CN218254774U - 用于光学晶圆的测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于光学晶圆的测试设备。该测试设备包括：承载装置，具有载物板，载物板上设有多个用于容纳晶圆的置物槽，置物槽呈矩形阵列布设于载物板；第一调节装置，具有可沿X向移动的调节端，调节端连接于承载装置，以用于调节承载装置的位置；第二调节装置，具有可沿Y向移动的伸缩端，第一调节装置连接于伸缩端；光纤准直装置，具有光纤头，光纤准直装置设置于第一调节装置下方，用于探测置物槽中晶圆相对于光纤头的间距；控制器，分别通信连接于第一调节装置、第二调节装置和光纤准直调节装置，以用于调节第一调节装置和第二调节装置的运动状态。由此，解决了现有技术中存在的晶圆测试结果不准确和效率低的问题。

Description

用于光学晶圆的测试设备

技术领域

本实用新型属于晶圆检测设备领域，具体涉及一种用于光学晶圆的测试设备。

背景技术

伴随着光纤通讯技术的不断发展和普及使用，波分复用技术相关的膜片开始大量进入光纤敷设的骨干网络和城域网络，对于膜片的需求量也越来越大，间接地，使得切割成膜片的晶圆的需求量也随之上涨。

晶圆在切割后，会对晶圆的表面品质和形位误差等参数进行检测，从而筛选出符合生产需求的高质量的晶圆。目前，主要采用人工测试的方式逐一对晶圆的产品质量进行检测。整体的测试效率低，且对于产品的质量评估标准并不统一。同时，由于工人长时间的作业，可能出现过程疲劳和测试偏差等因素，导致晶圆的参数测试得不到有效保障。并且，人工在吸取晶圆，并将晶圆放置于准直器的测试区域时，由于操作习惯和姿势差异，即使是同一工人在同一工位采用同样的工具对相同的晶圆进行测试，测试结果也存在一定偏差，因此，这也在一定程度上影响了对晶圆质量的评估结果。

针对现有技术中存在的晶圆测试结果不准确和效率低的问题，还需要提出一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于光学晶圆的测试设备，以解决现有技术中存在的晶圆测试结果不准确和效率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于光学晶圆的测试设备，包括：

承载装置，具有载物板，所述载物板上设有多个用于容纳晶圆的置物槽，所述置物槽呈矩形阵列布设于所述载物板；

第一调节装置，具有可沿X向移动的调节端，所述调节端连接于所述承载装置，以用于调节所述承载装置的位置；

第二调节装置，具有可沿Y向移动的伸缩端，所述第一调节装置连接于所述伸缩端；

光纤准直装置，具有光纤头，所述光纤准直装置设置于所述第一调节装置下方，用于探测所述置物槽中晶圆相对于所述光纤头的间距；以及

控制器，分别通信连接于所述第一调节装置、第二调节装置和光纤准直调节装置，以用于调节所述第一调节装置和所述第二调节装置的运动状态。

在一种可能的设计中，所述承载装置包括定位座、滑块、夹具和载物板；

所述定位座连接于所述调节端，且所述定位座上设有安装槽，所述安装槽具有相对的第一端和第二端；

所述夹具上设有与所述载物板相适配的限位槽，所述载物板可拆卸地设置于所述限位槽中；所述夹具形成为与所述安装槽相适配的结构，以卡设于所述安装槽的第一端；所述滑块设置于所述安装槽的第二端并通过弹簧连接于所述定位座，以能够在受到外力时回缩，而在外力消除时抵压所述夹具。

在一种可能的设计中，所述滑块面向于所述夹具的端面设有缓冲垫；所述滑块的底面设有滚珠。

在一种可能的设计中，所述承载装置还包括固定块，所述固定块连接于所述定位座，且所述固定块上设有插接于所述弹簧的限位轴。

在一种可能的设计中，所述定位座的两侧分别设有避让口，以能够通过所述避让口取放所述夹具。

在一种可能的设计中，所述载物板包括具有通孔的底面层和具有所述置物槽的限位层，所述限位层位于所述底面层上方并贴合于所述底面层，且两者均设于所述限位槽中。

在一种可能的设计中，所述第一调节装置包括第一导轨、第一导块和第一线性驱动器，所述第一导轨连接于所述第二调节装置的伸缩端并且所述第一导轨的延伸方向平行于所述X向；所述承载装置连接于所述第一导块；

所述第一导块的一端可移动地卡设于所述第一导轨，所述第一导块的另一端连接于所述第一线性驱动器，以当所述第一线性驱动器伸缩时，能够带动所述第一导块沿所述第一导轨移动。

在一种可能的设计中，所述第二调节装置包括第二导轨、第二导块和第二线性驱动器，所述第二导轨沿所述Y向延伸；所述第一调节装置连接于所述第二导块；

所述第二导块的一端可移动地连接于所述第二导轨，所述第二导块的另一端连接于所述第二线性驱动器，以当所述第二线性驱动器伸缩时，能够带动所述第二导块沿所述第二导轨移动。

在一种可能的设计中，所述光纤准直装置包括光纤准直器、调位机构和万向转动机构；

所述万向转动机构的一端连接于所述光纤准直器，以带动所述光纤准直器沿球面转动；所述调位机构连接于所述万向转动机构，以调节所述万向转动机构的位置。

在一种可能的设计中，所述测试设备还包括基板和紧固件，所述基板上设有多个呈阵列排布的且与所述紧固件相配合的安装孔，所述承载装置、所述第一调节装置、所述第二调节装置和所述光纤准直装置分别通过所述紧固件可拆卸地连接于所述基板。

该测试设备的工作过程可以概述为：首先，可以将多个晶圆放置于置物槽中，此后，第一调节装置和/或第二调节装置移动，从而将承载装置移动至光纤准直装置的作用范围，这样一来，可以使光纤准直装置对晶圆进行快速有效的检测。

这样一来，只需要第一调节装置和/或第二装置移动，便可以使不同的晶圆分别正对光纤准直装置，从而提高整体的检测效率。测试设备对于晶圆的检测标准统一，可以减少因人为检测而带来的偏差，从而排查外部因素的干扰，保障晶圆的测试参数，提高膜片生产评估结果的准确性。

通过上述技术方案，置物槽可以有效限定晶圆的位置，从而防止承载装置移动时晶圆位置发生偏移。这样一来，可以保证晶圆位置的稳定性，进而使光纤准直装置可以在其测试区域内对不同的晶圆进行有效测试。通过第一调节装置和/或第二调节装置来承载装置的位置，可以使置物槽中的晶圆能够逐一有序地靠近光纤准直装置，第一调节装置和第二调节装置的机械位移量相对固定，可以在一定程度上减少位移而造成的误差，由此保证测试结果的准确性。通过这样的测试方式，可代替传统人工逐一吸取晶圆检测的方式，一方面可以保证测试结果的准确性，另一方面，还可以提高整体的检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的用于光学晶圆的测试设备在第一视角的立体结构示意图；

图2是本实用新型提供的用于光学晶圆的测试设备在第二视角的立体结构示意图；

图3是图2中A部分的结构示意图。

上述附图中：1-承载装置，11-定位座，12-滑块，13-避让口，14-夹具，15-载物板，16-固定块，2-第一调节装置，21-第一导轨，22-第一导块，23-第一线性驱动器，3-第二调节装置，31-第二导轨，32-第二导块，33-第二线性驱动器，4-光纤准直装置，41-光纤准直器，42-调位机构，43-万向转动机构，5-基板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型示例的实施例。

如图1至图3所示，本实施例提供的用于光学晶圆的测试设备包括：承载装置1，具有载物板15，载物板15上设有多个用于容纳晶圆的置物槽，置物槽呈矩形阵列布设于载物板15；第一调节装置2，具有可沿X向移动的调节端，调节端连接于承载装置1，以用于调节承载装置1的位置；第二调节装置3，具有可沿Y向移动的伸缩端，第一调节装置2连接于伸缩端；光纤准直装置4，具有光纤头，光纤准直装置4设置于第一调节装置2下方，用于探测置物槽中晶圆相对于光纤头的间距；控制器，分别通信连接于第一调节装置2、第二调节装置3和光纤准直调节装置，以用于调节第一调节装置2和第二调节装置3的运动状态。

该测试设备的工作过程可以概述为：首先，可以将多个晶圆放置于置物槽中，此后，第一调节装置2和/或第二调节装置3移动，从而将承载装置1移动至光纤准直装置4的作用范围，这样一来，可以使光纤准直装置4对晶圆进行快速有效的检测。

这样一来，只需要第一调节装置2和/或第二装置移动，便可以使不同的晶圆分别正对光纤准直装置4，从而提高整体的检测效率。测试设备对于晶圆的检测标准统一，可以减少因人为检测而带来的偏差，从而排查外部因素的干扰，保障晶圆的测试参数，提高膜片生产评估结果的准确性。

通过上述技术方案，置物槽可以有效限定晶圆的位置，从而防止承载装置1移动时晶圆位置发生偏移。这样一来，可以保证晶圆位置的稳定性，进而使光纤准直装置4可以在其测试区域内对不同的晶圆进行有效测试。通过第一调节装置2和/或第二调节装置3来承载装置1的位置，可以使置物槽中的晶圆能够逐一有序地靠近光纤准直装置4，第一调节装置2和第二调节装置3的机械位移量相对固定，可以在一定程度上减少位移而造成的误差，由此保证测试结果的准确性。通过这样的测试方式，可代替传统人工逐一吸取晶圆检测的方式，一方面可以保证测试结果的准确性，另一方面，还可以提高整体的检测效率。

在本公开提供的一种实施例中，承载装置1包括定位座11、滑块12、夹具14和载物板15；定位座11连接于调节端，且定位座11上设有安装槽，安装槽具有相对的第一端和第二端；夹具14上设有与载物板15相适配的限位槽，载物板15可拆卸地设置于限位槽中；夹具14形成为与安装槽相适配的结构，以卡设于安装槽的第一端；滑块12设置于安装槽的第二端并通过弹簧连接于定位座11，以能够在受到外力时回缩，而在外力消除时抵压夹具14。

通过夹具14的位置固定方式，可便于取放/维护夹具14和载物板15。这样一来，可以根据检测数量更换不同规格的夹具14，从而满足不同批次数量的测试需求；或，根据晶圆的规格对应地选配不同规格的载物板15，从而提高对不同类型晶圆的适应性。

可以通过弹簧的设置，使滑块12抵紧夹具14，从而当第一调节装置2/第二调节装置3动作时，提高夹具14和载物板15位置的稳定性，减少位移误差，保证对当前晶圆的测试结果。

在本公开提供的一种实施例中，滑块12面向于夹具14的端面设有缓冲垫，可以通过其柔性变形来减少对夹具14的冲击，并保证抵紧效果。在本公开中，缓冲垫配设为橡胶垫。

在本公开提供的一种实施例中，滑块12的底面设有滚珠，由此使滑块12在沿限位槽平顺地移动，并减少对定位座11的磨损。

参阅图1至图3所示，承载装置1还包括固定块16，固定块16连接于定位座11，且固定块16上设有插接于弹簧的限位轴。由此，可以通过限位轴来限定弹簧的移动方向和移动方位，使得推力可以通过滑块12平顺地作用在夹具14上，由此保证对夹具14的抵紧效果，避免推力的作用方向倾斜而使夹具14侧倾或使夹具14脱出于限位槽中。

在本公开提供的一种实施例中，定位座11的两侧分别设有避让口13，以能够通过避让口13取放夹具14，从而方便对夹具14进行安装和检修。

需要说明的是，在本公开中，夹具14配设为具有方形槽的方框座，定位座11上设有与该方框座相适配的凹槽，夹具14搭接于该凹槽上，从而便于对夹具14进行拆装和维护。

在本公开提供的一种实施例中，载物板15包括具有通孔的底面层和具有置物槽的限位层，限位层位于底面层上方并贴合于底面层，且两者均设于限位槽中。

由此，可以使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，进而完成对晶圆的有效测试。

在本公开提供的具体实施方式中，第一调节装置2可以配设为任意合适的结构。

在一种实施例中，第一调节装置2包括第一导轨21、第一导块22和第一线性驱动器23，第一导轨21连接于第二调节装置3的伸缩端并且第一导轨21的延伸方向平行于X向；承载装置1连接于第一导块22。第一导块22的一端可移动地卡设于第一导轨21，第一导块22的另一端连接于第一线性驱动器23，以当第一线性驱动器23伸缩时，能够带动第一导块22沿第一导轨21移动，进而推动承载装置1沿X向移动，实现了对其位置的有效调节。

其中，第一线性驱动器23可以配设为例如气缸、液压缸、直线模组这类驱动元件，或者，配设为例如带动组件等任意格式的牵引结构。

在其他实施例中，第一调节装置2也可以是直接配设为例如现有技术中的丝杆传动装置。

在本公开提供的具体实施方式中，第二调节装置3可以配设为任意合适的结构。

在一种实施例中，第二调节装置3包括第二导轨31、第二导块32和第二线性驱动器33，第二导轨31沿Y向延伸；第一调节装置2连接于第二导块32；第二导块32的一端可移动地连接于第二导轨31，第二导块32的另一端连接于第二线性驱动器33，以当第二线性驱动器33伸缩时，能够带动第二导块32沿第二导轨31移动，进而推动承载装置1沿Y向移动，实现了对其位置的有效调节。

其中，第二线性驱动器33可以配设为例如气缸、液压缸、直线模组这类驱动元件，或者，配设为例如带动组件等任意格式的牵引结构。

在其他实施例中，第二调节装置3也可以是直接配设为例如现有技术中的丝杆传动装置。

在本公开提供的具体实施方式中，光纤准直装置4同样可以以任意合适的方式配置。

在一种实施例中，光纤准直装置4包括光纤准直器41、调位机构42和万向转动机构43；万向转动机构43的一端连接于光纤准直器41，以带动光纤准直器41沿球面转动；调位机构42连接于万向转动机构43，以调节万向转动机构43的位置。

需要说明的是，在本公开中，所公开的光纤准直器41为现有技术。具体地，光纤准直器41是将光纤端面置于准直晶圆的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和晶圆的间距相关。光纤准直器41的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据高斯光束传输理论，确定光纤头和晶圆间距并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直器的点精度。

在本公开中，调位机构42可以参照数控机床/普通机床中工作台的调位结构进行配设。也即，可以从不同的方向分别对万向转动机构43的位置进行自动调节或手动调节。

具体地，调位机构42包括两组丝杆传动组件，并且这两组丝杆传动组件的移动方向是垂直的，并且其中一组丝杆传动组件的移动方向平行于上述的X向，另一组丝杆传动组件的移动方向平行于上述的Y向。

而对于万向转动机构43，本领域技术人员则可以参考天线或者太阳能发电设备中光伏组件的转动方式，在现有技术的基础上进行常规性改进得到。

测试设备还包括基板5和紧固件，基板5上设有多个呈阵列排布的且与紧固件相配合的安装孔，承载装置1、第一调节装置2、第二调节装置3和光纤准直装置4分别通过紧固件可拆卸地连接于基板5。这样一来，有益于保证这几者的平面度，从而对晶圆进行有效检测。从而基于这种模块化设计，可以在各类任意合适的车间或测试中心快速地安装该测试设备，其结构简单，操作方便，适用性好。

其中，紧固件可以配设为螺栓、螺钉、螺杆或者销钉，对此，本领域技术人员可以根据实际需求进行灵活配设。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，包括：

承载装置(1)，具有载物板(15)，所述载物板(15)上设有多个用于容纳晶圆的置物槽，所述置物槽呈矩形阵列布设于所述载物板(15)；

第一调节装置(2)，具有可沿X向移动的调节端，所述调节端连接于所述承载装置(1)，以用于调节所述承载装置(1)的位置；

第二调节装置(3)，具有可沿Y向移动的伸缩端，所述第一调节装置(2)连接于所述伸缩端；

光纤准直装置(4)，具有光纤头，所述光纤准直装置(4)设置于所述第一调节装置(2)下方，用于探测所述置物槽中晶圆相对于所述光纤头的间距；以及

控制器，分别通信连接于所述第一调节装置(2)、第二调节装置(3)和光纤准直调节装置，以用于调节所述第一调节装置(2)和所述第二调节装置(3)的运动状态。

2.根据权利要求1所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述承载装置(1)包括定位座(11)、滑块(12)、夹具(14)和载物板(15)；

所述定位座(11)连接于所述调节端，且所述定位座(11)上设有安装槽，所述安装槽具有相对的第一端和第二端；

所述夹具(14)上设有与所述载物板(15)相适配的限位槽，所述载物板(15)可拆卸地设置于所述限位槽中；所述夹具(14)形成为与所述安装槽相适配的结构，以卡设于所述安装槽的第一端；所述滑块(12)设置于所述安装槽的第二端并通过弹簧连接于所述定位座(11)，以能够在受到外力时回缩，而在外力消除时抵压所述夹具(14)。

3.根据权利要求2所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述滑块(12)面向于所述夹具(14)的端面设有缓冲垫；所述滑块(12)的底面设有滚珠。

4.根据权利要求2所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述承载装置(1)还包括固定块(16)，所述固定块(16)连接于所述定位座(11)，且所述固定块(16)上设有插接于所述弹簧的限位轴。

5.根据权利要求2所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述定位座(11)的两侧分别设有避让口(13)，以能够通过所述避让口(13)取放所述夹具(14)。

6.根据权利要求2所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述载物板(15)包括具有通孔的底面层和具有所述置物槽的限位层，所述限位层位于所述底面层上方并贴合于所述底面层，且两者均设于所述限位槽中。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述第一调节装置(2)包括第一导轨(21)、第一导块(22)和第一线性驱动器(23)，所述第一导轨(21)连接于所述第二调节装置(3)的伸缩端并且所述第一导轨(21)的延伸方向平行于所述X向；所述承载装置(1)连接于所述第一导块(22)；

所述第一导块(22)的一端可移动地卡设于所述第一导轨(21)，所述第一导块(22)的另一端连接于所述第一线性驱动器(23)，以当所述第一线性驱动器(23)伸缩时，能够带动所述第一导块(22)沿所述第一导轨(21)移动。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述第二调节装置(3)包括第二导轨(31)、第二导块(32)和第二线性驱动器(33)，所述第二导轨(31)沿所述Y向延伸；所述第一调节装置(2)连接于所述第二导块(32)；

所述第二导块(32)的一端可移动地连接于所述第二导轨(31)，所述第二导块(32)的另一端连接于所述第二线性驱动器(33)，以当所述第二线性驱动器(33)伸缩时，能够带动所述第二导块(32)沿所述第二导轨(31)移动。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述光纤准直装置(4)包括光纤准直器(41)、调位机构(42)和万向转动机构(43)；

所述万向转动机构(43)的一端连接于所述光纤准直器(41)，以带动所述光纤准直器(41)沿球面转动；所述调位机构(42)连接于所述万向转动机构(43)，以调节所述万向转动机构(43)的位置。

10.根据权利要求1～6中任一项所述的用于光学晶圆的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括基板(5)和紧固件，所述基板(5)上设有多个呈阵列排布的且与所述紧固件相配合的安装孔，所述承载装置(1)、所述第一调节装置(2)、所述第二调节装置(3)和所述光纤准直装置(4)分别通过所述紧固件可拆卸地连接于所述基板(5)。

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