CN215768288U - 一种视觉检测平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体加工技术领域，公开了一种视觉检测平台，其包括承载机构，承载机构包括支承组件、导向组件以及承载台，导向组件及承载台均设于支承组件上，导向组件设有导向槽；其中，当待测件处于承载状态时，待测件插入导向槽内。基于上述结构，支承组件的导向槽起到了辅助支撑、导向和限位的作用，使得待测件移动至承载台的过程中以及承载台随支承组件移动的过程中，也即，待测件处于承载状态中时，待测件通过导向槽的限位和支撑稳固地置于承载台上，有效防止待测件滑移甚至滑脱，位置不易产生偏移，提高了检测的精准度。

Description

一种视觉检测平台

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，特别是涉及一种视觉检测平台。

背景技术

目前，随着科技的发展，集成电路产业在我国得到了大力发展，半导体的应用日益广泛，如何高效检测和制造半导体成为了重要课题。制作半导体所用的晶圆和料条在制造工艺中容易产生污染、划痕和裂纹等缺陷，因此需要对其进行视觉检测。

现有的视觉检测平台在将待测件运输至承载台的过程中并未对待测件进行限位，导致待测件放置不稳固，位置容易产生偏移，降低了检测的精准度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可防止待测件滑移的视觉检测平台。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种视觉检测平台，其包括承载机构，所述承载机构包括支承组件、导向组件以及承载台，所述导向组件及所述承载台均设于所述支承组件上，所述导向组件设有导向槽；

其中，当待测件处于承载状态时，所述待测件插入所述导向槽内。

在本申请的一些实施例中，所述导向组件包括第一导轨、第一驱动装置、第一压板、第二导轨、第二驱动装置以及第二压板，所述第一导轨设于所述支承组件的一侧并沿Y轴延伸，所述第一压板平行设置于所述第一导轨上，二者之间形成所述导向槽，所述第一驱动装置用于驱动所述第一压板靠近或远离所述第一导轨；

所述第二导轨设于所述支承组件的另一侧并与所述第一导轨相平行，所述第二压板平行设置于所述第二导轨上，二者之间形成所述导向槽，所述第二驱动装置用于驱动所述第二压板靠近或远离所述第二导轨；

当所述待测件处于承载状态时，所述待测件的一侧位于所述第一导轨和所述第一压板之间的导向槽中，其另一侧位于所述第二导轨和所述第二压板之间的导向槽中。

在本申请的一些实施例中，所述支承组件包括支座、第一支架以及第一升降装置，所述承载台设于所述支座上，所述第一支架可升降地设于所述支座上，所述第一导轨和所述第二导轨分别设于所述第一支架的两侧，所述第一升降装置用于驱动所述第一支架升降，以使所述待测件移动至所述承载台的顶部。

在本申请的一些实施例中，所述支承组件还包括感应装置，所述感应装置设于所述第一支架上，用于感应所述第一支架的高度位置。

在本申请的一些实施例中，所述第一支架具有沿X轴方向排列的第一安装点、第二安装点和第三安装点，所述承载台为晶圆承载件或料条承载件，当所述承载台为所述晶圆承载件时，所述第二导轨安装于所述第一安装点或所述第二安装点，当所述承载台为所述料条承载件时，所述第二导轨安装于所述第三安装点。

在本申请的一些实施例中，所述承载台为晶圆承载件，所述承载台包括晶圆吸气板和两个第一支撑腿，两个所述第一支撑腿设于所述支座上，所述晶圆吸气板设于两个所述第一支撑腿的顶部。

在本申请的一些实施例中，所述承载台为料条承载件，所述承载台包括料条吸盘、料条检测光源以及两个第二支撑腿，两个所述第二支撑腿设于所述支座上，所述料条吸盘设于两个所述第二支撑腿的顶部，所述料条检测光源设于两个所述第二支撑腿之间，并位于所述料条吸盘的下方。

在本申请的一些实施例中，所述支承组件还包括滑块、滑轨以及第三驱动装置，所述滑轨设于所述第一支架的一侧并沿X轴方向延伸，所述滑块设于所述滑轨上，所述第一导轨设于所述滑块上，所述第三驱动装置用于驱动所述滑块移动。

在本申请的一些实施例中，所述支承组件还包括接料杆，所述接料杆设于所述第一支架的一端，并位于所述第一导轨和所述第二导轨之间。

在本申请的一些实施例中，所述导向组件还包括入料传感器和到位传感器，所述入料传感器设于第二导轨的一端，所述到位传感器设于所述第二导轨上。

本实用新型提供一种视觉检测平台，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型提供的视觉检测平台包括承载机构，承载机构包括支承组件、导向组件以及承载台，导向组件及承载台均设于支承组件上，导向组件设有导向槽；其中，当待测件处于承载状态时，待测件插入导向槽内。基于上述结构，支承组件的导向槽起到了辅助支撑、导向和限位的作用，使得待测件移动至承载台的过程中以及承载台随支承组件移动的过程中，也即，待测件处于承载状态中时，待测件通过导向槽的限位和支撑稳固地置于承载台上，有效防止待测件滑移甚至滑脱，位置不易产生偏移，提高了检测的精准度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的视觉检测平台位于视觉检测装置上的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的储料机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的移动机构的局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例的移动机构的局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例的承载机构的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例的承载机构的局部结构示意图；、

图7为本实用新型实施例的承载台的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的夹取机构的结构示意图；

图9为本实用新型实施例的视觉检测机构的局部结构示意图；

图10为本实用新型实施例的视觉检测机构的局部结构示意图。

图中：1、工作平台；11、安装板；12、第二升降装置；2、控制系统；3、储料机构；31、支撑板；32、储料盒；33、第三升降装置；4、移动机构；41、运动平台；42、横向电机；43、丝杆传动组件；44、底板；45、滑道；46、纵向电机；5、承载机构；51、支承组件；511、支座；512、第一支架；512a、第一安装点；512b、第二安装点；512c、第三安装点；513、第一升降装置；514、感应装置；515、滑块；516、滑轨；517、第三驱动装置；518、接料杆；52、导向组件；521、导向槽；522、第一导轨；523、第一驱动装置；524、第一压板；525、第二导轨；526、第二驱动装置；527、第二压板；528、入料传感器；529、到位传感器；53、承载台；531、晶圆吸气板；532、第一支撑腿；533、料条吸盘；534、料条检测光源；535、第二支撑腿；6、夹取机构；61、第三导轨；62、连接板；63、夹爪；64、第四驱动装置；65、第五驱动装置；66、第六驱动装置；7、视觉检测机构；71、面扫描模块；711、第二支架；712、第一调节组件；713、面扫描相机；714、面扫描光源；715、第三调节组件；72、线扫描模块；721、第三支架；722、第二调节组件；723、线扫描相机；724、线扫描光源；725、第四调节组件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要理解的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所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。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，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本申请的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1、图5和图6所示，本实用新型实施例提供了一种视觉检测装置，其包括工作平台1、控制系统2、储料机构3以及设于工作平台1上的移动机构4、承载机构5、夹取机构6和视觉检测机构7，储料机构3用于存放待测件，承载机构5包括支承组件51、导向组件52以及承载台53，支承组件51设于移动机构4上，导向组件52及承载台53均可拆卸地安装于支承组件51上，导向组件52设有导向槽521，移动机构4、夹取机构6和视觉检测机构7均与控制系统2电连接；其中，控制系统2控制夹取机构6将待测件从储料机构3夹取至导向槽521中并移动至承载台53上，移动机构4带动承载台53移动至视觉检测机构7的下方，视觉检测机构7用于检测待测件。需要理解的是，本实用新型实施例中的承载机构即为视觉检测平台，待测件处于承载状态时，待测件插入导向槽521内。

基于上述结构，针对不同尺寸规格的晶圆和料条选择对应的导向组件52和承载台53并将其安装于支承组件51上，从而使得承载机构5可适配支承不同尺寸的晶圆和料条，满足多样化的检测需求；其次，支承组件51的导向槽521起到了辅助支撑、导向和限位的作用，使得待测件在夹取机构6移动待测件至承载台53的过程中以及承载台53随支承组件51移动的过程中均较为稳固地置于承载台53上，防止待测件滑移甚至滑脱，提高了检测的精准度；另外，通过控制系统2的控制，夹取机构6将待测件夹取至导向槽521和承载台53上，移动机构4带动承载台53移动至视觉检测机构7的下方，视觉检测机构7对待测件进行检测，检测完毕后移动机构4带到承载台53回到储料机构3处，夹取机构6将检测完的晶圆或料条夹取并放入储料盒32内，全程智能自动化，无需人工取放，大大降低了人工参与度，提高了检测的效率。

可选地，如图6所示，在本实施例中，导向组件52包括第一导轨522、第一驱动装置523、第一压板524、第二导轨525、第二驱动装置526以及第二压板527，第一导轨522设于支承组件51的一侧并沿Y轴延伸，第一压板524平行设置于第一导轨522上，二者之间形成导向槽521，也即，导向槽521沿Y轴方向延伸，第一驱动装置523用于驱动第一压板524靠近或远离第一导轨522；第二导轨525可拆卸地设于支承组件51的另一侧并与第一导轨522相平行，第二压板527平行设置于第二导轨525上，二者之间形成导向槽521，第二驱动装置526用于驱动第二压板527靠近或远离第二导轨525，第一驱动装置523和第二驱动装置526均与控制系统2电连接，控制系统2控制夹取机构6夹取待测件移动，当待测件处于承载状态时，待测件的一侧位于第一导轨522和第一压板524之间的导向槽521中，其另一侧位于第二导轨525和第二压板527之间的导向槽521中。基于此，可根据待测件的厚度控制第一驱动装置523调整第一导轨522和第一压板524之间的距离，控制第二驱动装置526调整第二导轨525和第二压板527之间的距离，以形成合适宽度的导向槽521，实现辅助支撑、固定和引导待测件的同时，不会压坏待测件。第一驱动装置523和第二驱动装置526优选为气缸。优选地，导向组件52还包括入料传感器528和到位传感器529，入料传感器528设于第二导轨525靠近储料盒32的一端，到位传感器529设于第二导轨525上，入料传感器528和到位传感器529均与控制系统2电连接。如此，入料传感器528可反馈入料情况至控制系统2，到位传感器529则可检测待测件是否移动至指定位置。

可选地，如图5所示，在本实施例中，支承组件51包括支座511、第一支架512、第一升降装置513以及感应装置514，承载台53设于支座511上，第一支架512可升降地设于支座511上，第一导轨522和第二导轨525分别设于第一支架512的两侧，感应装置514设于第一支架512上，用于感应第一支架512的高度位置，控制系统2与第一升降装置513、感应装置514均电连接，并控制第一升降装置513驱动第一支架512升降，以使待测件移动至承载台53的顶部。基于此，可控制第一支架512升降，并带动待测件下降至承载台53上。感应装置514优选为光电传感器，第一升降装置513优选为步进电机。

可选地，如图5至图7所示，在本实施例中，第一支架512具有沿X轴方向排列的第一安装点512a、第二安装点512b和第三安装点512c，承载台53为晶圆承载件或料条承载件，当承载台53为晶圆承载件时，第二导轨525安装于第一安装点512a或第二安装点512b，当承载台53为料条承载件时，第二导轨525安装于第三安装点512c。如此，当需要检测大尺寸的晶圆例如12寸晶圆时，将第二导轨525安装于第一安装点512a，即可使得第一导轨522和第二导轨525之间的距离与晶圆的尺寸适配，精准地支撑、固定晶圆，相对于设置移动部件调整第一导轨522和第二导轨525之间的距离以适配晶圆尺寸而言，误差更小，安装位置更精准；当需要检测小尺寸的晶圆例如10寸晶圆时，将第二导轨525安装于第二安装点512b，即可使得第一导轨522和第二导轨525之间的距离与晶圆的尺寸适配，精准地支撑、固定晶圆；当需要检测尺寸更小的料条时，将第二导轨525安装于第三安装点512c，即可使得第一导轨522和第二导轨525之间的距离与料条的尺寸适配，精准地支撑、固定料条。具体地，晶圆承载件包括晶圆吸气板531和两个第一支撑腿532，两个第一支撑腿532设于支座511靠近中央的位置，晶圆吸气板531设于两个第一支撑腿532的顶部。料条承载件包括料条吸盘533、料条检测光源534以及两个第二支撑腿535，两个第二支撑腿535设于支座511靠近中央的位置，料条吸盘533设于两个第二支撑腿535的顶部，料条检测光源534设于两个第二支撑腿535之间，并位于料条吸盘533的下方。

可选地，如图5所示，在本实施例中，支承组件51还包括滑块515、滑轨516以及第三驱动装置517，滑轨516设于第一支架512的一侧并沿X轴方向延伸，滑块515设于滑轨516上，第一导轨522设于滑块515上，控制系统2与第三驱动装置517电连接，并控制第三驱动装置517驱动滑块515移动。基于此，当需要适配更多尺寸的晶圆和料条时，通过滑块515和滑轨516可微调第一导轨522的位置，从而微调第一导轨522和第二导轨525之间的距离。

可选地，如图5所示，在本实施例中，支承组件51还包括接料杆518，接料杆518设于第一支架512靠近储料机构3的一端，并位于第一导轨522和第二导轨525之间，用于辅助支撑待测件。

可选地，如图1、图9和图10所示，在本实施例中，视觉检测机构7包括设于工作平台1上的面扫描模块71和线扫描模块72，面扫描模块71包括第二支架711、第一调节组件712以及设于第二支架711上的面扫描相机713以及面扫描光源714，第二支架711和第一调节组件712设于工作平台1上，第一调节组件712用于调节第二支架711在Z轴方向上的高度，面扫描相机713和面扫描光源714均与控制系统2电连接；线扫描模块72包括第三支架721、第二调节组件722、线扫描相机723以及线扫描光源724，第三支架721和第二调节组件722倾斜设于工作平台1上并位于面扫描相机713的一侧，线扫描相机723设于第三支架721上，线扫描光源724倾斜设于工作平台1上并位于面扫描相机713的另一侧，第二调节组件722用于调节第三支架721斜向上的高度，线扫描相机723和线扫描光源724均与控制系统2电连接。基于此，可通过第一调节组件712灵活调整面扫描相机713的高度，并可通过第二调节组件722调整线扫描相机723的高度，从而使得视觉检测机构7的位置调整更为灵活。其次，通过线扫描相机723和面扫描相机713对待测件进行多重检测，大大提高了检测的精准度。另外，线扫描光源724、面扫描相机713以及线扫描相机723的位置排布较为合理，互相不会发生干涉。优选地，面扫描模块71还包括设于第二支架711上的第三调节组件715，线扫描模块72还包括设于工作平台1上的第四调节组件725，第三调节组件715与面扫描光源714相连接，用于调整面扫描光源714的高度，第四调节组件725与线扫描光源724相连接，用于调整面扫描光源714斜向上的高度。

可选地，如图1所示，在本实施例中，工作平台1上设有安装板11和第二升降装置12，第二支架711、第一调节组件712、第三支架721和第二调节组件722均设于安装板11上，控制系统2与第二升降装置12电连接，并控制第二升降装置12驱动安装板11升降运动。如此，可对面扫描相机713和线扫描相机723整体进行升降，从而使得视觉检测机构7的位置调整更为快捷。

可选地，如图2所示，在本实施例中，储料机构3包括支撑板31、储料盒32以及第三升降装置33，支撑板31设于第三升降装置33上，储料盒32设于支撑板31上，储料盒32可供待测件取放，控制系统2与第三升降装置33电连接，并控制第三升降装置33驱动储料盒32升降运动。基于此，储料盒32可通过控制系统2的控制自动升至入料位置，从而便于夹取机构6对待测件进行夹取，上料更为智能自动化。

可选地，如图8所示，在本实施例中，夹取机构6包括第三导轨61、连接板62、夹爪63、第四驱动装置64、第五驱动装置65以及第六驱动装置66，第三导轨61沿Y轴方向延伸，连接板62的一端可滑动地设于第三导轨61上，夹爪63可移动地设于连接板62上，第四驱动装置64用于驱动连接板62沿第三导轨61滑动，第五驱动装置65用于驱动夹爪63沿Y轴方向滑动，第六驱动装置66用于驱动夹爪63夹紧或松开，第四驱动装置64、第五驱动装置65和第六驱动装置66均与控制系统2电连接。基于此，可使得夹爪63的移动更为精准灵活。第四驱动装置64优选为伺服电机，第五驱动装置65和第六驱动装置66优选为气缸。

可选地，如图3和图4所示，在本实施例中，移动机构4包括运动平台41、横向电机42、丝杆传动组件43、底板44、滑道45以及纵向电机46，丝杆传动组件43设于工作平台1上，底板44设于丝杆传动组件43上，横向电机42用于驱动底板44沿X轴方向运动，滑道45设于底板44上并沿Y轴方向延伸，运动平台41设于滑道45上，支承组件51设于运动平台41上，纵向电机46用于驱动运动平台41沿Y轴方向运动，横向电机42和纵向电机46均与控制系统2电连接。如此，可实现带动承载台53沿X轴、Y轴移动，一方面使得对待测件的检测更为灵活精准，另一方面移动机构4带动第一支架512和承载台53在入料位置和检测位置之间移动，使得上料和检测工序更为智能自动化。

本实用新型实施例提供的视觉检测装置的使用方法为：根据待测件的种类和规格，安装第一导轨522和对应的承载台53，第三升降装置33驱动储料盒32升至入料位置，运动平台41和第一升降装置513带动第一支架512移动至入料位置，夹爪63从储料盒32中夹取待测件至导向槽521中，并滑动至承载台53的上方，第一升降装置513驱动第一支架512下降，使待测件落至承载台53上，运动平台41带动待测件移动至检测位置，第三升降装置33驱动面扫描相机713和线扫描相机723升降至预定位置，并对待测件进行扫描检测，检测完毕后，运动平台41和第一升降装置513带动第一支架512回到入料位置，夹爪63将检测后的晶圆或料条夹取并放入储料盒32内。

综上，本实用新型实施例提供了一种视觉检测装置，其主要由工作平台1、控制系统2、储料机构3以及设于工作平台1上的移动机构4、承载机构5、夹取机构6和视觉检测机构7构成，储料机构3用于存放待测件，承载机构5包括支承组件51、导向组件52以及承载台53，支承组件51设于移动机构4上，导向组件52及承载台53均可拆卸地安装于支承组件51上，导向组件52设有导向槽521，移动机构4、夹取机构6和视觉检测机构7均与控制系统2电连接；其中，控制系统2控制夹取机构6将待测件从储料机构3夹取至导向槽521中并移动至承载台53上，移动机构4带动承载台53移动至视觉检测机构7的下方，视觉检测机构7用于检测待测件。与现有技术相比，该视觉检测装置具有适配多种晶圆和料条、自动化程度高、防止滑移等优点。

另外，与现有技术相比，视觉检测平台，即承载机构5，具有防止待测件滑移、待测件放置稳固等优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种视觉检测平台，其特征在于，包括承载机构，所述承载机构包括支承组件、导向组件以及承载台，所述导向组件及所述承载台均设于所述支承组件上，所述导向组件设有导向槽；

其中，当待测件处于承载状态时，所述待测件插入所述导向槽内。

2.如权利要求1所述的视觉检测平台，其特征在于，所述导向组件包括第一导轨、第一驱动装置、第一压板、第二导轨、第二驱动装置以及第二压板，所述第一导轨设于所述支承组件的一侧并沿Y轴延伸，所述第一压板平行设置于所述第一导轨上，二者之间形成所述导向槽，所述第一驱动装置用于驱动所述第一压板靠近或远离所述第一导轨；

所述第二导轨设于所述支承组件的另一侧并与所述第一导轨相平行，所述第二压板平行设置于所述第二导轨上，二者之间形成所述导向槽，所述第二驱动装置用于驱动所述第二压板靠近或远离所述第二导轨；

当所述待测件处于承载状态时，所述待测件的一侧位于所述第一导轨和所述第一压板之间的导向槽中，其另一侧位于所述第二导轨和所述第二压板之间的导向槽中。

3.如权利要求2所述的视觉检测平台，其特征在于，所述支承组件包括支座、第一支架以及第一升降装置，所述承载台设于所述支座上，所述第一支架可升降地设于所述支座上，所述第一导轨和所述第二导轨分别设于所述第一支架的两侧，所述第一升降装置用于驱动所述第一支架升降，以使所述待测件移动至所述承载台的顶部。

4.如权利要求3所述的视觉检测平台，其特征在于，所述支承组件还包括感应装置，所述感应装置设于所述第一支架上，用于感应所述第一支架的高度位置。

5.如权利要求3所述的视觉检测平台，其特征在于，所述第一支架具有沿X轴方向排列的第一安装点、第二安装点和第三安装点，所述承载台为晶圆承载件或料条承载件，当所述承载台为所述晶圆承载件时，所述第二导轨安装于所述第一安装点或所述第二安装点，当所述承载台为所述料条承载件时，所述第二导轨安装于所述第三安装点。

6.如权利要求5所述的视觉检测平台，其特征在于，所述承载台为晶圆承载件，所述承载台包括晶圆吸气板和两个第一支撑腿，两个所述第一支撑腿设于所述支座上，所述晶圆吸气板设于两个所述第一支撑腿的顶部。

7.如权利要求5所述的视觉检测平台，其特征在于，所述承载台为料条承载件，所述承载台包括料条吸盘、料条检测光源以及两个第二支撑腿，两个所述第二支撑腿设于所述支座上，所述料条吸盘设于两个所述第二支撑腿的顶部，所述料条检测光源设于两个所述第二支撑腿之间，并位于所述料条吸盘的下方。

8.如权利要求5所述的视觉检测平台，其特征在于，所述支承组件还包括滑块、滑轨以及第三驱动装置，所述滑轨设于所述第一支架的一侧并沿X轴方向延伸，所述滑块设于所述滑轨上，所述第一导轨设于所述滑块上，所述第三驱动装置用于驱动所述滑块移动。

9.如权利要求3所述的视觉检测平台，其特征在于，所述支承组件还包括接料杆，所述接料杆设于所述第一支架的一端，并位于所述第一导轨和所述第二导轨之间。

10.如权利要求2所述的视觉检测平台，其特征在于，所述导向组件还包括入料传感器和到位传感器，所述入料传感器设于第二导轨的一端，所述到位传感器设于所述第二导轨上。

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