CN217385235U - 晶圆检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别是涉及一种晶圆检测装置。本实用新型的目的是提供一种能够实现自锁、取像更清楚的晶圆检测装置。本实用新型一种晶圆检测装置，包括底座单元、光学单元，所述底座单元包括水平底座、立柱，所述光学单元连接于所述立柱上，所述光学单元适于在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，所述水平底座底面为平板状，所述水平底座底面的中部开设有凹槽，所述凹槽所在区域为负压吸附区域，所述水平底座底面除所述凹槽外的区域为正压气浮区域，所述水平底座侧面分别设置有正压接入孔及负压接入孔。

Description

晶圆检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备，特别是涉及一种晶圆检测装置。

背景技术

在半导体设备中，常用光学显微系统检测晶圆表面的图案，以判断电路质量或通过拍摄到的图片进行测量。通常这类设备都是由可移动的样品台和固定的检测系统组成，对于功能单一且结构简单的检测设备，这种方式非常合适。但有些设备中，样品台无法具备足够的自由度或移动行程，这时必须移动检测系统。现有的检测系统，由于检测系统重量由导轨承载，当需要去除保持力时，如去掉电机使检测系统进入完全静止状态，检测系统的可移动部分无法自锁，影响使用；而且导轨需承载的承载力较大，导轨加上结构件后整个检测系统的自身重量较大，并且还需要考虑导轨承受的力矩是否允许。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现自锁、取像更清楚的晶圆检测装置。

为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：

本实用新型一种晶圆检测装置，包括底座单元、光学单元，所述底座单元包括水平底座、立柱，所述光学单元连接于所述立柱上，所述光学单元适于在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，所述水平底座底面为平板状，所述水平底座底面的中部开设有凹槽，所述凹槽所在区域为负压吸附区域，所述水平底座底面除所述凹槽外的区域为正压气浮区域，所述水平底座侧面分别设置有正压接入孔及负压接入孔。。

本实用新型一种晶圆检测装置，还包括X向移动组件、Y向移动组件，所述X向移动组件包括第一直线导轨、第一滑块及第一直线电机，所述第一直线导轨沿X轴方向设置，所述第一直线导轨连接于所述水平底座的表面，所述第一滑块适于在所述第一直线电机的带动下相对于所述第一直线导轨移动，所述Y向移动组件包括基板、第二直线导轨、第二滑块、第二直线电机，所述基板用于连接于基座上，所述第二直线导轨连接于所述基板的底面上，所述第二直线导轨沿Y轴方向设置，所述第二滑块适于在所述第二直线电机的带动下相对于所述第二直线导轨移动，所述第一滑块与所述第二滑块相互连接。

本实用新型一种晶圆检测装置，还包括弹性连接片，所述第一滑块与所述第二滑块通过所述弹性连接片相互连接。

本实用新型一种晶圆检测装置，其中所述弹性连接片为矩形钢板。

本实用新型一种晶圆检测装置，其中所述弹性连接片的厚度为0.8mm-1.2mm。

本实用新型一种晶圆检测装置，其中所述弹性连接片两端分别通过螺栓与所述第一滑块、所述第二滑块连接。

本实用新型一种晶圆检测装置，其中所述光学单元包括光学元件、安装支架及顶杆，所述光学元件连接于所述安装支架上，所述顶杆设置于所述安装支架内，所述顶杆适于伸出所述安装支架底部抵靠在所述水平底座上或回缩至所述安装支架内，所述顶杆伸出时所述安装支架相对于所述立柱沿Z轴方向向上移动，所述顶杆回缩时所述安装支架相对于所述立柱沿Z轴方向向下移动。

本实用新型一种晶圆检测装置，其中所述立柱上设置有第三导轨，所述第三导轨沿Z轴方向设置，所述安装支架上设置有第三滑块，所述第三滑块适于相对于所述第三导轨移动。

与现有技术相比，本实用新型晶圆检测装置至少具有以下有益效果：

本实用新型晶圆检测装置，由于包括底座单元、光学单元，光学单元适于在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，水平底座底面外圈为正压气浮区域，内圈为凹槽，凹槽为负压吸附区域，因此可通过底面外圈使重量较大的光学单元及底座单元浮起，可相对基座几乎无阻力地移动，省去了因为要考虑承载和倾覆力矩所必须的结构，并且可通过凹槽直接吸附固定在基座上，不需要电机即可保持完全静止，不会引入激励和干扰，使光学单元的位置更准确，取像更清楚。

下面结合附图对本实用新型晶圆检测装置作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型晶圆检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型晶圆检测装置去除基板后的结构示意图；

图3为本实用新型晶圆检测装置中光学单元的结构示意图；

图4为本实用新型晶圆检测装置中底座单元底面的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型晶圆检测装置，包括底座单元11、光学单元12，底座单元11包括水平底座111、立柱112，立柱112与水平底座111相连接，光学单元12连接于立柱112上，光学单元12适于在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，水平底座111底面为平板状，水平底座111底面的中部开设有凹槽114，凹槽114所在区域为负压吸附区域，水平底座111底面除凹槽114外的区域为正压气浮区域，水平底座111侧面分别设置有正压接入孔及负压接入孔。待检样品放置于样品台31上，为底座单元11通入正压，底座单元11与光学单元12一起脱离基座21，由于在底座单元11底面与基座21表面之间形成一定厚度的气膜，此时光学单元12可以相对基座21在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上任意移动，当光学单元12移动到样品检测点的上方后，将底座单元11的正压关闭，底座单元11与光学单元12同步重新落在基座21上，此时为底座单元11通入负压，凹槽114区域产生真空，底座单元11及光学单元12被牢固地吸附在基座21上，不再移动，实现自锁。本实用新型晶圆检测装置，由于包括底座单元11、光学单元12，光学单元12适于在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，水平底座111底面上外圈为正压气浮区域，内圈为凹槽114，凹槽114为负压吸附区域，因此可通过底面外圈使重量较大的光学单元12及底座单元11浮起，可相对基座21几乎无阻力地移动，省去了因为要考虑承载和倾覆力矩所必须的结构，并且可通过凹槽114直接吸附固定在基座21上实现自锁，不需要电机即可保持完全静止，不会引入激励和干扰，使光学单元12的位置更准确，取像更清楚。

可选地，本实用新型晶圆检测装置还包括X向移动组件13、Y向移动组件14，X向移动组件13包括第一直线导轨131、第一滑块132及第一直线电机，第一直线导轨131沿X轴方向设置，第一直线导轨131连接于水平底座111的表面，第一滑块132适于在第一直线电机的带动下相对于第一直线导轨131移动，Y向移动组件14包括基板141、第二直线导轨、第二滑块143、第二直线电机，第二直线电机安装于基板141上，基板141用于连接于基座21上，具体地，基板141两端通过多个螺钉连接于基座21上，第二直线导轨连接于基板141的底面上，第二直线导轨沿Y轴方向设置，第二滑块143适于在第二直线电机的带动下相对于第二直线导轨移动，第一滑块132与第二滑块143相互连接。需要调整光学元件12的位置时，为底座单元11通入正压，底座单元11与X向移动组件13、光学单元12一同浮起，脱离基座21，在第二直线电机的带动下，X向移动组件13与底座单元11一起通过第二滑块143相对第二直线导轨移动，从而调整光学单元12在Y轴方向的位置，在第一直线电机的带动下，第一滑块132相对第一直线导轨131移动，调整光学单元12在X轴方向的位置，调整到位后，为底座单元11通入负压，凹槽114区域产生真空，底座单元11被牢固地吸附在基座21上，然后光学单元对焦、采样，本实用新型晶圆检测装置重复通正压底座单元浮起—底座单元平移—通负压底座单元吸附—对焦采样的过程。由于第二滑块143倒挂在第二直线导轨上，第二直线导轨只起导向作用无需承受光学单元及底座单元的重量，无需考虑导轨承受的力矩是否允许，并且在X轴方向、Y轴方向分别设置一根导轨，降低了本晶圆检测装置的装调难度。

可选地，本实用新型晶圆检测装置还包括弹性连接片15，第一滑块132与第二滑块143通过弹性连接片15相互连接。当底座单元11通入正压时，底座单元11上升，通过弹性连接片15连接第一滑块132与第二滑块143，弹性连接片15能够垂向会变形，在底座单元11浮起时向上弯曲，提供浮起的高度。需要调整光学元件12的位置时，为底座单元11通入正压，在底座单元11底面与基座21表面之间形成一定厚度的气膜，底座单元11与X向移动组件13、光学单元12一同浮起，弹性连接片15产生向上的微小弯曲，弯曲量小于10um，由于弯曲量非常小，其产生的向下的反作用力不会对气膜产生影响。当第一直线电机、第二直线电机工作，底座单元11沿X轴方向或Y轴方向移动时，由于移动速度和加速度较低，不会令弹性连接片15产生翘曲。

可选地，弹性连接片15为矩形钢板，厚度可选0.8mm-1.2mm，使得弹性连接片15既能够垂向变形又不能太软。弹性连接片15两端分别通过螺栓与第一滑块132、第二滑块143连接。

可选地，光学单元12包括光学元件121、安装支架122、顶杆，光学元件121为相机，光学元件121连接于安装支架122上，顶杆连接于安装支架122内，顶杆伸出安装支架122底部时反推底座单元11，安装支架122相对于立柱112沿Z轴方向上移动，顶杆回缩时，安装支架122相对于立柱112沿Z轴方向下移动，从而调整光学元件121在Z轴方向的位置，以调整镜头、对焦等。

可选地，立柱112上设置有第三导轨113，第三导轨113沿Z轴方向设置，安装支架122上设置有第三滑块124，第三滑块124适于相对于第三导轨113移动，第三导轨113优选交叉滚柱导轨或宽幅滚珠导轨。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种晶圆检测装置，其特征在于，包括底座单元(11)、光学单元(12)，所述底座单元(11)包括水平底座(111)、立柱(112)，所述光学单元(12)连接于所述立柱(112)上，所述光学单元(12)适于在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，所述水平底座(111)底面为平板状，所述水平底座(111)底面的中部开设有凹槽(114)，所述凹槽(114)所在区域为负压吸附区域，所述水平底座(111)底面除所述凹槽(114)外的区域为正压气浮区域，所述水平底座(111)侧面分别设置有正压接入孔及负压接入孔。

2.根据权利要求1所述的晶圆检测装置，其特征在于，还包括X向移动组件(13)、Y向移动组件(14)，所述X向移动组件(13)包括第一直线导轨(131)、第一滑块(132)及第一直线电机，所述第一直线导轨(131)沿X轴方向设置，所述第一直线导轨(131)连接于所述水平底座(111)的表面，所述第一滑块(132)适于在所述第一直线电机的带动下相对于所述第一直线导轨(131)移动，所述Y向移动组件(14)包括基板(141)、第二直线导轨、第二滑块(143)、第二直线电机，所述基板(141)用于连接于基座(21)上，所述第二直线导轨连接于所述基板(141)的底面上，所述第二直线导轨沿Y轴方向设置，所述第二滑块(143)适于在所述第二直线电机的带动下相对于所述第二直线导轨移动，所述第一滑块(132)与所述第二滑块(143)相互连接。

3.根据权利要求2所述的晶圆检测装置，其特征在于，还包括弹性连接片(15)，所述第一滑块(132)与所述第二滑块(143)通过所述弹性连接片(15)相互连接。

4.根据权利要求3所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述弹性连接片(15)为矩形钢板。

5.根据权利要求4所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述弹性连接片(15)的厚度为0.8mm-1.2mm。

6.根据权利要求5所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述弹性连接片(15)两端分别通过螺栓与所述第一滑块(132)、所述第二滑块(143)连接。

7.根据权利要求6所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述光学单元(12)包括光学元件(121)、安装支架(122)及顶杆，所述光学元件(121)连接于所述安装支架(122)上，所述顶杆设置于所述安装支架(122)内，所述顶杆适于伸出所述安装支架(122)底部抵靠在所述水平底座(111)上或回缩至所述安装支架(122)内，所述顶杆伸出时所述安装支架(122)相对于所述立柱(112)沿Z轴方向向上移动，所述顶杆回缩时所述安装支架(122)相对于所述立柱(112)沿Z轴方向向下移动。

8.根据权利要求7所述的晶圆检测装置，其特征在于，所述立柱(112)上设置有第三导轨(113)，所述第三导轨(113)沿Z轴方向设置，所述安装支架(122)上设置有第三滑块(124)，所述第三滑块(124)适于相对于所述第三导轨(113)移动。

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