CN117558672A - 用于晶圆检测的承载设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于晶圆检测的承载设备,属于半导体检测领域,其包括:旋转机构,包括旋转主体和转盘;夹持机构,包括设置在转盘上的活动夹持件和固定夹持件,活动夹持件和固定夹持件数量有多个,且沿着转盘的周向等间隔交替布置,每一活动夹持件均与一固定夹持件相对设置,活动夹持件可沿着转盘的径向移动,并配合固定夹持件夹持晶圆的边缘;承托机构,包括承托架和与承托架传动连接的承托驱动件;活动夹持件和固定夹持件用于与晶圆相接触的夹持部分位于转盘外,承托架适于在承托驱动件的驱动下沿着转盘的轴线方向上升,并将晶圆抬离活动夹持件和固定夹持件。本发明采用上述结构,能够确保晶圆外缘的检测效果,且便于晶圆定位。
Description
技术领域
本发明涉及半导体检测技术领域,特别涉及一种用于晶圆检测的承载设备。
背景技术
晶圆在生产过程中,需要对其外缘进行外观检测,以确保合格出厂。现有技术中,通常会采用承载设备来承载和旋转晶圆,以便检测结构对晶圆整个外缘均进行有效检测。承载设备通常会设置吸附台,吸附台通过吸附晶圆底面的方式来固定晶圆,避免遮挡晶圆的外缘。然而采用吸附台,晶圆不易定位,影响检测效果,且对搬运结构的要求较高。
因此,有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于晶圆检测的承载设备,能够确保晶圆外缘的检测效果,且便于晶圆定位。
本发明的目的是通过以下技术方案实现:一种用于晶圆检测的承载设备,包括:
旋转机构,包括旋转主体和与所述旋转主体传动连接的转盘;
夹持机构,包括设置在所述转盘上的活动夹持件和固定夹持件,所述活动夹持件和所述固定夹持件数量有多个,且沿着所述转盘的周向等间隔交替布置,每一所述活动夹持件均与一所述固定夹持件相对设置,所述活动夹持件可沿着所述转盘的径向移动,并配合所述固定夹持件夹持晶圆的边缘;
承托机构,包括位于所述夹持机构下方的承托架和与所述承托架传动连接的承托驱动件;
其中,所述活动夹持件和所述固定夹持件用于与晶圆相接触的夹持部分位于所述转盘外,所述承托架适于在所述承托驱动件的驱动下沿着所述转盘的轴线方向上升,并将晶圆抬离所述活动夹持件和所述固定夹持件。
进一步地,所述承托架包括:
架体,与所述承托驱动件传动连接;
多个承托臂,均与所述架体固定连接;
其中,所述承托臂具有与晶圆相接触的支撑部,所述支撑部位于一虚拟圆的圆周上,所述虚拟圆与所述夹持机构上的晶圆相同轴,多个所述支撑部沿着所述虚拟圆的周向等间隔布置。
进一步地,所述旋转机构包括:
检测架,包括同轴设置在所述转盘下方的检测环以及固定在所述检测环和所述转盘之间的立柱;
位置传感器,固定在所述旋转主体上,且朝向所述检测环;
其中,所述检测环沿其周向等间隔设置有多个检测口,所述检测环适于在所述转盘的带动下驱使所述检测口与所述位置传感器相对应或不相对应,且当所述检测口和所述位置传感器不相对应时,所述承托臂与所述活动夹持件和/或所述固定夹持件相交错。
进一步地,所述活动夹持件和所述固定夹持件数量均为三个,所述承托臂数量为三个,所述检测口数量为六个。
进一步地,所述活动夹持件和所述固定夹持件均包括:
基座,设置在所述转盘上;
夹持主体,与所述基座可拆卸连接,所述夹持主体沿着所述转盘的径向延伸至所述转盘外;
支撑块,用于支撑晶圆,其设置在所述夹持主体远离所述基座的一端;
其中,所述夹持主体包括上端面、下端面以及承接在所述上端面和所述下端面之间的迎风面,在所述上端面至所述下端面的方向上,所述迎风面向外倾斜。
进一步地,所述承载设备包括:
同步机构,包括同轴设置在所述转盘上、且可相对所述转盘转动的传动盘以及连接在所述活动夹持件和所述传动盘之间的第一传动组件,所述第一传动组件数量有多个,且与所述活动夹持件一一对应;
夹持驱动机构,与所述活动夹持件传动连接,以驱使所述活动夹持件移至夹紧状态或松开状态;
其中,所述传动盘响应于所述活动夹持件的移动而进行转动,并驱使多个所述活动夹持件同步移动。
进一步地,所述第一传动组件包括:
连接轴,数量为两个,且分别与所述活动夹持件和所述转盘固定连接,所述连接轴的轴线方向与所述转盘的轴线方向一致;
连接块,数量为两个,且分别可转动地套设在不同的所述连接轴外;
第一传动杆,其长度方向与所述传动盘的切向一致,所述第一传动杆的两端分别与不同的所述连接块固定连接;
其中,多个所述第一传动组件绕着所述传动盘的轴线旋转对称。
进一步地,所述夹持驱动机构包括:
顶升组件,设置在所述旋转主体上,且位于所述转盘下方;
第二传动组件,包括第二传动杆和传动环,所述第二传动杆可沿着所述转盘的轴线方向活动地穿设于所述转盘中,所述第二传动杆的上端伸出所述转盘,并与所述活动夹持件传动配合,所述传动环承载于所述顶升组件上,并与所述第二传动杆的下端固定连接;
复位结构,用于提供驱使所述活动夹持件移向所述夹紧状态的作用力;
其中,所述传动环适于在所述顶升组件的顶升下沿着所述转盘的轴线方向上升,所述第二传动杆适于随所述传动环同步上升,并推动所述活动夹持件由所述夹紧状态切换至所述松开状态。
进一步地,所述第二传动杆沿着所述传动环的周向间隔布置有多个,多个所述第二传动杆与所述活动夹持件一一对应,所述第二传动杆的上端转动连接有第二滚轮,所述活动夹持件包括传动块,所述传动块具有与所述第二滚轮相配合的传动斜面,所述第二滚轮适于在所述第二传动杆上升过程中推动所述传动斜面,并驱使所述活动夹持件移向所述松开状态。
进一步地,所述旋转机构内部形成气路结构,所述转盘顶面开设有与所述气路结构连通的释放口,所述承载设备还包括固定在所述传动盘上的封堵组件和用于监测所述气路结构的真空值的压力检测结构,当所述活动夹持件处于所述夹紧状态时,所述封堵组件封堵所述释放口,当所述活动夹持件处于所述松开状态时,所述封堵组件移离所述释放口。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明通过设置夹持机构,夹持机构包括沿着转盘的周向等间隔交替布置的活动夹持件和固定夹持件,活动夹持件可沿着转盘的径向移动,并配合固定夹持件夹持晶圆的边缘,便于晶圆定位,对搬运结构要求低;当旋转机构带动晶圆旋转一周后,检测结构可对晶圆的大部分外缘进行检测,而与活动夹持件和固定夹持件相对应的部分外缘受到遮挡,通过设置承托机构,且活动夹持件和固定夹持件用于与晶圆相接触的夹持部分位于转盘外,当对晶圆进行初步外观检测后,承托架可在承托驱动件的驱动下上升并承托晶圆,接着旋转主体带动转盘旋转一定角度,而后承托架将晶圆放回夹持机构,此时活动夹持件和固定夹持件与晶圆未被检测的外缘不相对应,旋转主体带动转盘继续旋转一周,以使晶圆的整个外缘均被有效检测,确保检测效果。
附图说明
图1是本发明承载设备的结构示意图。
图2是本发明承载设备去除承托机构后的剖面示意图。
图3是图2中旋转机构的剖分剖面示意图。
图4是本发明承载设备去除承托机构后的结构示意图。
图5是本发明中夹持机构、同步机构及复位结构的安装示意图。
图6是本发明中基座和夹持主体的分解结构示意图。
图7是本发明中承托机构的结构示意图。
图8是本发明中第一传动组件的结构示意图。
图9是本发明中第二传动组件的安装示意图。
图10是图9的剖面示意图。
图11是本发明中顶升组件的结构示意图。
图12是本发明中第二传动组件的结构示意图。
图13是本发明中转盘、转轴、传动盘及封堵组件的剖面示意图。
附图标记说明:
100、旋转机构;110、旋转主体;111、套座;1111、第一安装孔;1112、安装槽;1113、抽吸口;112、第一轴承;113、转轴;1131、抽吸通道;114、旋转电机;115、第一抽吸腔;116、第二抽吸腔;117、密封圈;120、转盘;121、释放口;130、检测架;131、检测环;1311、检测口;132、立柱;140、位置传感器;200、夹持机构;210、活动夹持件;211、传动块;2111、传动斜面;220、固定夹持件;230、基座;231、基部;232、第二连接部;2321、连接槽;2322、连接孔;2323、第三安装孔;240、夹持主体;241、第一连接部;2411、调节腰孔;2412、第二安装孔;242、承载部;2421、上端面;2422、下端面;2423、迎风面;250、支撑块;270、第二紧固件;300、承托机构;310、承托架;311、架体;312、承托臂;3121、支撑部;320、承托驱动件;400、同步机构;410、传动盘;420、第一传动组件;421、连接轴;422、连接块;423、第一传动杆;424、第二轴承;425、调节件;426、第一锁紧螺母;500、夹持驱动机构;510、顶升组件;511、顶升驱动件;512、支撑环;513、第一滚轮;520、第二传动组件;521、第二传动杆;5211、凸缘;522、传动环;523、直线轴承; 524、第二滚轮;531、弹性件;532、安装柱;600、封堵组件;610、安装块;620、封堵杆;630、第二锁紧螺母。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图,对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1所示,对应于本发明一种较佳实施例的用于晶圆检测的承载设备,包括:旋转机构100,包括旋转主体110和与旋转主体110传动连接的转盘120;夹持机构200,包括设置在转盘120上的活动夹持件210和固定夹持件220,活动夹持件210和固定夹持件220数量有多个,且沿着转盘120的周向等间隔交替布置,每一活动夹持件210均与一固定夹持件220相对设置,活动夹持件210可沿着转盘120的径向移动,并配合固定夹持件220夹持晶圆的边缘;承托机构300,包括位于夹持机构200下方的承托架310和与承托架310传动连接的承托驱动件320;其中,活动夹持件210和固定夹持件220用于与晶圆相接触的夹持部分位于转盘120外,承托架310适于在承托驱动件320的驱动下沿着转盘120的轴线方向上升,并将晶圆抬离活动夹持件210和固定夹持件220。
本发明通过设置夹持机构200,夹持机构200包括沿着转盘120的周向等间隔交替布置的活动夹持件210和固定夹持件220,活动夹持件210可沿着转盘120的径向移动,并配合固定夹持件220夹持晶圆的边缘,便于晶圆定位,对搬运结构要求低;当旋转机构100带动晶圆旋转一周后,检测结构可对晶圆的大部分外缘进行检测,而与活动夹持件210和固定夹持件220相对应的部分外缘受到遮挡,通过设置承托机构300,且活动夹持件210和固定夹持件220用于与晶圆相接触的夹持部分位于转盘120外,当对晶圆进行初步外观检测后,承托架310可在承托驱动件320的驱动下上升并承托晶圆,接着旋转主体110带动转盘120旋转一定角度,而后承托架310将晶圆放回夹持机构200,此时活动夹持件210和固定夹持件220与晶圆未被检测的外缘不相对应,旋转主体110带动转盘120继续旋转一周,以使晶圆的整个外缘均被有效检测,确保检测效果。
进一步地,参照图2和图3所示,旋转主体110包括套座111、第一轴承112、转轴113和旋转电机114。套座111贯通开设有与转盘120同轴的第一安装孔1111,套座111的顶面和底面均向内凹陷形成有环形的安装槽1112。第一轴承112数量为两个,且分别设置在不同的安装槽1112中。转轴113穿设于第一轴承112中,且与第一安装孔1111相同轴。
进一步地,参照图5和图6所示,活动夹持件210和固定夹持件220均包括基座230、夹持主体240和支撑块250,基座230设置在转盘120上,夹持主体240与基座230可拆卸连接,夹持主体240沿着转盘120的径向延伸至转盘120外,支撑块250用于支撑晶圆,其设置在夹持主体240远离基座230的一端。支撑块250由柔性材料支撑,柔性材料包括橡胶和硅胶,从而避免损伤晶圆。
夹持主体240包括用于与基座230相接的第一连接部241和支撑晶圆的承载部242,承载部242一端与第一连接部241相接,另一端沿着转盘120的径向延伸至转盘120外。承载部242包括上端面2421、下端面2422以及承接在上端面2421和下端面2422之间的迎风面2423,在上端面2421至下端面2422的方向上,迎风面2423向外倾斜,从而能够效减小承载部242转动过程中的阻力,避免因承载部242延伸至转盘120外而较大程度地影响转盘120的旋转效果,提高转动的顺畅性。
放置晶圆时,晶圆首先承载于固定夹持件220的支撑块250的支撑斜面上,接着活动夹持件210向着转盘120的中心移动,在此过程中,活动夹持件210上的支撑块250逐渐接触晶圆,以对晶圆进行支撑,且支撑块250可与晶圆的边缘相接触,并推动晶圆,使晶圆的边缘限位在固定夹持件220和活动夹持件210的支撑块250之间,且在过度夹持时,晶圆能够沿着支撑块250的支撑斜面移动并使其边缘脱离抵持。
进一步地,活动夹持件210的基座230与转盘120之间设置有滑轨结构,滑轨结构沿着转盘120的径向布置。基座230呈L型结构,其包括基部231和第二连接部232,基部231和第二连接部232均为块状,基部231垂直于转盘120的轴线方向,且与转盘120固定连接,第二连接部232垂直连接在基部231上,第二连接部232背离转盘120的旋转轴线的一侧向内凹陷形成有连接槽2321,第一连接部241嵌设于连接槽2321中,并可沿着转盘120的轴线方向滑动,连接槽2321的槽底设置有至少一个连接孔2322,第一连接部241沿转盘120的径向贯通开设有与连接孔2322一一对应的调节腰孔2411,调节腰孔2411的长度方向与转盘120的轴线方向一致,连接孔2322和调节腰孔2411间连接有第一紧固件(图未示)。
优选地,连接槽2321延伸至第二连接部232的顶部,第一连接部241沿转盘120的轴线方向贯通开设有第二安装孔2412,连接槽2321的槽壁开设有与第二安装孔2412同轴的第三安装孔2323,第二安装孔2412和第三安装孔2323之间连接有第二紧固件270。通过采用上述结构,能够极大提高第一连接部241在转盘120轴线方向的连接可靠性。
进一步地,参照图1和图7所示,承托驱动件320为沿着转盘120的轴线方向布置的线性气缸或者电缸,承托架310包括架体311和承托臂312,架体311与承托驱动件320传动连接,承托臂312数量有多个,且均与架体311固定连接,承托臂312具有用于与晶圆相接触的支撑部3121,多个支撑部3121位于一虚拟圆的圆周上,虚拟圆与夹持机构200上的晶圆相同轴,多个支撑部3121沿着虚拟圆的周向等间隔布置,以便对晶圆的外缘进行可靠承托。
优选地,参照图4所示,为了避免承托臂312与夹持机构200相限位,在本实施例中,旋转机构100还包括检测架130和位置传感器140,检测架130包括同轴设置在转盘120下方的检测环131和固定在检测环131和转盘120之间的立柱132,位置传感器140固定在旋转主体110上,且朝向检测环131,检测环131沿其周向等间隔设置有多个检测口1311,检测环131适于在转盘120的带动下驱使检测口1311与位置传感器140相对应或不相对应,且当检测口1311和位置传感器140不相对应时,承托臂312与活动夹持件210和/或固定夹持件220相交错。当需要对晶圆进行承托时,旋转主体110可先带动转盘120进行旋转,并使位置传感器140与检测口1311不相对应。此外,采用检测口1311配合位置传感器140,还能够获取转盘120的旋转位置,以确保转盘120可靠地旋转预设角度。
优选地,在本实施例中,活动夹持件210和固定夹持件220数量均为三个,承托臂312数量为三个,检测口1311数量为六个。当检测口1311与位置传感器140相对应时,多个承托臂312分别与不同的活动夹持件210或固定夹持件220一一对应。
转盘120上的晶圆进行外观检测时,旋转主体110带动转盘120和检测环131旋转,当一检测口1311与位置传感器140对应后,开始记录经过位置传感器140的检测口1311的个数,当连续检测到六个检测口1311时,转盘120停止转动,此时转盘120完成一周旋转;接着旋转主体110带动转盘120旋转预设角度,并使位置传感器140与检测口1311不相对应,此时夹持机构200松开晶圆,承托臂312上升承托晶圆;接着旋转主体110带动转盘120继续旋转预设角度,此时位置传感器140与检测口1311仍不相对应,而后承托臂312下降,以将晶圆放回夹持机构200,优选地,预设角度不大于15°;接着转盘120继续旋转,以使一检测口1311与位置传感器140对应,继续记录经过位置传感器140的检测口1311的个数,当连续检测到六个检测口1311时,转盘120停止转动,从而实现晶圆的二次检测,确保晶圆的整个外轮廓均被有效检测。需要说明的是,上述过程中,转盘120始终顺时针或逆时针旋转。
进一步地,参照图4和图5所示,承载设备包括同步机构400和夹持驱动机构500,同步机构400包括同轴设置在转盘120上、且可相对转盘120转动的传动盘410以及连接在活动夹持件210和传动盘410之间的第一传动组件420,第一传动组件420数量有多个,且与活动夹持件210一一对应,夹持驱动机构500与活动夹持件210传动连接,以驱使活动夹持件210移至夹紧状态或松开状态,传动盘410响应于活动夹持件210的移动而进行转动,并驱使多个活动夹持件210同步移动,避免夹持过程中晶圆位置发生偏移,提高晶圆的定位精度。
进一步地,多个第一传动组件420绕着传动盘410的轴线旋转对称。当活动夹持件210自夹紧状态移至松开状态时,第一传动组件420适于拉动所述传动盘410逆时针转动,当活动夹持件210自松开状态移至夹紧状态时,第一传动组件420适于推动传动盘410顺时针转动。
具体地,参照图8所示,第一传动组件420包括连接轴421、连接块422和第一传动杆423。连接轴421的轴线方向与转盘120的轴线方向一致,连接轴421数量为两个,且分别与活动夹持件210和转盘120固定连接。连接块422数量为两个,且分别可转动地套设在不同的连接轴421外。优选地,为了提高连接块422转动的顺畅性,连接块422和连接轴421之间承接有第二轴承424。第一传动杆423的长度方向与传动盘410的切向一致,第一传动杆423的两端分别与不同的连接块422固定连接。
优选地,第一传动杆423为螺杆,第一传动杆423的中部固定套设有调节件425,调节件425的外轮廓为多边形结构,第一传动杆423在调节件425两侧的螺纹方向相反,连接块422朝向第一传动杆423的一侧向内凹设有螺纹孔,第一传动杆423的两端分别与不同连接块422的螺纹孔螺纹连接。通过使用外部扳手夹持调节件425,以施加作用力旋动第一传动杆423,能够调节两连接块422之间的间距,并调整活动夹持件210在转盘120径向上的位置,确保置于夹持机构200上的晶圆与转盘120精准同轴。此外,第一传动组件420还包括与第一传动杆423螺纹连接的第一锁紧螺母426,第一锁紧螺母426数量为两个,且分别位于调节件425的两侧,当无需调节第一传动杆423时,第一锁紧螺母426可旋抵至连接块422,以对第一传动杆423进行锁紧。
当活动夹持件210自松开状态移向夹紧状态时,活动夹持件210朝着转盘120的中心移动,第一传动杆423在活动夹持件210的作用下推动传动盘410顺时针转动,以保证多个活动夹持件210的同步性;当活动夹持件210自夹紧状态移向松开状态时,活动夹持件210朝着转盘120的边缘移动,第一传动杆423在活动夹持件210的作用下拉动传动盘410逆时针转动。
进一步地,参照图4、图5、图9至图12所示,夹持驱动机构500包括顶升组件510、第二传动组件520和复位结构。顶升组件510设置在旋转主体110上,且位于转盘120下方。第二传动组件520包括第二传动杆521和传动环522,第二传动杆521可沿着转盘120的轴线方向活动地穿设于转盘120中,第二传动杆521的上端伸出转盘120,并与活动夹持件210传动配合,传动环522承载于顶升组件510上,并与第二传动杆521的下端固定连接。传动环522适于在顶升组件510的顶升下沿着转盘120的轴线方向上升,第二传动杆521适于随传动环522同步上升,并推动活动夹持件210由夹紧状态切换至松开状态。复位结构用于提供驱使活动夹持件210移向夹紧状态的作用力,以在第二传动杆521下降时驱使活动夹持件210复位至夹紧状态。
本发明通过设置位于转盘120下方的顶升组件510和第二传动组件520,顶升组件510可对第二传动组件520进行顶升,以驱使第二传动组件520推动活动夹持件210由夹紧状态切换至松开状态,且通过设置复位结构,当顶升组件510下降时,复位结构能够提供作用力驱使活动夹持件210由松开状态复位至夹紧状态,无需在转盘120上设置驱动活动夹持件210的驱动结构,从而避免增大转盘120的外径,提高空间适应性。
进一步地,顶升组件510包括顶升驱动件511、支撑环512和第一滚轮513。顶升驱动件511与旋转主体110固定连接,顶升驱动件511为沿着转盘120的轴线方向布置的线性气缸。支撑环512承载于顶升驱动件511,并与顶升驱动件511的输出端固定连接,顶升驱动件511可驱动支撑环512沿着转盘120的轴线方向升降。优选地,顶升驱动件511数量有多个,且沿着支撑环512的周向均匀布置,从而提高支撑环512升降的可靠性。第一滚轮513与支撑环512转动连接,第一滚轮513的旋转轴线方向与转盘120的径向一致,第一滚轮513相对支撑环512的顶面凸出,传动环522承载于第一滚轮513上。通过设置第一滚轮513,使得传动环522能够更为顺畅地相对支撑环512转动,避免影响转盘120正常作业。优选地,第一滚轮513数量有多个,且沿着支撑环512的周向均匀布置,从而提高传动环522支撑的稳定性,传动环522的底部向内凹陷形成有用于导向的环形槽。
优选地,传动环522、支撑环512和转盘120同轴布置。
进一步地,在本实施例中,第二传动杆521沿着传动环522的周向间隔布置有多个,多个第二传动杆521与活动夹持件210一一对应,以分别对不同的活动夹持件210进行推动。为了提高第二传动杆521升降的顺畅性,转盘120沿其轴线方向贯通开设有开孔,第二传动组件520包括固定穿设于开孔内的直线轴承523,第二传动杆521穿设于直线轴承523中,并可沿着直线轴承523的轴线方向滑动。开孔和直线轴承523的数量为多个,且与第二传动杆521一一对应。
优选地,第二传动杆521的外周环设有一圈凸缘5211,凸缘5211与直线轴承523的顶面相对设置,从而能够限制第二传动组件520下移的极限位置,避免第二传动组件520向下脱离转盘120。
进一步地,第二传动杆521的上端转动连接有第二滚轮524,第二滚轮524的轴线方向与转盘120的径向一致,活动夹持件210包括传动块211,传动块211具有位于第二滚轮524上方的传动斜面2111,第二滚轮524适于在第二传动杆521上升过程中与传动斜面2111相配合,以推动传动斜面2111,并驱使活动夹持件210移向松开状态。
进一步地,复位结构数量有多个,且与活动夹持件210一一对应,复位结构包括弹性件531和固定在转盘120上的安装柱532,弹性件531具体为弹簧,弹性件531的伸缩方向与活动夹持件210的移动方向一致,弹性件531的一端与活动夹持件210相接,在本实施例中优选与传动块211相接,弹性件531的另一端与安装柱532相接。
进一步地,为了确保承载设备在自动化作业过程中的可靠性,需要获取活动夹持件210的位置状态,然而由于活动夹持件210的移动幅度通常较小,传统的用于检测位置的传感器容易误判,可靠性差。为了避免上述情况发生,在本实施例中,参照图3、图5和图13所示,旋转主体110内部形成有气路结构,转盘120顶面开设有与气路结构连通的释放口121,承载设备还包括封堵组件600和压力检测结构,封堵组件600固定在传动盘410上,压力检测结构用于监测气路结构的真空值,传动盘410响应于活动夹持件210自松开状态切换至夹紧状态而顺时针转动,并使封堵组件600封堵释放口121。传动盘410响应于活动夹持件210自夹紧状态切换至松开状态而逆时针转动,并使封堵组件600移离释放口121。由于释放口121的开闭会影响气路结构的真空值,压力检测结构能够监测真空值的变化来精准判断活动夹持件210的移动状态。
进一步地,承载设备包括与气路结构对接的真空发生结构(图未示),真空发生结构适于向气路结构施加预设的抽吸力,以使封堵释放口121的气路结构内的负压处于预设数值,当打开释放口121时,气路结构内部的负压将发生变化,以便压力检测结构检测其波动,压力检测结构具体可以是气压传感器。
具体地,转轴113的外径小于第一安装孔1111的内径,转轴113和第一安装孔1111之间形成有第一抽吸腔115,转轴113内部形成有抽吸通道1131,转盘120和转轴113之间形成有与抽吸通道1131连通的第二抽吸腔116,套座111开设有与第一抽吸腔115和外界连通的抽吸口1113,真空发生结构与抽吸口1113相接,释放口121与第二抽吸腔116相连通。
旋转主体110包括套设在转轴113外的密封圈117,密封圈117数量为两个,且分别封闭第一抽吸腔115在转盘120轴线方向的两侧。
封堵组件600包括安装块610和封堵杆620,安装块610与传动盘410固定连接,封堵杆620与安装块610固定连接,封堵杆620的下端与转盘120的顶面贴合接触。当活动夹持件210处于夹紧状态时,封堵杆620的下端封堵在释放口121处,当活动夹持件210处于松开状态时,封堵杆620的下端移离释放口121。
在本实施例中,为了方便安装,安装块610固定在传动盘410的上端,封堵杆620沿转盘120的轴线方向穿设于传动盘410中,封堵杆620的两端分别延伸出传动盘410的上端和下端。封堵杆620和安装块610螺纹连接,从而便于调节封堵杆620在转盘120轴线方向上的位置,确保封堵杆620的下端与转盘120的顶面可靠贴合。优选地,封堵杆620外螺纹连接有第二锁紧螺母630,第二锁紧螺母630与安装块610相抵,以锁紧封堵杆620。
本发明工作过程如下:初始时,活动夹持件210处于夹紧状态,夹持驱动机构500驱动活动夹持件210移动至松开状态;接着将待检测的晶圆置于固定夹持件220上,夹持驱动机构500复位,活动夹持件210在回弹作用下复位至夹紧状态,以夹紧晶圆;接着转盘120旋转,从而方便检测结构对晶圆的大部分外缘进行检测;接着夹持驱动机构500继续驱动活动夹持件210移动至松开状态,承托机构300上升并承托晶圆,转盘120旋转一定角度,而后承托机构300将晶圆放回夹持机构200,夹持驱动机构500复位,转盘120继续旋转,从而确保晶圆整个外缘均被有效检测。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,包括:
旋转机构(100),包括旋转主体(110)和与所述旋转主体(110)传动连接的转盘(120);
夹持机构(200),包括设置在所述转盘(120)上的活动夹持件(210)和固定夹持件(220),所述活动夹持件(210)和所述固定夹持件(220)数量有多个,且沿着所述转盘(120)的周向等间隔交替布置,每一所述活动夹持件(210)均与一所述固定夹持件(220)相对设置,所述活动夹持件(210)可沿着所述转盘(120)的径向移动,并配合所述固定夹持件(220)夹持晶圆的边缘;
承托机构(300),包括位于所述夹持机构(200)下方的承托架(310)和与所述承托架(310)传动连接的承托驱动件(320);
其中,所述活动夹持件(210)和所述固定夹持件(220)用于与晶圆相接触的夹持部分位于所述转盘(120)外,所述承托架(310)适于在所述承托驱动件(320)的驱动下沿着所述转盘(120)的轴线方向上升,并将晶圆抬离所述活动夹持件(210)和所述固定夹持件(220)。
2.如权利要求1所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述承托架(310)包括:
架体(311),与所述承托驱动件(320)传动连接;
多个承托臂(312),均与所述架体(311)固定连接;
其中,所述承托臂(312)具有与晶圆相接触的支撑部(3121),所述支撑部(3121)位于一虚拟圆的圆周上,所述虚拟圆与所述夹持机构(200)上的晶圆相同轴,多个所述支撑部(3121)沿着所述虚拟圆的周向等间隔布置。
3.如权利要求2所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述旋转机构(100)包括:
检测架(130),包括同轴设置在所述转盘(120)下方的检测环(131)以及固定在所述检测环(131)和所述转盘(120)之间的立柱(132);
位置传感器(140),固定在所述旋转主体(110)上,且朝向所述检测环(131);
其中,所述检测环(131)沿其周向等间隔设置有多个检测口(1311),所述检测环(131)适于在所述转盘(120)的带动下驱使所述检测口(1311)与所述位置传感器(140)相对应或不相对应,且当所述检测口(1311)和所述位置传感器(140)不相对应时,所述承托臂(312)与所述活动夹持件(210)和/或所述固定夹持件(220)相交错。
4.如权利要求3所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述活动夹持件(210)和所述固定夹持件(220)数量均为三个,所述承托臂(312)数量为三个,所述检测口(1311)数量为六个。
5.如权利要求1所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述活动夹持件(210)和所述固定夹持件(220)均包括:
基座(230),设置在所述转盘(120)上;
夹持主体(240),与所述基座(230)可拆卸连接,所述夹持主体(240)沿着所述转盘(120)的径向延伸至所述转盘(120)外;
支撑块(250),用于支撑晶圆,其设置在所述夹持主体(240)远离所述基座(230)的一端;
其中,所述夹持主体(240)包括上端面(2421)、下端面(2422)以及承接在所述上端面(2421)和所述下端面(2422)之间的迎风面(2423),在所述上端面(2421)至所述下端面(2422)的方向上,所述迎风面(2423)向外倾斜。
6.如权利要求1所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述承载设备包括:
同步机构(400),包括同轴设置在所述转盘(120)上、且可相对所述转盘(120)转动的传动盘(410)以及连接在所述活动夹持件(210)和所述传动盘(410)之间的第一传动组件(420),所述第一传动组件(420)数量有多个,且与所述活动夹持件(210)一一对应;
夹持驱动机构(500),与所述活动夹持件(210)传动连接,以驱使所述活动夹持件(210)移至夹紧状态或松开状态;
其中,所述传动盘(410)响应于所述活动夹持件(210)的移动而进行转动,并驱使多个所述活动夹持件(210)同步移动。
7.如权利要求6所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述第一传动组件(420)包括:
连接轴(421),数量为两个,且分别与所述活动夹持件(210)和所述转盘(120)固定连接,所述连接轴(421)的轴线方向与所述转盘(120)的轴线方向一致;
连接块(422),数量为两个,且分别可转动地套设在不同的所述连接轴(421)外;
第一传动杆(423),其长度方向与所述传动盘(410)的切向一致,所述第一传动杆(423)的两端分别与不同的所述连接块(422)固定连接;
其中,多个所述第一传动组件(420)绕着所述传动盘(410)的轴线旋转对称。
8.如权利要求6所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述夹持驱动机构(500)包括:
顶升组件(510),设置在所述旋转主体(110)上,且位于所述转盘(120)下方;
第二传动组件(520),包括第二传动杆(521)和传动环(522),所述第二传动杆(521)可沿着所述转盘(120)的轴线方向活动地穿设于所述转盘(120)中,所述第二传动杆(521)的上端伸出所述转盘(120),并与所述活动夹持件(210)传动配合,所述传动环(522)承载于所述顶升组件(510)上,并与所述第二传动杆(521)的下端固定连接;
复位结构,用于提供驱使所述活动夹持件(210)移向所述夹紧状态的作用力;
其中,所述传动环(522)适于在所述顶升组件(510)的顶升下沿着所述转盘(120)的轴线方向上升,所述第二传动杆(521)适于随所述传动环(522)同步上升,并推动所述活动夹持件(210)由所述夹紧状态切换至所述松开状态。
9.如权利要求8所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述第二传动杆(521)沿着所述传动环(522)的周向间隔布置有多个,多个所述第二传动杆(521)与所述活动夹持件(210)一一对应,所述第二传动杆(521)的上端转动连接有第二滚轮(524),所述活动夹持件(210)包括传动块(211),所述传动块(211)具有与所述第二滚轮(524)相配合的传动斜面(2111),所述第二滚轮(524)适于在所述第二传动杆(521)上升过程中推动所述传动斜面(2111),并驱使所述活动夹持件(210)移向所述松开状态。
10.如权利要求6所述的用于晶圆检测的承载设备,其特征在于,所述旋转机构(100)内部形成气路结构,所述转盘(120)顶面开设有与所述气路结构连通的释放口(121),所述承载设备还包括固定在所述传动盘(410)上的封堵组件(600)和用于监测所述气路结构的真空值的压力检测结构,当所述活动夹持件(210)处于所述夹紧状态时,所述封堵组件(600)封堵所述释放口(121),当所述活动夹持件(210)处于所述松开状态时,所述封堵组件(600)移离所述释放口(121)。
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