CN213304093U - 晶圆位置采集机构及晶圆纠偏系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种晶圆位置采集机构及晶圆纠偏系统，该采集机构包括：透光元件、光源组件和摄像头，透光元件具有相背的第一侧和第二侧，透光元件通过第一侧与待测晶圆相邻设置；光源组件设置于透光元件的第二侧，光源组件发出的光线透过透光元件；摄像头设置于透光元件的第二侧，摄像头包括镜头以及数据传输件。透光元件贴近待测晶圆，为其提供较为密闭环境。光源组件发出的光线能够透过所述透光元件，提供较好的成像环境。摄像头拍摄待测晶圆的位置图像，并通过数据传输件将其发送给晶圆调节机构，晶圆调节机构获取待测晶圆的位置信息，进而调节待测晶圆的位置，调节过程不受人工的影响，精度高，因此减少了调节次数，调节效率高。

Description

晶圆位置采集机构及晶圆纠偏系统

技术领域

本申请涉及晶圆制造领域，特别是涉及一种晶圆位置采集机构及晶圆纠偏系统。

背景技术

在晶圆封装过程中，需要将晶圆精确放置在平台上。在该过程中，通常是通过在平台上设置捕捉环，通过人工目检发现晶圆边缘和捕捉环边缘的误差，修改工艺参数后返回重新进行目检验证。然而目检结果受到人工影响较大，精度不高，导致整个过程需要经历多次，调节效率比较低。

实用新型内容

本申请提供一种晶圆位置采集机构及晶圆纠偏系统，旨在解决目检结果受到人工影响较大，精度不高，导致整个过程需要经历多次，调节效率比较低的问题。

第一方面，本申请实施例提出了一种晶圆位置采集机构，包括：

透光元件，具有相背的第一侧和第二侧，透光元件通过第一侧与待测晶圆相邻设置；

摄像头，设置于透光元件的第二侧，摄像头包括朝向透光元件的镜头以及用于与外部的晶圆调节机构通讯连接的数据传输件；

光源组件，设置于透光元件的第二侧，光源组件发出的光线透过透光元件；光源组件包括罩体和光源，罩体的一端与透光元件贴合，另一端设有供摄像头的镜头插入的镜头孔；光源设置于罩体内，并位于待测晶圆在镜头的成像区域外。

根据本申请的一个实施例，罩体靠近透光元件的一端环绕设置有多个光源，罩体的内壁为球形反光面，能够聚拢多个光源的光线，并反射至透光元件。

根据本申请的一个实施例，透光元件设有用于固定罩体的固定机构。

根据本申请的一个实施例，罩体靠近透光元件的端部具有环形外沿，

固定机构的数量为多个，并环绕环形外沿等间距分布，任一固定机构包括彼此连接的连接部和压合部，压合部压覆于环形外沿，并通过连接部固定于透光元件。

根据本申请的一个实施例，透光元件的第二侧表面设有安装架，安装架远离透光元件的端部设有正对镜头孔的安装部，摄像头设置于安装部的侧面。

根据本申请的一个实施例，安装部的侧面设有沿垂直于透光元件的第二侧表面方向延伸的安装槽，摄像头通过连接螺杆和螺母配合固定于安装槽。

根据本申请的一个实施例，透光元件的第二侧还设有提手。

根据本申请的一个实施例，透光元件为亚克力板。

根据本申请的一个实施例，罩体为铝制罩体。

第二方面，本申请实施例提供一种晶圆纠偏系统，晶圆纠偏系统包括用于放置待测晶圆的平台、用于夹持待测晶圆的机械手、晶圆调节机构以及上述的晶圆位置采集机构；

晶圆位置采集机构与平台相对设置，晶圆调节机构与机械手连接并控制机械手运动。

根据本申请实施例的晶圆位置采集机构，透光元件贴近待测晶圆，为其提供较为密闭环境。罩体罩在透光元件的第二侧表面上，而光源设置于罩体内，可较好的隔绝外部的光线，避免外部的光线产生干扰。光源组件发出的光线能够透过所述透光元件，提供较好的成像环境。摄像头拍摄待测晶圆的位置图像，并通过数据传输件将其发送给晶圆调节机构，晶圆调节机构获取待测晶圆的位置信息，进而调节待测晶圆的位置，调节过程不受人工的影响，精度高，因此减少了调节次数，调节效率高。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一实施例公开的一种晶圆位置采集机构的结构示意图；

图2是本申请一实施例公开的一种晶圆位置采集机构部分结构的示意图；

图3是图2的晶圆位置采集机构部分结构的另一视角示意图；

图4是图2的晶圆位置采集机构的部分结构又一视角示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了更好地理解本申请，下面结合图1至图4对本申请实施例进行描述。

本申请实施例提供一种晶圆位置采集机构，参见图1，包括：透光元件100、光源组件200和摄像头300。透光元件100具有相背的第一侧和第二侧，透光元件100通过第一侧与待测晶圆相邻设置。摄像头300设置于透光元件100的第二侧，摄像头300包括朝向透光元件100的镜头310以及用于与外部的晶圆调节机构通讯连接的数据传输件320。光源组件200设置于透光元件100的第二侧，光源组件200发出的光线透过透光元件100。光源组件200包括罩体210和光源，罩体210的一端与透光元件100贴合，另一端设有供摄像头300的镜头310插入的镜头孔212；光源设置于罩体210内，并位于待测晶圆在镜头310的成像区域外。

透光元件100具有较好的透光率，透光元件100具有相背的第一侧和第二侧，如在厚度方向上的第一侧和第二侧。透光元件100通过第一侧与待测晶圆相邻设置，由于待测晶圆放置在平台上，因而透光元件100的第一侧为靠近平台的一侧。透光元件100邻近待测晶圆，为其提供较为密闭环境。

光源组件200设置于透光元件100的第二侧，即远离待测晶圆的一侧。罩体210一端与透光元件100的第二侧表面贴合，另一端设有镜头孔212。罩体210罩在透光元件100的第二侧表面上，而光源设置于罩体210内，可较好的隔绝外部的光线，避免外部的光线产生干扰。光源组件200发出的光线与透光元件100呈一定角度，如垂直或接近于垂直的角度入射至透光元件100第二侧的表面发生折射。随后光线在透光元件100内传播，从透光元件100第一侧的表面穿出并再次发生折射，照射在待测晶圆上，从而为待测晶圆提供较好的成像环境。摄像头300拍摄的光线基本由光源提供，因而可根据需要对光进行调节，如光的强度、光的角度，从而增强摄像头300的成像效果，进而提高晶圆的定位精度。

摄像头300同样设置在透光元件100的第二侧，且镜头310朝向透光元件100，用于拍摄待测晶圆以及平台的图像，记录待测晶圆和平台的位置关系。光源组件200位于待测晶圆在镜头310的成像区域外，即光源组件200不会遮挡镜头310，从而避免光源组件200对待测晶圆成像造成影响，如光源组件200不在镜头310的成像区域内，光源组件200和晶圆在镜头310的成像区域不重叠。

摄像头300还包括数据传输件320，数据传输件320连接外部的晶圆调节机构，将拍摄的待测晶圆以及平台的图像传输给晶圆调节机构。数据传输件320可以是无线传输模块如蓝牙、红外模块，与晶圆调节机构进行无线通讯连接。数据传输件320可以是有线传输模块如数据线，与晶圆调节机构进行有线通讯连接。拍摄的图像实际上记录和反映了待测晶圆和平台的位置关系。晶圆调节机构包括具有信息处理能力的结构，如电脑，该结构对这些图像进行处理和分析，获取待测晶圆和平台的位置关系，从而判断待测晶圆在平台的位置是否偏移，如发生偏移，偏移方向和偏移量是多少。机械手根据偏移方向和偏移量夹持晶圆进行相应调节，调节较为精确，使得待测晶圆位于平台的中心。调节过程不受人工的影响，精度高，因此减少了调节次数，调节效率高。

根据本申请实施例的晶圆位置采集机构，参见图1，透光元件100邻近待测晶圆，为其提供较为密闭环境。光源设置于罩体210内，可较好的隔绝外部的光线，避免外部的光线产生干扰。光源组件200发出的光线能够透过所述透光元件100，提供较好的成像环境。摄像头300拍摄晶圆的位置图像，并通过数据传输件320将其发送给晶圆调节机构，晶圆调节机构获取晶圆的位置信息，进而调节晶圆的位置，调节过程不受人工的影响，精度高，因此减少了调节次数，调节效率高。

根据本申请的一个实施例，参见图1至图4，罩体210靠近透光元件100的一端环绕设置有多个光源，罩体210的内壁为球形反光面，能够聚拢多个光源的光线，并反射至透光元件100。

光源可发光提供光线，如LED。光源的数量为多个，设置于罩体210靠近透光元件100的一端均匀分布。光源发出的光线并非直接照射到透光元件100，而是照射到罩体210的内壁的反光面上。罩体210的反光面为球形，可将各光源发出的光线聚拢并反射到透光元件100，使得罩体210内光的亮度较为均匀，同时避免产生影子，因而摄像头300的成像效果好。

根据本申请的一个实施例，参见图1至图4，透光元件100设有用于固定罩体210的固定机构110。透光元件100设有固定机构110，固定机构110通过夹持、卡扣、粘接、螺接等方式将罩体210固定在透光元件100上。透光元件100固定更为牢固，晶圆位置采集机构的整体性更好。

根据本申请的一个实施例，参见图1至图4，罩体210靠近透光元件100的端部具有环形外沿211，固定机构110的数量为多个，并环绕环形外沿211等间距分布，任一固定机构110包括彼此连接的连接部111和压合部112，压合部112压覆于环形外沿211，并通过连接部111固定于透光元件100。

罩体210靠近透光元件100的端部具有环形外沿211，多个固定机构110环绕环形外沿211均匀分布，使得罩体210受力更为均衡，罩体210和透光元件100结合更为牢固。固定结构的连接部111与透光元件100连接，如通过螺钉连接。压合部112具有一凹槽，该凹槽与环形外沿211匹配，凹槽远离透光元件100的顶部槽壁压覆在环形外沿211，从而将罩体210牢固的固定在透光元件100上。

根据本申请的一个实施例，参见图1至图4，透光元件100的第二侧表面设有安装架120，安装架120远离透光元件100的端部设有正对镜头孔212的安装部121，摄像头300设置于安装部121的侧面。

安装架120一端设置在透光元件100的第二侧表面，另一端具有安装部121。安装部121对准镜头孔212，摄像机设置在安装部121的侧面，因而镜头310伸入镜头孔212朝向透光元件100。摄像头300通过安装架120与透光元件100进行安装固定，晶圆位置采集机构的集成度较高，使用更为方便。

根据本申请的一个实施例，参见图1至图4，安装部121的侧面设有沿垂直于透光元件100的第二侧表面方向延伸的安装槽122，摄像头300通过连接螺杆和螺母配合固定于安装槽122。

安装槽122沿透光元件100的垂直方向延伸，摄像头300通过连接螺杆伸入安装槽122内，可在安装槽122内升降调节位置，从而调节摄像头300与待测晶圆之间的高度，进而适应不同款式、型号的摄像头300或待测晶圆，使其均可获取清晰的图像。当摄像头300调节到所需高度时，紧固螺母，使得摄像头300的位置固定。

根据本申请的一个实施例，参见图1至图4，透光元件100的第二侧还设有提手130。

晶圆位置采集机构主要是用于对待测晶圆进行位置采集的，采集前后均需要移动，移动较为频繁。透光元件100的第二侧还设有提手130，提供了着力点，便于搬动晶圆位置采集机构。

根据本申请的一个实施例，透光元件100为亚克力板。亚克力板透光性佳，便于光源的光线透过，并且亚克力板的抗冲击力强，可增强了透光元件100的寿命。此外，亚克力板的自重轻，因而也更便于搬动晶圆位置采集机构。

根据本申请的一个实施例，罩体210为铝制罩体。铝制罩体质量较轻，便于搬动晶圆位置采集机构。

第二方面本申请实施例提供一种晶圆纠偏系统，晶圆纠偏系统包括用于放置待测晶圆的平台、用于夹持待测晶圆的机械手、晶圆调节机构以及上述的晶圆位置采集机构；晶圆位置采集机构与平台相对设置，晶圆调节机构与机械手连接并控制机械手运动。

待测晶圆放置在平台上，晶圆位置采集机构与平台相对设置，透光元件100邻近待测晶圆。光源组件200穿过透光元件100提供较好的成像环境。摄像头300的数据传输件320连接晶圆调节机构，将拍摄的待测晶圆以及平台的图像传输给晶圆调节机构。晶圆调节机构对图像进行处理和分析，获取待测晶圆和平台的位置关系，从而判断待测晶圆在平台的位置是否偏移，如发生偏移，偏移方向和偏移量是多少。机械手根据偏移方向和偏移量夹持晶圆进行相应调节，调节较为精确，使得晶圆位于平台的中心。该晶圆纠偏系统的调节过程不受人工的影响，精度高，因此减少了调节次数，调节效率高。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种晶圆位置采集机构，其特征在于，包括：

透光元件，具有相背的第一侧和第二侧，所述透光元件通过所述第一侧与待测晶圆相邻设置；

摄像头，设置于所述透光元件的第二侧，所述摄像头包括朝向所述透光元件的镜头以及用于与外部的晶圆调节机构通讯连接的数据传输件；

光源组件，设置于所述透光元件的第二侧，所述光源组件发出的光线透过所述透光元件；所述光源组件包括罩体和光源，所述罩体的一端与所述透光元件贴合，另一端设有供所述摄像头的镜头插入的镜头孔；所述光源设置于所述罩体内，并位于所述待测晶圆在所述镜头的成像区域外。

2.根据权利要求1所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述罩体靠近所述透光元件的一端环绕设置有多个光源，所述罩体的内壁为球形反光面，能够聚拢多个所述光源的光线，并反射至所述透光元件。

3.根据权利要求2所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述透光元件设有用于固定所述罩体的固定机构。

4.根据权利要求3所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述罩体靠近所述透光元件的端部具有环形外沿，

所述固定机构的数量为多个，并环绕所述环形外沿等间距分布，任一所述固定机构包括彼此连接的连接部和压合部，所述压合部压覆于所述环形外沿，并通过所述连接部固定于所述透光元件。

5.根据权利要求1所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述透光元件的第二侧表面设有安装架，所述安装架远离所述透光元件的端部设有正对所述镜头孔的安装部，所述摄像头设置于所述安装部的侧面。

6.根据权利要求5所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述安装部的侧面设有沿垂直于所述透光元件的第二侧表面方向延伸的安装槽，所述摄像头通过连接螺杆和螺母配合固定于所述安装槽。

7.根据权利要求1所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述透光元件的第二侧还设有提手。

8.根据权利要求1所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述透光元件为亚克力板。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的晶圆位置采集机构，其特征在于，所述罩体为铝制罩体。

10.一种晶圆纠偏系统，其特征在于，所述晶圆纠偏系统包括用于放置待测晶圆的平台、用于夹持所述晶圆的机械手、晶圆调节机构以及权利要求1～9中任一项所述的晶圆位置采集机构；

所述晶圆位置采集机构与所述平台相对设置，所述晶圆调节机构与所述机械手连接并控制所述机械手运动。

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