CN116952808B - 晶圆盒检测辅助装置及晶圆盒洁净度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆盒检测辅助装置及晶圆盒洁净度检测方法，所述检测辅助装置包括驱动组件和与所述驱动组件连接的载具，所述晶圆盒能够被收容在所述载具内，且所述驱动组件能够驱动所述载具带动所述晶圆盒绕转动中心线同步摆动，其中，所述转动中心线位于所述晶圆盒的中心对称面上。进行洁净度检测时，向晶圆盒的内腔中注入适量检测液，后驱使载具带动晶圆盒摆动，使得检测液浸润晶圆盒内腔的所有表面，最后使用液体颗粒检测设备对检测液进行检测，该检测辅助装置能够通过驱动组件驱使载具并带动晶圆盒同步摆动，实现了自动化，提高了检测效率并保证了检测条件的一致性。

Description

晶圆盒检测辅助装置及晶圆盒洁净度检测方法

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种晶圆盒检测辅助装置及晶圆盒洁净度检测方法。

背景技术

由于晶圆整体质地通常比较脆弱，在晶圆生产及运输过程中，为防止其出现损坏，目前通常是将其装载在专用的晶圆盒中进行暂存。为防止晶圆盒内部的污垢对其内的晶圆造成污染，在装入晶圆前，需先检测晶圆盒内的洁净程度。

现有技术中，晶圆盒的洁净度检测大多通过手动的方式来实现，具体为，向晶圆盒内倒入纯水，手动地摆动一定时间后，使用LPC（liquid particle counter，液体颗粒计数仪）来检测水中的颗粒数，并依此来判断晶圆盒的洁净度。然而，这种检测方式，主要通过手动来摆动，不仅耗费人工，且无法保证每次摆动的一致性，导致检测结果存在较大的人为误差，降低了检测精度，无法对晶圆盒的洁净程度做出准确的判断。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆盒检测辅助装置，以解决现有技术的一个或多个问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种晶圆盒检测辅助装置，所述检测辅助装置包括驱动组件和与所述驱动组件连接的载具，所述晶圆盒能够被收容在所述载具内，且所述驱动组件能够驱动所述载具带动所述晶圆盒绕转动中心线同步摆动，其中，所述转动中心线位于所述晶圆盒的中心对称面上。

优选地，所述晶圆盒包括盒体和设置在所述盒体外部的连接座，所述连接座位于所述盒体第一方向上的一端，所述转动中心线沿所述第一方向延伸，且所述连接座位于所述转动中心线上。

进一步地，所述载具上设有限位结构，所述限位结构包括固定限位组件与可调限位组件，其中，所述固定限位组件用于与所述连接座相互配合，所述可调限位组件用于与所述盒体相互配合，操作所述可调限位组件能够调整在第二方向上夹持所述载具的夹持空间，所述第二方向与所述第一方向相互垂直。

优选地，所述载具上设有调节件，操作所述调节件能够调节所述载具在所述第一方向上的容纳空间。

优选地，所述检测辅助装置还包括用于控制所述载具绕所述转动中心线摆动幅度的止挡组件，所述止挡组件包括止挡件与转动件，所述转动件设于所述载具上并能够随所述载具同步转动，所述止挡件相对所述驱动组件位置固定。

进一步地，所述载具上设置有弧形槽，所述弧形槽的弧形延伸轨迹以所述转动中心线为旋转中心线，所述转动件能够沿所述弧形槽的延伸方向相对于所述弧形槽移动，以改变所述转动件转动至所述止挡件的幅度范围。

优选地，所述转动中心线沿水平方向延伸，所述载具绕所述转动中心线摆动的角度不大于±60°。

优选地，所述载具包括托架与固设于所述托架上的支撑座，所述托架具有一容纳空间，所述支撑座设于所述容纳空间的底部。

进一步地，所述驱动组件包括伺服电机、与所述伺服电机传动地连接的减速机，所述减速机的输出轴与所述载具连接，且所述减速机的输出轴的轴心线与所述转动中心线共线延伸。

本发明的另一个目的是提供一种新的晶圆盒洁净度检测方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种晶圆盒洁净度检测方法，所述检测方法基于上述的晶圆盒检测辅助装置，包括如下步骤：

S1、将所述晶圆盒安装至所述载具上，使其保持口部朝上的正放姿态；

S2、将适量的检测液注入至所述晶圆盒的内腔中，随后关闭所述晶圆盒的盒盖；

S3、驱使所述载具带动所述晶圆盒绕所述转动中心线以频率和振幅一致进行摆动，使得所述晶圆盒先向一侧倾斜再向相反侧倾斜，从而使得检测液浸润所述晶圆盒内腔的所有表面；

S4、使得所述晶圆盒恢复至所述正放姿态，使用液体颗粒检测设备对检测液进行检测。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供了一种晶圆盒检测辅助装置，该检测辅助装置能够将晶圆盒收容在载具内，通过驱动组件驱使载具带动晶圆盒同步摆动，实现晶圆盒摆动操作的自动化。利用该检测辅助装置来对晶圆盒的洁净度进行检测，不仅能够提高效率，还能够保证检测条件的一致性，降低人为操作误差，提高检测精度。

附图说明

附图1为本发明一具体实施例的晶圆盒检测辅助装置的立体结构示意图，其中晶圆盒安装在检测辅助装置上；

附图2为附图1中检测辅助装置在另一个视角下的立体结构示意图；

附图3为附图1中晶圆盒的立体结构示意图；

附图4为附图1中驱动组件的立体结构示意图；

附图5为附图1中载具的立体结构示意图；

附图6为本实施例晶圆盒中装入检测液后摆动过程示意图；

其中：100、晶圆盒；101、盒体；102、连接座；200、容纳空间；

1、驱动组件；11、伺服电机；12、减速机；121、输出轴；13、止挡件；2、载具；21、支撑座；211、支杆；212、横杆；22、托架；221、第一安装座；221a、安装杆；222、第二安装座；223、上连接杆；224、底杆；224a、限位件；23、调节架；231、调节杆；232、横槽；233、支撑杆；24、固定限位块；241、第一抵靠面；242、第一夹持面；25、可调限位块；251、第二抵靠面；252、第二夹持面；26、摆动架；261、转动件；262、弧形槽；27、调节件；28、紧固件；29、驱动杆；X、转动中心线。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域的技术人员理解。

参见图1、图2所示的一种晶圆盒检测辅助装置，该检测辅助装置包括驱动组件1和与驱动组件1连接的载具2，晶圆盒100能够被收容在载具2内，且驱动组件1能够驱动载具2带动晶圆盒100绕转动中心线X同步摆动，其中，转动中心线X位于晶圆盒100的中心对称面A上，使得晶圆盒100在绕转动中心线X摆动时，其向两侧的摆动幅度、频率能够保持一致。

参见图1至图5所示，本实施例中，检测辅助装置的具体结构如下：

载具2包括用于支撑晶圆盒100的支撑座21、与驱动组件1相连接的托架22，其中，托架22具有一容纳空间200，支撑座21固设于托架22上并位于容纳空间200的底部，容纳空间200用于容纳晶圆盒100，而支撑座21用于支撑容纳空间200内的晶圆盒100，在其他实施例中，载具2还可以设置为其他的结构，例如类似夹爪的结构，夹爪的结构分别夹持晶圆盒100的两侧，驱动组件1驱使夹爪的结构进行左右摆动。

具体地，参见图2所示，托架22包括沿第一方向间隔地设置在第一安装座221与第二安装座222、连接于第一安装座221与第二安装座222上部之间的上连接杆223，以及连接于第一安装座221与第二安装座222下部之间的底杆224，上连接杆223和底杆224均具有沿第二方向间隔地设置的两根，以形成上述容纳空间200。需要说明的是，为了能够更好的适应晶圆盒100的外形，本实施例中，两根上连接杆223落在水平面上的正投影位于两根底杆224落在水平面上的正投影的外侧，即两根上连接杆223之间的间距大于两根底杆224之间的间距，能够适应晶圆盒100的外形而将晶圆盒100夹紧。上述第二方向与第一方向相互垂直。

参见图2、图5所示，每根底杆224上均设有两个限位件224a，两个限位件224a间隔地设置，其中至少一个限位件224a位置可调整地设置在底杆224上，支撑座21支撑于底杆224上且沿第一方向被夹紧在两个限位件224a之间。支撑座21呈框型，其具有沿第二方向延伸的两根支杆211，两根支杆211沿第一方向间隔地设置，支撑座21通过两根支杆211共同支撑于两根底杆224上。

本实施例中，支撑座21还包括沿第一方向延伸的两根横杆212，两根横杆212沿第二方向间隔地设置并连接在两根支杆211之间，支杆211与横杆212首尾相接并一体设置，使得支撑座21呈矩形框状，该矩形框状的支撑座21支撑在两根底杆224上，同时每根底杆224上的两个限位件224a分别抵紧在两根支杆211上，从而实现对支撑座21的夹紧固定。根据需要承载的晶圆盒100的尺寸，可以选用不同尺寸的支撑座21，并相应地调节限位件224a，将支撑座21固定至托架22上，实现对晶圆盒100的稳定支撑。

参见图2、图5所示，载具2上还设有调节件27，操作调节件27能够调节载具2在第一方向上的容纳空间200的大小，从而适用于不同尺寸的晶圆盒100。具体地，本实施例中，托架22还包括一调节架23，该调节架23沿第一方向位置可调地设置在两根上连接杆223之间，此处，该调节架23在第一方向上更靠近第二安装座222，第一安装座221、调节架23、两根上连接杆223及底杆224之间形成上述的容纳空间200，支撑座21设置在底杆224上。调节件27用于调整调节架23在上连接杆223上的位置，从而相应地调节容纳空间200沿第一方向的尺寸。

本实施例中，上连接杆223沿第一方向水平延伸，调节架23包括沿第二方向延伸的调节杆231，以及沿上下方向延伸的两根支撑杆233，两根支撑杆233自调节杆231的两端向下延伸，此处，支撑杆233与两根调节杆231一体设置，使得调节架23呈开口朝下的U形。

调节件27设有两个，两个调节件27分别固定地设于两个支撑杆233的下端部，本实施例中，该调节件27采用一C型件，其套设在上连接杆223上，通过紧固件28将该C型件的两端锁紧，便可以使得调节件27固定在上连接杆223上；将紧固件28松开使得C型件的两端张开，便可以使得调节件27在上连接杆223上滑动，从而使得调节架23整体沿上连接杆223的延伸方向进行位置调整。参见图5所示，本实施例中，紧固件28采用的为螺栓，该螺栓上还设置有一驱动杆29，通过操作该驱动杆29便可以驱使螺栓旋转，从而使得调节件27松开而能够在上连接杆223上滑动，或者使得调节件27固定锁合在上连接杆223上，操作人员手动即可完成上述调整，调整操作较为方便。

参见图3所示，晶圆盒100包括盒体101和设置在盒体101外部的连接座102，连接座102位于盒体101第一方向上的一端，转动中心线X沿第一方向延伸，且连接座102位于转动中心线X上。

载具2上还设有限位结构，该限位结构主要用于限制晶圆盒100在容纳空间200中的位移，从而使得晶圆盒100能够稳固地固定在载具2上。具体地，限位结构包括固定限位组件与可调限位组件，其中，固定限位组件用于与连接座102相互配合，可调限位组件用于与盒体101相互配合，通过操作可调限位组件能够调整在第二方向上夹持载具2的夹持空间，从而限制晶圆盒100在第二方向上的位移。

参见图2、图5所示，第一安装座221上设有沿第二方向延伸的安装杆221a，固定限位组件包括两个固定限位块24，两个固定限位块24沿第二方向间隔且固定地设置在安装杆221a上；可调限位组件设置有两个可调限位块25，两个可调限位块25各自能够沿第二方向位置可调节地设于调节杆231上。

本实施例中，参见图2、图5所示，沿竖直方向上，调节杆231的高度高于安装杆221a，调节杆231沿第二方向的两个端部均设有沿调节杆231自身长度方向延伸的横槽232，可调限位块25可沿横槽232的延伸方向滑动，同时可调限位块25能够相对横槽232进行锁定，从而实现可调限位块25在调节杆231上位置的调整。

需对晶圆盒100进行检测时，将晶圆盒100自上而下放置在容纳空间200内，并使得盒体101的底部抵靠在支撑座21上，连接座102卡设在两个固定限位组件24之间；沿上连接杆223的长度方向滑动调节架23的位置并使得晶圆盒100沿第一方向上被夹持在调节架23与第一安装座221之间；调节两个可调限位块25的位置并使得盒体101靠近调节架23的一端被夹持在两个可调限位块25之间，锁定两个可调限位块25便可使得盒体101相对调节架23固定。

本实施例中，两个固定限位块24均具有第一抵靠面241与第一夹持面242，两个可调限位块25均具有第二抵靠面251与第二夹持面252，其中，第一抵靠面241与第二抵靠面251沿第一方向朝向相对，两个第一夹持面242之间、两个第二夹持面252之间各自沿第二方向相对。当晶圆盒100安装在容纳空间200内时，晶圆盒100的连接座102抵靠在第一抵靠面241上，同时连接座102沿第二方向的两个端部被夹持在两个第一夹持面242之间，盒体101靠近调节架23的一侧抵靠在第二抵靠面251上，同时盒体101的该侧端部被夹持在两个第二夹持面252之间。

本实施例中，转动中心线X沿水平方向延伸，驱动组件1包括伺服电机11、与伺服电机11传动地连接的减速机12，减速机12的输出轴121与载具2连接，具体地，输出轴121与托架22连接，输出轴121的轴心线与转动中心线X共线延伸。对晶圆盒100进行检测时，在晶圆盒100中加入检测液，通过伺服电机11驱使载具2转动，载具2将带动位于容纳空间200内的晶圆盒100同步摆动，参见图6所示，此过程中，通过控制检测液的体积以及摆动幅度，能够使得检测液浸润到晶圆盒100内部的表面。

检测辅助装置还包括用于控制载具2绕转动中心线X摆动幅度的止挡组件，该止挡组件包括止挡件13与转动件261，转动件261设于载具2上并能够随载具2同步转动，止挡件13相对驱动组件1位置固定。

本实施例中，载具2上还设有摆动架26，摆动架26固定地设置在第二安装座222上，摆动架26上设有弧形槽262，弧形槽262的弧形延伸轨迹以转动中心线X为旋转中心线，转动件261位置可调节地设于摆动架26上，转动件261能够沿弧形槽262的延伸方向相对于弧形槽262移动，止挡件13设于转动件261的运动路径上。具体地，参见图2所示，摆动架26为以转动中心线X为旋转中心线的圆弧状，弧形槽262与转动件261均设有两个，沿第二方向上，两个弧形槽262设置在摆动架26的两侧，驱动组件1沿第二方向的两侧均设有止挡件13，两个止挡件13分别设置在两个转动件261的运动路径上。

止挡件13与转动件261相互配合，能够防止载具2在非正常情况下的过度旋转，具体地，在摆动过程中，若转动件261过度旋转，由于止挡件13位于转动件261的转动路径上，其能够阻止转动件261在此方向上继续转动；同时，通过调整转动件261在弧形槽262中的位置，使得转动件261转动至止挡件13的幅度范围改变，从而能够对载具2的最大摆动角度进行调整。本实施例中，载具2绕转动中心线X摆动的角度不大于±60°，在驱动组件1驱使载具2绕转动中心线X摆动时，摆动架26跟随第二安装座222绕转动中心线X摆动，当摆动角度未超过60°时，转动件261不会与止挡件13接触；当摆动角度超过60°时，止挡件13与转动件261相接触并阻止转动件261继续转动，从而限制摆动角度。

在其他实施例中，还可将转动件261固定设置在载具2上，止挡件13在驱动组件1上位置可调节，并通过调节止挡件13的位置改变转动件261转至止挡件13的幅度范围。

利用上述的检测辅助装置对晶圆盒的洁净度进行检测时，其具体检测方法包括如下步骤：

S1、将晶圆盒100安装至载具2上，使其保持口部朝上的正放姿态；

S2、将适量的检测液注入至晶圆盒100的内腔中，随后关闭晶圆盒100的盒盖，检测液具体可以为纯水或是不包含颗粒的其他液体，检测液的体积可设置为晶圆盒容量的1/3；

S3、驱使载具2带动晶圆盒100绕转动中心线X以频率和振幅一致进行摆动，使得晶圆盒100先向一侧倾斜再向相反侧倾斜，从而使得检测液浸润晶圆盒100内腔的所有表面，如图6所示；

S4、使得晶圆盒100恢复至正放姿态，使用液体颗粒检测设备对检测液进行检测。

综上，本实施例的检测辅助装置能够通过驱动组件1驱使载具2摆动，并带动位于容纳空间200内的晶圆盒100同步摆动，实现操作的自动化，利用该检测辅助装置对晶圆盒100的洁净程度进行检测，不仅效率得到了提高，还能够使得每次检测时的检测条件尽量保持一致，降低人为误差。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种晶圆盒检测辅助装置，其特征在于：所述检测辅助装置包括驱动组件和与所述驱动组件连接的载具，所述晶圆盒能够被收容在所述载具内，且所述驱动组件能够驱动所述载具带动所述晶圆盒绕转动中心线同步摆动，其中，所述转动中心线位于所述晶圆盒的中心对称面上，

所述转动中心线沿水平方向延伸，所述载具绕所述转动中心线摆动的角度不大于±60°，

所述载具包括托架与固设于所述托架上的支撑座，所述托架具有一容纳空间，所述支撑座设于所述容纳空间的底部，

所述驱动组件包括伺服电机、与所述伺服电机传动地连接的减速机，所述减速机的输出轴与所述载具连接，且所述减速机的输出轴的轴心线与所述转动中心线共线延伸，

所述托架包括沿第一方向间隔地设置的第一安装座与第二安装座、连接于所述第一安装座与所述第二安装座上部之间的上连接杆，以及连接于所述第一安装座与所述第二安装座下部之间的底杆，所述上连接杆和所述底杆均具有沿第二方向间隔地设置的两根，以形成所述的容纳空间，其中，两根所述上连接杆之间的间距大于两根所述底杆之间的间距，所述转动中心线沿所述第一方向延伸，所述第二方向与所述第一方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒检测辅助装置，其特征在于：所述晶圆盒包括盒体和设置在所述盒体外部的连接座，所述连接座位于所述盒体所述第一方向上的一端，且所述连接座位于所述转动中心线上。

3.根据权利要求2所述的晶圆盒检测辅助装置，其特征在于：所述载具上设有限位结构，所述限位结构包括固定限位组件与可调限位组件，其中，所述固定限位组件用于与所述连接座相互配合，所述可调限位组件用于与所述盒体相互配合，操作所述可调限位组件能够调整在所述第二方向上夹持所述载具的夹持空间。

4.根据权利要求2所述的晶圆盒检测辅助装置，其特征在于：所述载具上设有调节件，操作所述调节件能够调节所述载具在所述第一方向上的容纳空间。

5.根据权利要求1所述的晶圆盒检测辅助装置，其特征在于：所述检测辅助装置还包括用于控制所述载具绕所述转动中心线摆动幅度的止挡组件，所述止挡组件包括止挡件与转动件，所述转动件设于所述载具上并能够随所述载具同步转动，所述止挡件相对所述驱动组件位置固定。

6.根据权利要求5所述的晶圆盒检测辅助装置，其特征在于：所述载具上设置有弧形槽，所述弧形槽的弧形延伸轨迹以所述转动中心线为旋转中心线，所述转动件能够沿所述弧形槽的延伸方向相对于所述弧形槽移动，以改变所述转动件转动至所述止挡件的幅度范围。

7.一种晶圆盒洁净度检测方法，其特征在于：所述检测方法基于权利要求1至6任一项的晶圆盒检测辅助装置，包括如下步骤：

S1、将所述晶圆盒安装至所述载具上，使其保持口部朝上的正放姿态；

S2、将适量的检测液注入至所述晶圆盒的内腔中，随后关闭所述晶圆盒的盒盖；

S3、驱使所述载具带动所述晶圆盒绕所述转动中心线以频率和振幅一致进行摆动，使得所述晶圆盒先向一侧倾斜再向相反侧倾斜，从而使得检测液浸润所述晶圆盒内腔的所有表面；

S4、使得所述晶圆盒恢复至所述正放姿态，使用液体颗粒检测设备对检测液进行检测。