CN117680389B - 一种晶圆ng挑选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆NG挑选机，包括机架，所述机架上安装有底座，所述底座的两个立柱之间的横梁上安装有二轴移动模组，所述二轴移动模组的动力输出端侧板上固定安装有用于拍照的拍照组件，以及用于挑选的晶圆挑选装置和用于实时放大的显微组件，所述底座上表面安装设置有移动载台。通过二轴移动模组带动拍照组件移动至移动载台的上方对切割好的晶圆进行拍照，并通过处理器将得到的照片进行检测分析，从而判断次品晶圆和良品晶圆，判定后在显微组件实时放大的同时通过晶圆挑选装置对次品晶圆进行挑选，将次品晶圆挑选出去，与现有的人工用显微镜进行挑选的方式相比，效率更高，更加准确。

Description

一种晶圆NG挑选机

技术领域

本发明涉及晶圆挑选设备技术领域，特别是一种晶圆NG挑选机。

背景技术

晶圆在生产过程中，晶圆切割完毕后并非每个晶圆都是合格品，例如出现叠晶、立晶、无背镀等不良现象，由于晶圆体积较小，现有通常利用人工在显微镜下进行对晶圆挑选，不便于人工挑选排出，为此我们提供一种晶圆NG挑选机来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种晶圆NG挑选机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种晶圆NG挑选机，包括机架，所述机架上安装有底座，所述底座的两个立柱之间的横梁上安装有二轴移动模组，所述二轴移动模组的动力输出端侧板上固定安装有用于拍照的拍照组件，以及用于挑选的晶圆挑选装置和用于实时放大的显微组件所述晶圆挑选装置包括用于晶圆挑选的挑针，所述底座上表面安装设置有移动载台。

优选的，所述晶圆挑选装置包括固定安装在二轴移动模组动力输出端的微调位移平台，所述微调位移平台上安装有挑选组件，所述挑选组件包括所述微调位移平台动力输出端固定安装的挑选座，所述挑选座内部交叉开设有安装孔和吸取孔，所述安装孔内部设置有挑针，所述吸取孔外端部安装有吸取管，且吸取管通过气管连接有存储装置。

优选的，所述存储装置包括固定安装在用于安装的固定板，所述固定板上开设的通孔内设置有存储筒，所述存储筒外表面套设有可收缩和扩张的环套，且所述环套位于所述存储筒外表面和通孔内壁之间，所述固定板侧壁螺纹连接有定位螺栓，且定位螺栓端部延伸至通孔内。

优选的，所述显微组件包括固定安装在二轴移动模组动力输出端的安装板，所述安装板侧面安装有电子显微镜。

优选的，所述安装板侧面安装有旋转微调座，所述旋转微调座上安装有安装座，所述电子显微镜安装在安装座上。

优选的，所述移动载台包括安装在底座上表面的直线移动模组，所述直线移动模组上安装设置有DD马达，所述DD马达动力输出端设置有载台本体。

优选的，所述直线移动模组上还安装有对刀组件，所述对刀组件包括固定安装在所述直线移动模组上的立座，所述立座的一侧壁上固定安装有用于对刀的对刀仪，所述立座的另一侧壁上固定安装有对刀相机。

优选的，所述晶圆挑选装置包括固定安装在二轴移动模组动力输出端的微调位移平台，所述微调位移平台移动端固定安装有安装杆，所述安装杆底部气孔处连接有吸嘴，气孔另一端安装有连接管。

优选的，所述底座为大理石材质。

优选的，所述二轴移动模组动力输出端还固定安装有位移传感器。

本发明具有以下优点：

1、本发明通过二轴移动模组带动拍照组件移动至移动载台的上方对切割好的晶圆进行拍照，并通过处理器将得到的照片进行检测分析，从而判断次品晶圆和良品晶圆，判定后在显微组件实时放大的同时通过晶圆挑选装置对次品晶圆进行挑选，将次品晶圆挑选出去，与现有的人工用显微镜进行挑选的方式相比，效率更高，更加准确。

2、本发明在直线移动模组上安装的对刀组件对挑针的位置高度进行判定检测，防止因为高度不确定而导致挑针不能够达到预定位置，从而方便挑针对晶圆进行挑选。

附图说明

图1为本发明的整体第一视角示意图。

图2为本发明的整机另一视角整体示意图。

图3为本发明的实施例一晶圆挑选装置示意图。

图4为本发明的挑选座内部结构示意图。

图5为本发明的实施例二晶圆挑选装置示意图。

图6为本发明的限位组件第一视角示意图。

图7为本发明的限位组件第二视角以及存储装置示意图。

图8为本发明的环套示意图。

图9为本发明的对刀组件示意图。

图10为本发明实施例一对晶圆挑选状态示意图。

图中，1、机架；2、底座；3、二轴移动模组；4、拍照组件；5、晶圆挑选装置；51、微调位移平台；52、挑选座；53、安装孔；54、挑针；55、吸取孔；56、吸取管；57、存储装置；571、固定板；572、存储筒；573、环套；574、定位螺栓；58、安装杆；59、吸嘴；510、连接管；6、显微组件；61、安装板；62、旋转微调座；63、安装座；64、电子显微镜；7、移动载台；71、直线移动模组；72、DD马达；73、载台本体；8、对刀组件；81、立座；82、对刀仪；83、对刀相机；9、位移传感器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

为此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本申请中“NG”为“NO GOOD”的缩写，即可以理解为不好，对于产品而言可以理解为次品或不合格产品；本申请“DD马达”中的“DD”为“direct driver”的缩写，在本申请中可以将“DD”马达理解为直接驱动马达；本申请“CCD相机”中的“CCD”为“Charge coupledDevice”的缩写，中文名称为“电荷耦合元件”，能够把光学影像转化为数字信号，本申请中的“CCD相机”为工业中常用的用于采集图像信息的图像传感器。

如图1至图4、图6至图10所示的实施例一：

一种晶圆NG挑选机，包括机架1，所述机架1上安装有底座2，所述底座2的两个立柱之间的横梁上安装有二轴移动模组3，所述二轴移动模组3的动力输出端侧板上固定安装有用于拍照的拍照组件4，以及用于挑选的晶圆挑选装置5和用于实时放大的显微组件6，所述晶圆挑选装置5包括用于晶圆挑选的挑针54，所述底座2上表面安装设置有移动载台7。

参见图1和图2，二轴移动模组3实现横向和竖直两个方向移动，由于本挑选机对精度要求较高，采用电机丝杆直线运动组件进行传动，还可以其他符合精度要求的直线运动组件，拍照组件4采用CCD相机进行拍照，在本实施例中，采用人工将切割好的晶圆放置在移动载台7上，并且移动载台7能够带动晶圆片移动，当需要对残次品晶圆进行挑选的时候，首先二轴移动模组3将拍照组件4移动至移动载台7上方，并对移动载台7上的晶圆拍照，并将拍照得到照片传输至处理器，处理器对得到的照片进行分析处理，从而得出晶圆片中的被切割的晶圆是否为残次品，并且可以得出残次品晶圆的位置数据信息，并且将这些数据信息传递至相应的处理器或者控制器中，然后显微组件6启动对晶圆挑选装置5挑选处进行实时监控显微放大，从而能够实时观测到对晶圆挑选的情况，处理器通过处理对拍照组件4拍照得到的信息，控制二轴移动模组3使晶圆挑选装置5移动至各个次品晶圆处并对次品晶圆进行挑选并将次品晶圆从移动载台7上转运走，只剩下良品晶圆。

所述晶圆挑选装置5包括固定安装在二轴移动模组3动力输出端的微调位移平台51，所述微调位移平台51上安装有挑选组件，所述挑选组件包括所述微调位移平台51动力输出端固定安装的挑选座52，所述挑选座52内部交叉开设有安装孔53和吸取孔55，所述安装孔53内部设置有挑针54，所述吸取孔55外端部安装有吸取管56，且吸取管56通过气管连接有存储装置57。

参见图3和图4，微调位移平台51能够实现横向和竖直两个方向移动，能够调节挑选座52一定位置，进而能够改变挑针54的倾斜角角度，通过二轴移动模组3带动挑针54移动至晶圆处，由于晶圆粘结在蓝膜上，即承载晶圆的底膜，底膜具有一定的粘结性从而便于晶圆与底膜结合连接，在实际中底膜的所用的粘结剂会传递至晶圆处，进而使晶圆底部或者其他部位也具有一定的粘性，参阅图10所示，挑针54能够在次品晶圆一侧进行挑起，从而使次品晶圆与底膜发生分离，由于次品晶圆与底膜发生分离后二者之间接触面积降低，从而使二者的粘结性降低，来自吸取管56的吸力使吸取孔55的端部形成负压，被挑起的次品晶圆会通过吸取孔55、吸取管56进入到存储装置57中，存储装置57连接有气动设备，气动设备抽气将次品晶圆通过吸取孔55和吸取管56抽至存储装置57中暂存。

参阅图4所示，在本实施例中，为了挑针54外伸的长度，可以在安装孔53的侧面开设至少一个孔洞（图未标注），螺纹孔与相应的螺钉配合连接，螺钉对位于安装孔53中的挑针54进行定位，从而实现挑针54的固定，当需要调整挑针54外伸长度时候，只需要反向旋拧螺钉解除对挑针54的限位，将挑针54调整至预定的外伸长度后再通过螺钉定位即可。

所述存储装置57包括固定安装在用于安装的固定板571，所述固定板571上开设的通孔内设置有存储筒572，所述存储筒572外表面套设有可收缩和扩张的环套573，且所述环套573位于所述存储筒572外表面和通孔内壁之间，所述固定板571侧壁螺纹连接有定位螺栓574，且定位螺栓574端部延伸至通孔内。

参阅图3、图4、图6和图7所示，存储筒572通过气管（图未示出）与吸取管56连接，环套573连接有外部的气动设备（图未示出），通过气动设备抽气从而能够使吸取孔55处形成负压实现吸取晶圆；

在进行使用之前需要对存储筒572进行安装，具体的，通过定位螺栓574向存储筒572中心轴方向进行旋拧从而实现将存储筒572安装在固定板571的通孔中，为了防止定位螺栓574对存储筒572的夹紧力使存储筒572发生损坏，从而将环套573套设在存储筒572外表面，在进行对存储筒572安装的时候环套573承受来自定位螺栓574的旋紧力，由于环套573并不是一个完整的圆，即环套573周面设置有一凹槽（图未标注），由于有凹槽的存在所以定位螺栓574受到压力会进行收缩，因此环套573受到来自定位螺栓574的旋紧力后会收缩从而抱紧存储筒572，实现存储筒572的安装。

所述显微组件6包括固定安装在二轴移动模组3动力输出端的安装板61，所述安装板61侧面安装有电子显微镜64。

所述安装板61侧面安装有旋转微调座62，所述旋转微调座62上安装有安装座63，所述电子显微镜64安装在安装座63上。

参见图5所示，进行对次品晶圆挑选的时候，可以通过旋转微调座62和安装座63的联动将电子显微镜64调节至合适位置，即将电子显微镜64对准挑针54的位置，从而方便电子显微镜64对挑针54挑选的晶圆进行精准实时监控显微放大。

所述移动载台7包括安装在底座2上表面的直线移动模组71，所述直线移动模组71上安装设置有DD马达72，所述DD马达72动力输出端设置有载台本体73。

参见图1和图2，直线移动模组71能够带动DD马达72和载台本体73进行直线运动，具体的，在直线移动模组71为电机丝杆直线运动模组，DD马达72能够带动载台本体73进行旋转，从而方便对位于载台本体73上的晶圆进行位置调节，并且DD马达72配合二轴移动模组3联动能够实现对不同位置和不同角度的晶圆进行挑选，从而方便对次品晶圆进行快速挑选。

具体的，为了提高载台本体73和DD马达72的移动时候的精度，在直线移动模组71移动端设置有一大理石座，即将DD马达72安装在大理石座上，载台本体73安装在DD马达72上，大理石具有热膨胀系数小、硬度较高不易变形等优点，从而在移动过程中尽量降低其他因素对移动精度的影响。

在本实施例中，直线移动模组71为直线电机模组，在其他实施例中，还可以采用电机丝杆模组等，具体的这里不进行限定，根据需要进行选择。

所述直线移动模组71上还安装有对刀组件8，所述对刀组件8包括固定安装在所述直线移动模组71上的立座81，所述立座81的一侧壁上固定安装有用于对刀的对刀仪82，所述立座81的另一侧壁上固定安装有对刀相机83。

参阅图2和图9所示，在进行使用的时候，首先需要确定挑针54的高度，首先通过对刀相机83对挑针54的位置进行确定，然后挑针54在二轴移动模组3的带动下移动至对刀仪82的位置并与对刀仪82碰触实现对刀，从而确定挑针54的高度。

所述底座2为大理石材质；大理石的受热膨胀系数较低，硬度极高不容易因为环境变化而改变，从而保证了整机的精度。

所述挑针54为钨钢材质；钨钢硬度较高，能够在直径较小的情况满足硬度要求。

所述二轴移动模组3动力输出端还固定安装有位移传感器9。

参阅图1和图2所示，通过位移传感器9实时检测下降的高度。

本实施例工作过程如下：当需要对次品晶圆挑选的时候，首先将挑针54在对刀组件8的位置进行对针，接下来通过二轴移动模组3将拍照组件4移动至载台本体73的位置进行拍照，处理器对拍照组件4拍的照片进行处理，通过二轴移动模组3将挑针54移动至次品晶圆处，然后通过挑针54的针件对次品晶圆进行挑起，被挑起的晶圆由于会发生倾斜，晶圆与底膜的粘结度降低，从而便于被吸取，吸取孔55端部的负压使次品晶圆通过吸取孔55、吸取管56进入到存储装置57中存储起来，存储完毕后再移动至下一个次品晶圆处进行挑选。

实施例二：

所述晶圆挑选装置5包括固定安装在二轴移动模组3动力输出端的微调位移平台51，所述微调位移平台51移动端固定安装有安装杆58，所述安装杆58底部气孔处连接有吸嘴59，气孔另一端安装有连接管510。

参阅图1、图5和图6所示，通过吸嘴59对次品晶圆进行挑选吸附的时候，需先调节电子显微镜64的位置，使电子显微镜64图像采集的位置位于吸嘴59处，或者调节安装杆58和吸嘴59的安装位置，从而使吸嘴59位于电子显微镜64的拍摄位置，即在通过吸嘴59对晶圆进行挑选的时候电子显微镜64的图像采集拍摄的位置始终位于吸嘴59处。

与上述实施例不同的是，本实施例采用吸嘴59将次品晶圆吸走，连接管510外接气动设备，气动设备抽气使吸嘴59的端部形成负压从而对晶圆进行吸取，在需要对次品晶圆挑选的时候，通过二轴移动模组3将安装杆58、吸嘴59移动至次品晶圆处，然后通过吸嘴59对次品晶圆进行吸附取走，并在二轴移动模组3、直线移动模组71、DD马达72和外部气动设备联动下通过吸嘴59对不同位置的次品晶圆吸附住，并通过二轴移动模组3将吸嘴59吸附住的次品晶圆移动至晶圆存储盒（图未示出）中。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种晶圆NG挑选机，包括机架（1），所述机架（1）上安装有底座（2），其特征在于：所述底座（2）的两个立柱之间的横梁上安装有二轴移动模组（3），所述二轴移动模组（3）的动力输出端侧板上固定安装有用于拍照的拍照组件（4），以及用于挑选的晶圆挑选装置（5）和用于实时放大的显微组件（6），所述晶圆挑选装置（5）包括用于晶圆挑选的挑针（54），所述底座（2）上表面安装设置有移动载台（7）；

所述晶圆挑选装置（5）包括固定安装在二轴移动模组（3）动力输出端的微调位移平台（51），所述微调位移平台（51）上安装有挑选组件，所述挑选组件包括所述微调位移平台（51）动力输出端固定安装的挑选座（52），所述挑选座（52）内部交叉开设有安装孔（53）和吸取孔（55），所述安装孔（53）内部设置有挑针（54），所述吸取孔（55）外端部安装有吸取管（56），且吸取管（56）通过气管连接有存储装置（57）；

所述存储装置（57）包括固定安装在用于安装的固定板（571），所述固定板（571）上开设的通孔内设置有存储筒（572），所述存储筒（572）外表面套设有可收缩和扩张的环套（573），且所述环套（573）位于所述存储筒（572）外表面和通孔内壁之间，所述固定板（571）侧壁螺纹连接有定位螺栓（574），且定位螺栓（574）端部延伸至通孔内；

所述移动载台（7）包括安装在底座（2）上表面的直线移动模组（71），所述直线移动模组（71）上还安装有对刀组件（8），所述对刀组件（8）包括固定安装在所述直线移动模组（71）上的立座（81），所述立座（81）的一侧壁上固定安装有用于对刀的对刀仪（82），所述立座（81）的另一侧壁上固定安装有对刀相机（83）。

2.根据权利要求1所述的晶圆NG挑选机，其特征在于：所述显微组件（6）包括固定安装在二轴移动模组（3）动力输出端的安装板（61），所述安装板（61）侧面安装有电子显微镜（64）。

3.根据权利要求2所述的晶圆NG挑选机，其特征在于：所述安装板（61）侧面安装有旋转微调座（62），所述旋转微调座（62）上安装有安装座（63），所述电子显微镜（64）安装在安装座（63）上。

4.根据权利要求1所述的晶圆NG挑选机，其特征在于：所述直线移动模组（71）上安装设置有DD马达（72），所述DD马达（72）动力输出端设置有载台本体（73）。

5.根据权利要求1所述的晶圆NG挑选机，其特征在于：所述晶圆挑选装置（5）包括固定安装在二轴移动模组（3）动力输出端的微调位移平台（51），所述微调位移平台（51）移动端固定安装有安装杆（58），所述安装杆（58）底部气孔处连接有吸嘴（59），气孔另一端安装有连接管（510）。

6.根据权利要求1所述的晶圆NG挑选机，其特征在于：所述底座（2）为大理石材质。

7.根据权利要求1所述的晶圆NG挑选机，其特征在于：所述二轴移动模组（3）动力输出端还固定安装有位移传感器（9）。