CN209461418U - 晶圆表面识别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种晶圆表面识别装置，包括：激光模块，用于向晶圆表面发射激光；接收板，用于接收所述激光模块照射所述晶圆表面形成的反射光；摄像模块，用于获取所述接收板的图像并根据所述图像上是否呈现光斑确定所述晶圆表面状态。实用新型的晶圆表面识别装置通过漫反射型激光传感器照射晶圆表面，如果照射都在粗糙面，反射光线会在接收板上形成一个红色光斑，此时通过相机识别接收板上的光斑；如果照射在晶圆的光面，反射光线无法聚集到接收板上形成有效的光斑，通过相机的视觉识别接收板上是否有反射光斑，从而判断晶圆片的粗糙面和光面，解决人工识别错误率的产生，降低产品的损耗，提高生产效率，降低劳动力成本及生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及晶圆控制设备技术领域，具体为一种晶圆表面识别装置。
背景技术
晶圆本身存在粗糙面和光面，由于半导体行业要求，晶圆的光面是不允许接触的，任何形式的接触都会引起晶圆表面的损伤，从而导致残次品的产生。晶圆倒片的后道氮化铝工艺也要求晶圆片在石墨盘中光面必须朝上，氮化铝工艺对晶圆的朝向有严格的要求。
目前在半导体行业大多通过人工上料的方式进行晶圆粗糙面和光面的识别。由于目前来料的晶圆放置在晶圆框架盒(cassette)中，难以保证来料时晶圆朝向的一致性。晶圆倒片机设备通过真空吸盘的方式吸晶圆片的粗糙面进行上料，所以在真空吸盘吸取晶圆之前必须识别晶圆的粗糙面和光面。
目前半导体行业的晶圆都是通过人工进行上下料以及粗糙面光面的识别，容易产生判断错误的情况，从而导致产品损耗。且长时间人工作业容易导致视觉疲劳从而增加错误率的产生。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆表面识别装置，用于解决现有技术中通过人工识别晶圆光面和粗糙面带来的识别效率低，出错率高而且耗费人力的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆表面识别装置，所述晶圆表面识别装置包括：激光模块，用于向晶圆表面发射激光；接收板，用于接收所述激光模块照射所述晶圆表面形成的反射光；摄像模块，用于获取所述接收板的图像并根据所述图像上是否呈现光斑确定所述晶圆表面状态。
于本实用新型的一实施例中，所述晶圆表面识别装置还包括：第一支架，用于支撑所述激光模块和所述接收板，将所述激光模块置于对准所述晶圆的高度位置。
于本实用新型的一实施例中，所述激光模块连接于所述接收板上。
于本实用新型的一实施例中，所述激光模块为激光传感器。
于本实用新型的一实施例中，所述第一支架包括：底座，位于底座上的支撑杆，位于所述支撑杆顶端与所述接收板相连用于调节所述接收板安装角度的调节组件。
于本实用新型的一实施例中，所述晶圆表面识别装置还包括：用于支撑所述摄像模块的第二支架。
于本实用新型的一实施例中，所述摄像模块包括一摄像头和与所述摄像头相连的图像处理芯片。
于本实用新型的一实施例中，所述接收板的表面具有一显示由所述激光模块照射所述晶圆表面形成的反射光所产生的光斑的颜色图层。
于本实用新型的一实施例中，所述摄像装置连接有为拍摄提供光源的照明灯。
于本实用新型的一实施例中，所述摄像装置与一控制设备相连。
如上所述，本实用新型的一种晶圆表面识别装置，具有以下有益技术效果：
1、本实用新型的晶圆表面识别装置通过漫反射型激光传感器照射晶圆表面，如果照射都在粗糙面，反射光线会在接收板上形成一个红色光斑，此时通过相机识别接收板上的光斑；如果照射在晶圆的光面，反射光线无法聚集到接收板上形成有效的光斑，通过相机的视觉识别接收板上是否有反射光斑，从而判断晶圆片的粗糙面和光面，解决人工识别错误率的产生，降低产品的损耗，提高生产效率，降低劳动力成本及生产成本。
2、本实用新型结构简单，经济方便，具有较高的实用性。
附图说明
图1显示为本实用新型公开的一种晶圆表面识别装置的整体结构示意图。
元件标号说明
100 晶圆表面识别装置
110 激光模块
120 接收板
130 摄像模块
140 第一支架
150 第二支架
200 晶圆
300 晶圆框架盒
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅附图1。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本实施例提供一种晶圆表面识别装置，用于解决现有技术中通过人工识别晶圆光面和粗糙面带来的识别效率低，出错率高而且耗费人力的问题。以下将详细说明本实施例中晶圆表面识别装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例中的一种晶圆表面识别装置。
如图1所示，本实施例提供一种晶圆表面识别装置100，所述晶圆表面识别装置100包括：激光模块110，接收板120以及摄像模块130。
以下对本实施例中所述晶圆表面识别装置100进行详细说明。
于本实施例中，所述激光模块110用于向晶圆200表面发射激光。
若干晶圆200装设于晶圆框架盒300中，其中，为方面检测，晶圆200均为竖直放置于晶圆框架盒300中，晶圆200的待检测表面朝向所述激光模块110，优选地，所述激光模块110发射的激光照射于所述晶圆200表面的中部位置。
具体地，于本实施例中，所述激光模块110为激光传感器，优选为漫反射型激光传感器。其中，所述激光传感器由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射。
于本实施例中，所述接收板120用于接收所述激光模块110照射所述晶圆200表面形成的反射光。
具体地，于本实施例中，所述接收板120的表面具有一显示由所述激光模块110照射所述晶圆200表面形成的反射光所产生的光斑的颜色图层。
其中，通过漫反射型激光传感器照射晶圆200表面，如果照射都在粗糙面，反射光线会在所述接收板120上形成一个红色光斑，如果照射在晶圆200的光面，反射光线无法聚集到背景板上形成有效的光斑。为便于识别所述接收板120上反射光线的光斑颜色，所述接收板120的表面颜色图层的颜色与所述光斑颜色具有差异性和对比性，例如，所述光斑颜色为红色光斑，则所述接收板120应该避免红色图层和颜色相近的颜色图层，优选为白色，绿色或浅色系的接收板120。
于本实施例中，所述接收板120的表面积大小优选大于所述晶圆200表面的大小，以防止接收不到激光的反射光，所述接收板120的形状为但不限于方形、圆形等。所述接收板120的材质为但不限于尼龙或塑料。
于本实施例中，所述晶圆表面识别装置100还包括：第一支架140，用于支撑所述激光模块110和所述接收板120，将所述激光模块110置于对准所述晶圆200的高度位置。
其中，于本实施例中，所述激光模块110连接于所述接收板120上。优选为连接于所述接收板120的中部或中上部，对准所述晶圆200。
具体地，于本实施例中，所述第一支架140包括：底座，位于底座上的支撑杆，位于所述支撑杆顶端与所述接收板120相连用于调节所述接收板120安装角度的调节组件。
其中，所述支撑杆的高度与待检测的晶圆200的高度匹配，所属支撑杆的高度确保所述激光模块110能水平对准待检测的晶圆200。
于本实施例中，所述调节组件例如包括万向活动支架，通过所述万向活动支架调节所述接收板120的安装角度。所述调节组件还可以包括竖直滑动锁止件，可以沿所述支撑杆上下滑动并在滑动到待固定位置时锁住固定于该位置处。
于本实施例中，所述摄像模块130用于获取所述接收板120的图像并根据所述图像上是否呈现光斑确定所述晶圆200表面状态。
具体地，于本实施例中，所述摄像模块130包括一摄像头和与所述摄像头相连的图像处理芯片。通过图像处理芯片识别获取的接收板120的图像上是否有反射光斑，从而判断晶圆200片的粗糙面和光面。若有光斑则为粗糙面，若没有光斑则为光面。所述图像处理芯片中识别图像中是否有光斑已是现有技术中成熟的图像识别算法，在此不再赘述。
于本实施例中，所述晶圆表面识别装置100还包括：用于支撑所述摄像模块130的第二支架150。所述第二支架150的高度使得所述摄像头可以对准拍摄所述接收板120，所述摄像模块130与所述摄像板的距离优选但不限于为0.5米～1米，能保证所述摄像模块130可以获取所述接收板120的整个表面图像并确保清晰度的距离即可。
于本实施例中，为防止光线不足导致获取的接收板120图像不清晰，所述摄像装置连接有为拍摄提供光源的照明灯。其中，所述照明灯优选为套设于所述摄像头周围的环形灯。
于本实实施例中，所述摄像装置与一控制设备相连。所述摄像装置将晶圆200的表面识别结果发送至所述控制设备，例如，识别的所述晶圆200表面为粗糙面，则生成第一信号发送至所述控制设备，识别的所述晶圆200表面为光面，则生成第二信号发送至所述控制设备，所述控制设备根据接收到的信号采取相应的控制策略。
为使本领域技术人员进一步理解本实施例中晶圆表面识别装置100的原理，以下对本实施例中晶圆表面识别装置100的工作过程进行说明。
激光传感器照射到晶圆200表面，如果此时照射的是粗糙面，会在接收板120表面形成一个红色光斑，如果此时照射的是晶圆200的光面，接收板120表面则没有光斑形成。摄像装置识别接收板120表面有无光斑从而判断此时晶圆框架盒300中晶圆200的朝向。
此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的特征引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的结构和功能特征。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
综上所述，本实用新型的晶圆表面识别装置通过漫反射型激光传感器照射晶圆表面，如果照射都在粗糙面，反射光线会在接收板上形成一个红色光斑，此时通过相机识别接收板上的光斑；如果照射在晶圆的光面，反射光线无法聚集到接收板上形成有效的光斑，通过相机的视觉识别接收板上是否有反射光斑，从而判断晶圆片的粗糙面和光面，解决人工识别错误率的产生，降低产品的损耗，提高生产效率，降低劳动力成本及生产成本。本实用新型结构简单，经济方便，具有较高的实用性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种晶圆表面识别装置，其特征在于：所述晶圆表面识别装置包括：
激光模块，用于向晶圆表面发射激光；
接收板，用于接收所述激光模块照射所述晶圆表面形成的反射光；
摄像模块，用于获取所述接收板的图像并根据所述图像上是否呈现光斑确定所述晶圆表面状态；
所述摄像模块包括一摄像头和与所述摄像头相连的图像处理芯片。
2.根据权利要求1所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述晶圆表面识别装置还包括：第一支架，用于支撑所述激光模块和所述接收板，将所述激光模块置于对准所述晶圆的高度位置。
3.根据权利要求1或2所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述激光模块连接于所述接收板上。
4.根据权利要求1所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述激光模块为激光传感器。
5.根据权利要求2所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述第一支架包括：
底座，位于底座上的支撑杆，位于所述支撑杆顶端与所述接收板相连用于调节所述接收板安装角度的调节组件。
6.根据权利要求1所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述晶圆表面识别装置还包括：用于支撑所述摄像模块的第二支架。
7.根据权利要求1所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述接收板的表面具有一显示由所述激光模块照射所述晶圆表面形成的反射光所产生的光斑的颜色图层。
8.根据权利要求1所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述摄像模块连接有为拍摄提供光源的照明灯。
9.根据权利要求1所述的晶圆表面识别装置，其特征在于：所述摄像模块与一控制设备相连。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113211190A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-08-06 | 洛阳迈锐网络科技有限公司 | 一种数控加工中心刀具破损磨损在线检测装置及检测方法 |
| CN114345747A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-15 | 海安县巨力磁材有限责任公司 | 一种用于判断磁环伤痕质量的分拣装置 |
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