CN215179745U - 一种检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于产品检测技术领域，提供了一种检测设备，包括底座组件、设置于底座组件之上的遮光箱、以及设置于底座组件上且位于遮光箱内的检测机构，检测机构包括：多个夹具组件，设于底座组件之上，每个夹具组件可固定至少一待测物件；支架组件，设于底座组件之上；至少一光学成像模块，设于支架组件上、且位于夹具组件的上方；驱动组件，用于驱动夹具组件和光学成像模块当中的一个相对另一个移动，以使光学成像模块对每个夹具组件固定的待测物件进行扫描成像。本实用新型通过设置多个光学成像模块并搭配驱动组件，这样就可以同时对多个夹具组件固定的待测物件进行移动扫描成像，相比于传统逐件检测的方式，大幅提升了检测效率。

Description

一种检测设备

技术领域

本实用新型属于产品检测技术领域，尤其涉及一种检测设备。

背景技术

随着半导体工艺的不断发展，半导体器件愈加集成化，半导体芯片的尺寸越来越小，传统的人工目检已然无法满足检测质量、效率的要求，基于机器视觉的缺陷检测设备应运而生，检测设备精度高、速度快、抗干扰能力强，是未来晶圆等半导体器件自动化检测的主流方向。

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片晶，晶圆外观缺陷检测是指检测晶圆表面是否存在崩裂、脏污等外观问题。但现有的晶圆等半导体器件的缺陷检测设备大多采用逐件检测，检测效率低，同时检测设备拍摄晶圆时会受到外界光线变化干扰，导致检测效果不理想。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种检测设备，旨在解决现有检测设备的检测效率低的技术问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种检测设备，包括底座组件、设置于所述底座组件之上的遮光箱、以及设置于所述底座组件上且位于所述遮光箱内的检测机构，所述检测机构包括：

多个夹具组件，设于所述底座组件之上，每个所述夹具组件可固定至少一待测物件；

支架组件，设于所述底座组件之上；

多个光学成像模块，设于所述支架组件上、且位于所述夹具组件的上方；

驱动组件，用于驱动所述夹具组件和所述光学成像模块当中的一个相对另一个移动，以使所述光学成像模块对每个所述夹具组件固定的待测物件进行扫描成像。

优选地，所述底座组件包括底板、及可沿X轴方向滑动的设置于所述底板上的承压板，所述夹具组件固设于所述承压板之上；

所述驱动组件包括横向驱动组件，所述横向驱动组件连接所述承压板，以驱动所述承压板沿X轴方向滑动。

优选地，所述支架组件包括固定于所述底板上的立架、及可沿Y轴方向滑动的设置于所述立架上的背板，所述光学成像模块固设于所述背板之上；

所述驱动组件包括纵向驱动组件，所述纵向驱动组件连接所述背板，以驱动所述背板沿X轴方向滑动。

优选地，所述光学成像模块通过一安装架固设于所述背板之上，所述安装架可沿Z轴方向滑动的设置于所述背板上；

所述驱动组件还包括对焦驱动组件，所述焦驱动组件连接所述安装架，以驱动所述安装架沿Z轴方向滑动。

优选地，所述夹具组件包括托盘，所述托盘的顶面边缘设有环形凹槽，所述环形凹槽的底部均布有连接负压的吸附孔，所述待测物件通过所述环形凹槽吸附固定于所述托盘之上。

优选地，所述夹具组件包括旋转装置，所述托盘的底部通过所述旋转装置固设于所述底座组件之上，所述旋转装置用于驱动所述托盘旋转。

优选地，所述光学成像模块包括图像传感器及设置于所述图像传感器底部的镜头模组，所述图像传感器和所述镜头模组处在同一竖向光轴上。

优选地，所述多个夹具组件沿X轴和Y轴方向呈方形阵列排布，所述多个光学成像模块沿Y轴方向排列；

所述光学成像模块在Y轴方向的排列间距和所述夹具组件在Y轴方向的排列间距相等。

优选地，所述遮光箱的一侧设有箱门。

优选地，所述检测设备还包括一大理石板，所述底座组件设置于所述大理石板之上。

本实用新型所达到的有益效果：通过设置多个光学成像模块并搭配驱动组件，这样就可以同时对多个夹具组件固定的待测物件进行移动扫描成像，相比于传统逐件检测的方式，大幅提升了检测效率；此外，还通过设置遮光箱，能够遮挡外界光线对内部检测造成干扰，提高检测效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一当中的检测设备的外部立体图；

图2是本实用新型实施例一当中的检测设备的内部立体图；

图3是本实用新型实施例一当中的检测设备的内部平面图；

图4是本实用新型实施例一当中的托盘的立体图；

图5为图4当中I处的放大图；

图6为本实用新型实施例提供的待测物件(晶圆)的平面图；

图7是本实用新型实施例二当中的检测设备的外部立体图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片晶，晶圆外观缺陷检测是指检测晶圆表面是否存在崩裂、脏污等外观问题。但现有的晶圆等半导体器件的缺陷检测设备大多采用逐件检测，检测效率低，同时检测设备拍摄晶圆时会受到外界光线变化干扰，导致检测效果不理想。为此，本实用新型的目的在于，提供一种检测效率高、且检测效果可靠的检测设备。

实施例一

请参阅图1-图5，所示为本实用新型实施例一当中的检测设备，包括底座组件10、设置于底座组件10之上的遮光箱20、以及设置于底座组件10上且位于遮光箱20内的检测机构30，其中：

底座组件10包括底板11及设置于底板11上的承压板12，底板11上设有沿X轴方向布置的横向导轨111，承压板12通过横向导轨111滑动设置于底板11上，以使承压板12可沿X轴方向滑动。遮光箱20通过螺接、焊接、或卡接等固定方式固定设置于底板11上，承压板12位于遮光箱20的内部。遮光箱20一侧设置有箱门21，箱门21便于操作人员在遮光箱20内的检测机构30上进行装卸待测物件。

检测机构30包括夹具组件31、支架组件32、光学成像模块33和驱动组件34，在本实施例当中，夹具组件31的数量为多个，每个夹具组件31可固定至少一待测物件1，从而可同时装载多个待测物件1，待测物件1可以为晶圆等半导体器件、或者为镜片等非半导体器件。夹具组件31固定设置于承压板12上，以可随承压板12一同沿X轴方向移动。具体地，夹具组件31具体包括托盘311和旋转装置312，托盘311的底部通过旋转装置312固设于承压板12之上。托盘311的顶面边缘设有环形凹槽3111，环形凹槽3111的底部均布有连接负压的吸附孔3112，使得环形凹槽3111可以均匀的吸附住待测物件1，即待测物件1通过环形凹槽3111吸附固定于托盘311之上，便于取放待测物件1。旋转装置312用于驱动托盘311旋转，即旋转装置312的作用是根据上位机计算的偏移角度对待测物件1进行旋转，使待测物件1按要求摆放。

此外，支架组件32包括设置于底板11上的立架321、及设置于立架321上的背板322，立架321上设有沿Y轴方向布置的纵向导轨3211，背板322通过纵向导轨3211滑动设置于立架321上，以使背板322可沿Y轴方向滑动。光学成像模块33固设于背板322之上，使得光学成像模块33可以跟随背板322一同沿Y轴方向移动。此外，光学成像模块33具体通过一安装架323固设于背板322之上，背板322上设有沿Z轴方向布置的竖向导轨3221，安装架323通过竖向导轨3221滑动设置于板上，以使安装架323可沿Z轴方向滑动，进而使得光学成像模块33还可以跟随安装架323一同沿Z轴方向移动，从而实现光学成像的焦距调节。

在本实施例当中，光学成像模块33位于夹具组件31的上方，光学成像模块33具体包括固定于安装架323上的图像传感器331、以及设置于图像传感器331底部的镜头模组332，图像传感器331和镜头模组332处在同一竖向光轴上，图像传感器331具体可以为CMOS、CCD相机、摄像头等等，其用于拍摄下方待测物件1的表面图像，后续上位机就可以根据待测物件1的表面图像、对待测物件1进行表面缺陷、脏污检测。镜头模组332用于将待测物件1合理放大一定倍数，最终聚焦在图像传感器331上，达到更好的成像效果。镜头模组332具体可以为目镜、光学镜头等。

在本实施例一些可选情况当中，多个夹具组件31沿X轴和Y轴方向呈方形阵列排布，光学成像模块33的数量为多个且沿Y轴方向排列；同时，光学成像模块33在Y轴方向的排列间距和夹具组件31在Y轴方向的排列间距相等，使得每个光学成像模块33可分别对齐一排夹具组件31，使得当夹具组件31沿X轴方向移动时，多个光学成像模块33可同时对多排夹具组件31上的待测物件1进行移动扫描成像，大幅提升测试效率。

驱动组件34用于驱动夹具组件31和光学成像模块33当中的一个相对另一个移动，以使光学成像模块33对每个夹具组件31固定的待测物件1进行扫描成像。具体来说，驱动组件34包括横向驱动组件341、纵向驱动组件342和对焦驱动组件343，横向驱动组件341连接承压板12，以驱动承压板12沿X轴方向滑动。纵向驱动组件342连接背板322，以驱动背板322沿X轴方向滑动，焦驱动组件34连接安装架323，以驱动安装架323沿Z轴方向滑动。在具体实施时，横向驱动组件341、纵向驱动组件342和对焦驱动组件343均可以采用滚珠丝杆结构、气缸或液压杆结构、或齿轮传动结构等。现以采用滚珠丝杆结构为例，横向驱动组件341具体包括固定于底板11上的电机3411、以及与电机3411连接的丝杆3412，丝杆3412与承压板12的底部螺接，当电机3411驱动丝杆3412旋转时，将带动承压板12沿X轴方向滑动。纵向驱动组件342和对焦驱动组件343也可以采用横向驱动组件341的这种结构，再次不做重复描述。

示例而非限定，在本实施例一些优选情况当中，光学成像模块33的数量为两个，两个光学成像模块33可同时对两排夹具组件31上的待测物件1进行移动扫描成像。而对于夹具组件31的数量则不做限制，在本实施例当中，夹具组件31的数量具体为四个，即可同时装载四盘待测物件1。

在本实施例当中，光学成像模块33的成像范围小于待测物件1的表面覆盖范围，因此，光学成像模块33需要对单个待测物件1进行来回扫描成像，整个扫描路径呈“弓”字型，如图6当中的虚线所示。

在具体使用时，可按如下步骤来操作本检测设备：

步骤一：作业人员将待测物件1分别放在各自托盘311上，关上箱门21，将吸附孔3112通上负压，使待测物件1紧紧吸附在托盘311上，至此完成设备运行的准备工作；

步骤二：设备工作时，两台图像传感器331分别对相应待测物件1采集一张图片，通过计算图片清晰度以及图片内待测物件1摆放的歪斜情况，得到虚焦程度以及倾斜角度。根据虚焦程度控制光学成像模组进行竖直方向的调节，实现清晰聚焦，并根据倾斜角度控制旋转装置312执行相应角度的旋转实现待测物件1排列的横平竖直。

步骤三：通过控制驱动组件34来使两台图像传感器331分别对前面两盘待测物件1进行扫描成像，扫描路径呈“弓”字型，在前面两盘待测物件1扫描完成之后，再控制后面两盘待测物件1沿X轴分别移动到两台图像传感器331的下方，再按同样方式对后面两盘待测物件1进行扫描成像。

步骤四：完成四个待测物件1的扫描和缺陷检测后设备停止工作，负压关闭，作业人员打开箱门2111，更换四个新的待测物件1执行新一轮的检测。

综上，本实施例当中的检测设备，具有如下有益效果：

1)、通过设置多个光学成像模块33并搭配驱动组件34，这样就可以同时对多个夹具组件31固定的待测物件1进行移动扫描成像，相比于传统逐件检测的方式，大幅提升了检测效率

2)、通过设置遮光箱20，能够遮挡外界光线对内部检测造成干扰，提高检测效果，也可以保护作业人员眼睛不受设备工作时光源的影响，减少光污染；

3)、负压托盘311的设计能够均匀、稳定的将待测物件1吸附，在移动时不会发生相对滑移.

4)、结构紧凑，提高空间利用率，减少生产制造成本以及后续的维护成本。

实施例二

请参阅图7，所示为本实用新型实施例二当中的检测设备，本实施例当中的检测设备与实施例一当中的检测设备的不同之处在于：

检测设备还包括一大理石板40，底座组件10设置于大理石板40之上。通过将整个检测设备置于大理石板40之上，能够增加系统稳定性，抗外界震动，进一步保证测试效果。

需要指出的是，本实用新型实施例二当中的装置的实现原理及带来的一些有益效果与实施例一当中的装置相同，因此本实施例为提及的部分，可参见实施例一当中的应用内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测设备，其特征在于，包括底座组件、设置于所述底座组件之上的遮光箱、以及设置于所述底座组件上且位于所述遮光箱内的检测机构，所述检测机构包括：

多个夹具组件，设于所述底座组件之上，每个所述夹具组件可固定至少一待测物件；

支架组件，设于所述底座组件之上；

多个光学成像模块，设于所述支架组件上、且位于所述夹具组件的上方；

驱动组件，用于驱动所述夹具组件和所述光学成像模块当中的一个相对另一个移动，以使所述光学成像模块对每个所述夹具组件固定的待测物件进行扫描成像。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述底座组件包括底板、及可沿X轴方向滑动的设置于所述底板上的承压板，所述夹具组件固设于所述承压板之上；

所述驱动组件包括横向驱动组件，所述横向驱动组件连接所述承压板，以驱动所述承压板沿X轴方向滑动。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述支架组件包括固定于所述底板上的立架、及可沿Y轴方向滑动的设置于所述立架上的背板，所述光学成像模块固设于所述背板之上；

所述驱动组件包括纵向驱动组件，所述纵向驱动组件连接所述背板，以驱动所述背板沿X轴方向滑动。

4.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述光学成像模块通过一安装架固设于所述背板之上，所述安装架可沿Z轴方向滑动的设置于所述背板上；

所述驱动组件还包括对焦驱动组件，所述焦驱动组件连接所述安装架，以驱动所述安装架沿Z轴方向滑动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的检测设备，其特征在于，所述夹具组件包括托盘，所述托盘的顶面边缘设有环形凹槽，所述环形凹槽的底部均布有连接负压的吸附孔，所述待测物件通过所述环形凹槽吸附固定于所述托盘之上。

6.根据权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述夹具组件包括旋转装置，所述托盘的底部通过所述旋转装置固设于所述底座组件之上，所述旋转装置用于驱动所述托盘旋转。

7.根据权利要求1-4任一项所述的检测设备，其特征在于，所述光学成像模块包括图像传感器及设置于所述图像传感器底部的镜头模组，所述图像传感器和所述镜头模组处在同一竖向光轴上。

8.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述多个夹具组件沿X轴和Y轴方向呈方形阵列排布，所述多个光学成像模块沿Y轴方向排列；

所述光学成像模块在Y轴方向的排列间距和所述夹具组件在Y轴方向的排列间距相等。

9.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述遮光箱的一侧设有箱门。

10.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括一大理石板，所述底座组件设置于所述大理石板之上。

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