CN215600343U - 承载装置及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种承载装置及检测设备。承载装置包括承载盘，承载盘的边缘设有凸台，凸台围成收容腔并用于承载工件的边缘区域，凸台设有吸附结构，吸附结构用于吸附工件的边缘于凸台；承载盘设有多个凸起，多个凸起位于收容腔内，并能够支撑工件的非边缘区域。本申请的承载装置及检测设备中，边缘的凸台用于承载工件的边缘区域，并通过凸台上的吸附结构吸附工件于凸台上，位于收容腔内的凸起能够支撑工件的非边缘区域，凸起在一定程度上抑制工件的形变，保证工件的平整度，提高检测设备对工件的检测精度。

Description

承载装置及检测设备

技术领域

本申请涉及半导体检测技术领域，更具体而言，涉及一种承载装置及检测设备。

背景技术

受半导体市场的影响，诸如晶圆等工件的制造产能也随之提升，工件的制造工艺要求也越来越高，工件的厚度在几十到几百微米之间不等，且一般工件正面设计有图案，这样的工件正面不能与承载装置接触。加上市面上对检测设备的要求越来越高，不仅需要能检测工件正面的缺陷，还需要能检测工件背面的缺陷。为了避免工件的中心区与承载装置物理接触，承载装置可仅对工件的边缘进行承载，然而，当工件的厚度较小时，工件除边缘以外的其他区域由于重力作用产生较大变形，这样的承载装置无法保证工件的平整度，从而导致降低检测设备的检测精度。

实用新型内容

本申请实施方式提供一种承载装置及检测设备。

本申请实施方式的承载装置包括承载盘，所述承载盘的边缘设有凸台，所述凸台围成收容腔并用于承载工件的边缘区域，所述凸台设有吸附结构，所述吸附结构用于吸附所述工件的边缘区域于所述凸台；所述承载盘设有多个凸起，多个所述凸起位于所述收容腔内，并能够支撑所述工件的非边缘区域。

在某些实施方式中，所述凸起的上表面为半圆结构。

在某些实施方式中，多个所述凸起环绕所述承载盘的中心均匀分布。

在某些实施方式中，每个所述凸起固定设置于所述承载盘的上表面，所述凸起的上表面的最高点低于所述凸台的上表面。

在某些实施方式中，至少部分所述凸起能够相对所述承载盘升降，以调节支撑所述工件的非边缘区域的支撑高度。

在某些实施方式中，所述承载盘设有气道，至少部分所述凸起设有气孔，所述气道与所述气孔连通，用于通过所述气孔朝所述工件的非边缘区域吹气。

在某些实施方式中，所述承载盘的上表面设有与搬运件匹配的避让槽，所述避让槽用于导引所述搬运件通过。

在某些实施方式中，所述避让槽贯穿所述凸台，并位于所述收容腔内。

在某些实施方式中，所述承载装置还包括设置于所述承载盘的下表面的抽气单元，所述吸附结构包括设置于所述凸台的上表面的吸附孔，所述抽气单元与所述吸附孔连通，并用于改变所述工件的边缘区域与所述凸台的上表面之间的气压。

在某些实施方式中，所述承载装置还包括多个限位件，多个所述限位件设置于所述承载盘的外周缘并位于所述收容腔外，多个所述限位件用于共同与所述工件的边缘抵触以限定所述工件在所述承载盘的位置。

在某些实施方式中，多个所述限位件中的至少一个能够相对所述承载盘移动。

本申请实施方式的检测设备包括检测仪及上述任一实施方式的承载装置，所述检测仪与所述承载装置对应，并用于对承载在所述承载装置上的工件进行检测。

本申请的承载装置及检测设备中，边缘的凸台用于承载工件的边缘区域，并通过凸台上的吸附结构吸附工件于凸台上，位于收容腔内的凸起能够支撑工件的非边缘区域，能够防止放置在承载装置上的工件发生形变，且当工件200的非边缘区域203存在形变时，由于工件的边缘区域吸附在凸台上，工件的非边缘区域会受到凸起向上的作用力，使得朝收容腔内形变的工件变得平整，提高工件的平整度，提高检测设备对工件的检测精度。

本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的承载装置的立体结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的承载装置与工件的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的检测设备的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1及图2，本申请的承载装置100包括承载盘10。承载盘10的边缘设有凸台13，凸台13围成收容腔15，并用于承载工件200的边缘区域201，凸台13设有吸附结构17，吸附结构17用于吸附工件200的边缘区域201于凸台13。承载盘10设有多个凸起11，多个凸起11位于收容腔15内，并能够支撑工件200的非边缘区域203。

受半导体市场的影响，诸如晶圆等工件的制造产能也随之提升，工件的制造工艺要求也越来越高，工件的厚度在几十到几百微米之间不等，且一般工件正面设计有图案，这样的工件正面不能与承载装置接触。加上市面上对检测设备的要求越来越高，不仅需要能检测工件正面的缺陷，还需要能检测工件背面的缺陷。为了避免工件的中心区与承载装置物理接触，承载装置可仅对工件的边缘进行承载，然而，当工件的厚度较小时，工件除边缘以外的其他区域由于重力作用产生较大变形，这样的承载装置无法保证工件的平整度，从而导致降低检测设备的检测精度。

本申请的承载装置100中，放置工件200到承载盘10上的过程中，将工件200的边缘区域201对准凸台13，然后通过控制吸附结构17的气压将工件200固定在凸台13上，由于，凸台13设置在承载盘10的一周边缘上，凸台13的上表面131高于承载盘10的上表面12，从而围成收容腔15，位于收容腔15内的凸起11与工件200的非边缘区域203对应，若工件200由于制作工艺存在变形，或者是因为工件200厚度较薄，导致在搬运过程中工件200因重力作用产生较大变形；当这样的工件200放置在承载装置100上时，工件200的非边缘区域203会朝收容腔15内凹陷，此时，位于收容腔15内的凸起11能够支撑工件200的非边缘区域203，能够防止放置在承载装置100上的工件200发生形变，且当工件200的非边缘区域203存在变形时，由于工件200的边缘区域201吸附在凸台13上，工件200的非边缘区域203受到凸起11向上的作用力，使得朝收容腔15内形变的工件200变得平整，防止工件200发生形变，提高工件200的平整度，提高检测设备1000对工件200的检测精度。

其中，工件200包括但不限于为晶圆、芯片、显示屏面板、手机前盖、手机后盖、VR眼镜、AR眼镜、智能手表盖板、玻璃、透镜、木材、铁板、任何装置的壳体(例如手机壳)等元件。工件200的边缘区域201为工件200的边缘部分，且该部分一般不包含重要信息(如图案)，而工件200的非边缘区域203为工件200的表面包含有重要信息的区域，非边缘区域203的面积大小与工件200的制作工艺和需求相关。当工件200为晶圆时，工件200的边缘区域201为最外围的不设计图案(或不分布有晶片)的区域，工件200的非边缘区域203是除了边缘区域201之外的其他区域，且该其他区域通常是需要设计图案(分布有晶片)的。

请参阅图2，承载盘10的中心处设置有凸起11，凸起11能够支撑发生形变的工件200的非边缘区域203。在一个例子中，承载盘10的形状可以呈圆形，对应的，承载的工件200的形状也呈圆形，凸台13分布在圆形的承载盘10的边缘，凸台13用于承载工件200的边缘区域201。在另一个例子中，承载盘10的形状可以呈矩形，对应的，承载的工件200的形状也呈矩形，例如，正方形、长方形等。当然，承载盘10的形状还可以是三角形、五边形、六边形等多边形结构，具体的形状与工件200的形状一致，本申请对承载盘10的形状不作限制。本申请以圆形的承载盘10进行说明。

凸起11的上表面111为半圆结构，半圆结构的上表面111与工件200的非边缘区域203点接触，有利于减少与工件200的非边缘区域203的接触面积，保护工件200的非边缘区域203的重要信息，从而提高检测设备1000(图3所示)的检测精度。

在一个例子中，凸起11的数量为多个，多个凸起11环绕承载盘10的中心均匀分布，其中，一个凸起11设置在承载盘10的中心处，其余的凸起11环绕承载盘10的中心均匀分布，以对工件200的非边缘区域203的中心部分进行支撑。具体地，当厚度在一百微米到几百微米之间的工件200承载在凸台13上时，形变最大的地方为工件200的中心部分，因此，承载盘10的中心处的凸起11对该部分进行支撑就能够在一定程度上防止工件200的形变。而且，多个凸起11环绕承载盘10的中心均匀分布，可使得对工件200的非边缘区域203的支撑所产生的支撑力均匀，最大程度上减小工件200的形变，从而提高检测设备1000(如图3所示)的检测精度。

在另一个例子中，凸起11的数量为多个，多个凸起11可环绕承载盘10的中心均匀分布在多个同心环上。其中，一个凸起11设置在承载盘10的中心处，其余的凸起11环绕承载盘10的中心均匀分布在多个同心环上，以对工件200的非边缘区域203均能够支撑，防止工件200的非边缘区域203因受力不均匀而产生变形。具体地，当厚度在五十微米到一百微米之间的工件200承载在凸台13上时，没有支撑的非边缘区域203因自身的重力向收容腔15内凹陷，均匀分布在承载盘10的多个同心环上的凸起11能够对非边缘区域203的大部分区域进行支撑，保证工件200的平整度。同时，由于凸起11的上表面111为半圆结构，多个凸起11与工件200的非边缘区域203为点接触，减少凸起11与工件200表面的接触面积，有效保证工件200上的重要信息的完整性，从而提高检测设备1000(如图3所示)的检测精度。

在一个例子中，凸起11固定设置于承载盘10的上表面12，凸起11的上表面111的最高点低于凸台13的上表面131。具体地，凸起11的上表面111的最高点与凸台13的上表面131之间的高度差的取值范围可以为[5.0μm，10.0μm]，如两者之间的高度差为5.0μm、5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm、6μm、6.2μm、6.4μm、6.6μm、6.8μm、7μm、7.2μm、7.4μm、7.6μm、7.8μm、8.0μm、8.2μm、8.4μm、8.6μm、8.8μm、9.0μm、9.2μm、9.4μm、9.6μm、9.8μm、10.0μm。仅当工件200发生一定的形变时，工件200的非边缘区域203才会与凸起11的上表面111接触，在一定程度上能够抑制工件200的形变。具体地，当较薄的工件200放置在凸台13上时，工件200受到自身的重力作用会使得工件200的非边缘区域203向收容腔15内凹陷，此时，凸起11的上表面111会与工件200的非边缘区域203点接触，以减少凸起11与工件200的非边缘区域203的接触面积，保证工件200的非边缘区域203的重要信息的完整性，从而提高检测设备1000(如图3所示)的检测精度。

请继续参阅图2，在另一个例子中，至少部分凸起11能够相对承载盘10升降，以调节支撑工件200的非边缘区域203的支撑高度。例如，位于承载盘10中心处的凸起11可相对承载盘10升降，当工件200承载在凸台13上时，工件200的非边缘区域203的中心朝收容腔15内凹陷的程度最大，可通过调节中心处的凸起11的支撑高度，当中心处的凸起11上升时，与中心处的凸起11对应的非边缘区域203会受到凸起11向上的作用力，使得向下凹陷的工件200在一定程度上能够变得相对平整，提高工件200的平整度。

还例如，凸起11的数量为九个，位于承载盘10中心处的凸起11和环绕承载盘10中心环形分布的其中四个可相对承载盘10升降。具体地，当工件200朝收容腔15内凹陷的程度较小时(非边缘区域203产生微小形变)，工件200的非边缘区域203并未与凸起11的上表面111接触，为了调整工件200的非边缘区域203产生的微小形变，可通过调节可升降的凸起11的高度以使凸起11能够与工件200的非边缘区域203接触以支撑工件200的非边缘区域203，保证工件200的平整性，从而提高检测设备1000(如图3所示)的检测精度。

再例如，凸起11的数量为九个，位于承载盘10中心处的凸起11和环绕承载盘10中心环形分布的其中四个可相对承载盘10升降。具体地，当工件200朝收容腔15内凹陷的程度很小时(此时工件200产生的凹陷不影响对工件200表面缺陷的检测)，工件200的非边缘区域203并未与凸起11的上表面111接触，为了防止工件200的非边缘区域203放置时间过长而再次向收容腔15内凹陷，可通过调节可升降的凸起11的高度以使凸起11能够与工件200的非边缘区域203接触以支撑工件200的非边缘区域203，保证工件200的平整性，从而提高检测设备1000(如图3所示)的检测精度。

进一步地，在某些实施方式中，承载盘10内可开设有气道(图未示出)，对应地，至少部分凸起11可设有气孔(图未示出)，气道与气孔连通，用于通过气孔朝工件200的非边缘区域203吹气，使得存在一定形变的工件200能够恢复平整，提高工件200的平整度。其中，凸起11的上表面111的最高点处开设有气孔，气孔贯通整个凸起11并与承载盘10内的气道连通，当工件200放置在凸台13上时，与工件200的非边缘区域203接触的部分凸起11的气孔朝工件200吹气，使得工件200的非边缘区域203受到向上的作用力，使得向下凹陷的工件200在一定程度上能够变得相对平整，从而提高工件200的平整度。

请参阅图2，凸台13的上表面131上设有吸附结构17，吸附结构17用于吸附工件200的边缘区域201于凸台13上。

具体地，吸附结构17可包括设置于凸台13的上表面131的吸附孔171；承载装置100还可包括设置于承载盘10的下表面14的抽气单元30。吸附孔171与抽气单元30连通，并用于改变工件200的边缘区域201与凸台13的上表面131之间的气压，从而将工件200平稳地吸附在凸台13上。

其中，吸附孔171的数量可为多个，多个吸附孔171均匀地分布在凸台13上，以将工件200均匀平稳地吸附在凸台13上。当承载装置100带动工件200平移或旋转时，吸附孔171的吸附作用能够防止工件200脱离凸台13。

在一个实施例中，承载盘10的上表面12设有与搬运件(如机械手)匹配的避让槽19，避让槽19用于导引搬运件通过，使得搬运件能够将工件200平稳地放置在凸台13上。

具体地，避让槽19整体贯穿凸台13，并位于收容腔15内，即，避让槽19的两个开口位于承载盘10的不同位置，避让槽19的底部可低于承载盘10的上表面12，以便于搬运件能够通过避让槽19将工件200平稳地放置在凸台13上。

当搬运件的形状呈U字型，搬运件的两个支臂相对平行设置，即，当搬运件的两个支臂无限延伸时，两个支臂不会相交，且搬运件的两个支臂中的每个支臂两端大小一样时，避让槽19的数量为两个，两个避让槽19关于承载盘10的中心轴oo1对称设置，两个避让槽19之间的间隔与搬运件两个支臂的距离相关。避让槽19的两个开口大小与搬运件的支臂的大小对应，在避让槽19的一个开口至另一个开口的方向上，每个避让槽19的大小始终不变，以便于U字型的搬运件通过避让槽19将工件200平稳地放置在凸台13上。

当搬运件的形状呈U字型，搬运件的两个支臂无限延伸，两个支臂会在某一处相交且搬运件的两个支臂中的每个支臂的两端大小不一样时，避让槽19的数量为两个，两个避让槽19关于承载盘10的中心轴oo1对称设置，两个避让槽19之间的间隔与搬运件两个支臂的距离相关。避让槽19的两个开口大小与搬运件的两个支臂两端的大小对应，在避让槽19的一个开口(较大的开口)至另外一个开口(较小的开口)的方向上，每个避让槽19的大小越来越小。当搬运件搬运工件200时，搬运件从避让槽19开口大的一端伸入避让槽19开口小的一端，相对于两个支臂平行设置且两个支臂两端大小一致的搬运件而言，支臂两端大小不一致的搬运件能够更加平稳地将工件200放置在凸台13上。同时，当搬运件的两个支臂两端大小不一致时，避让槽19的开槽面积相对较大，可有效减少承载盘10的材料的使用，有效节约成本。

避让槽19的具体设置方式不局限于上述的实施方式，还可以是其他实施方式，具体与搬运件的形状有关，在此不一一列举。

请参阅图1及图2，在一个实施例中，承载装置100还可包括多个限位件50，多个限位件50设置于承载盘10的外周缘并位于收容腔15外，多个限位件50用于共同与工件200的边缘抵持以限定工件200在承载盘10上的位置。

具体地，限位件50的数量可为三个，三个限位件50均匀分布在承载盘10的外周缘上，其中，三个限位件50中的至少一个能够相对承载盘10移动。例如，可移动的限位件50与气缸40连接，在气缸40的驱动作用下带动限位件50在承载盘10的径向方向上移动，具体地，可移动的限位件50处的凸台13设有开口，气缸40可驱动限位件50移动，使限位件50朝向承载盘10的中心的一侧移动至与凸台13的内侧面齐平，在限位件50移动的过程中，限位件50推动偏置于凸台13上的工件200，使工件200的边缘区域201对准凸台13的上表面131。当搬运件放置工件200在凸台13上时，气缸40驱动限位件50朝远离承载盘10的中心的径向上移动，防止工件200放置在凸台10上时与限位件50发生碰撞而损坏工件200的边缘。当工件200放置在凸台13上之后，气缸40驱动限位件50朝靠近承载盘10的中心的径向上移动，直至工件200的边缘与三个限位件50抵持，可移动的限位件50停止移动，此时，三个限位件50同时抵持在工件200的边缘上，共同将工件200固定在凸台13上，至此，再平移或旋转承载装置100，从而带动工件200平移或旋转以到达待检测的位置，以实现对工件200的平移或旋转检测。

请参阅图2，承载盘10还可包括安装孔16，安装孔16位于避让槽19的底部和设有凸起11的承载盘10的上表面12，安装孔16用于供螺钉穿设承载盘10以将承载盘10可拆卸地安装在载台60上，以方便更换不同尺寸的承载盘10。

请参阅图2，承载装置100还可包括旋转轴70。旋转轴70安装在承载盘10的底部，用于在外部装置的驱动下带动承载盘10转动，以实现对工件200的旋转检测。

请参阅图3，本申请还提供一种检测设备1000。检测设备1000包括检测仪300和上述任一实施方式的承载装置100，检测仪300与承载装置100对应，并用于对承载在承载装置100上的工件200(图2所示)进行检测。

例如，检测仪300用于检测承载在凸台13上的工件200的表面特征或缺陷，由于工件200的非边缘区域203与收容腔15间隔，且位于收容腔15内的凸起11能够支撑工件200的非边缘区域203，保证工件200的平整度，有效提高工件200的良率。

本申请的承载装置100及检测设备1000中，边缘的凸台13用于承载工件200的边缘区域201，并通过凸台13上的吸附结构17吸附工件200于凸台13上，位于收容腔15内的凸起11能够支撑工件200的非边缘区域203，能够防止放置在承载装置100上的工件200发生形变，且当工件200的非边缘区域203存在形变时，由于工件200的边缘区域201吸附在凸台13上，工件200的非边缘区域203会受到凸起11向上的作用力，使得朝收容腔15内形变的工件200变得平整，提高工件200的平整度，提高检测设备1000对工件200的检测精度。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种承载装置，其特征在于，包括承载盘，所述承载盘的边缘设有凸台，所述凸台围成收容腔并用于承载工件的边缘区域，所述凸台设有吸附结构，所述吸附结构用于吸附所述工件的边缘区域于所述凸台；所述承载盘设有多个凸起，多个所述凸起位于所述收容腔内，并能够支撑所述工件的非边缘区域。

2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述凸起的上表面为半圆结构。

3.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，多个所述凸起环绕所述承载盘的中心均匀分布。

4.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，每个所述凸起固定设置于所述承载盘的上表面，所述凸起的上表面的最高点低于所述凸台的上表面。

5.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，至少部分所述凸起能够相对所述承载盘升降，以调节支撑所述工件的非边缘区域的支撑高度。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的承载装置，其特征在于，所述承载盘设有气道，至少部分所述凸起设有气孔，所述气道与所述气孔连通，用于通过所述气孔朝所述工件的非边缘区域吹气。

7.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述承载盘的上表面设有与搬运件匹配的避让槽，所述避让槽用于导引所述搬运件通过。

8.根据权利要求7所述的承载装置，其特征在于，所述避让槽贯穿所述凸台，并位于所述收容腔内。

9.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述承载装置还包括设置于所述承载盘的下表面的抽气单元，所述吸附结构包括设置于所述凸台的上表面的吸附孔，所述抽气单元与所述吸附孔连通，并用于改变所述工件的边缘区域与所述凸台的上表面之间的气压。

10.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述承载装置还包括多个限位件，多个所述限位件设置于所述承载盘的外周缘并位于所述收容腔外，多个所述限位件用于共同与所述工件的边缘抵触以限定所述工件在所述承载盘的位置。

11.根据权利要求10所述的承载装置，其特征在于，多个所述限位件中的至少一个能够相对所述承载盘移动。

12.一种检测设备，其特征在于，包括：

检测仪；及

权利要求1-11任意一所述的承载装置，所述检测仪与所述承载装置对应，并用于对承载于所述承载装置上的工件进行检测。

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