸缩磁石杆,所述伸缩磁石杆包括伸缩杆和位于伸缩杆顶部的磁石块,所述伸缩杆的内侧固接有弹性件,所述承接盘一(5)和承接盘二(23)的底部均固接有磁性金属材料的对接座,所述驱动电机(28)的外侧设置有升降组件,所述升降组件用于带动驱动电机(28)上升下降。
7.根据权利要求6所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:所述升降组件包括与传动杆(29)外侧固接的偏向杆(30),所述驱动电机(28)的外侧套设有上升筒(4),所述上升筒(4)的内壁上开设有螺旋槽二(31)和圆环槽(32),所述螺旋槽二(31)的顶部与圆环槽(32)连通,所述偏向杆(30)的端部位于螺旋槽二(31)的内侧。
8.根据权利要求7所述的一种晶圆缺陷检测设备,其特征在于:所述上升筒(4)与无尘检测箱(1)固接,所述上升筒(4)的内侧分为上下两个部分,上方的为圆柱形空腔,下方为方形空腔,所述驱动电机(28)的外壳为方形,且横截面与方形空腔相适配,所述驱动电机(28)位于方形空腔中。
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