CN218445079U

CN218445079U - 一种晶圆外观检测装置

Info

Publication number: CN218445079U
Application number: CN202221365719.1U
Authority: CN
Inventors: 李林稳; 林昌达; 郭海兵; 曾志东; 叶胜浓
Original assignee: Shenzhen Huagong Measurement Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huagong Measurement Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2032-06-02

Abstract

本实用新型涉及晶圆生产技术领域，具体涉及一种晶圆外观检测装置，包括底板，所述底板上设有外观检测工位、视觉检测机构以及XY直线模组，所述外观检测工位设置于所述XY直线模组的一侧，所述视觉检测机构安装于所述XY直线模组上；所述外观检测工位包括基板、晶圆定位治具、旋转驱动机构以及寻边纠偏机构；所述旋转驱动机构和所述寻边纠偏机构均设置于所述基板上，所述晶圆定位治具转动安装于所述基板上，且所述晶圆定位治具与所述旋转驱动机构连接。本实用新型将寻边纠偏机构设置在基板上，通过旋转驱动机构带动晶圆定位治具转动，配合寻边纠偏机构，可以实现自动寻边纠偏功能，且结构简单，易于操作，成本低。

Description

一种晶圆外观检测装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆生产技术领域，具体涉及一种晶圆外观检测装置。

背景技术

在晶圆生产过程中，晶圆的表面可能存在脏污、破损、划痕、开裂等不良现象，这些不良现象将会直接影响芯片的性能，因此为了保证芯片的质量，通常需要对晶圆的外观进行检测。现有的晶圆外观检测装置需要设置独立的寻边模块，不仅结构复杂，且价格昂贵；同时检测效率低下。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种晶圆外观检测装置，能够实现自动寻边纠偏，且结构简单，易于操作，成本低，检测效率高。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种晶圆外观检测装置，包括底板，所述底板上设有外观检测工位、视觉检测机构以及XY直线模组，所述外观检测工位设置于所述XY直线模组的一侧，所述视觉检测机构安装于所述XY直线模组上；所述外观检测工位包括基板、晶圆定位治具、旋转驱动机构以及寻边纠偏机构；所述旋转驱动机构和所述寻边纠偏机构均设置于所述基板上，所述晶圆定位治具转动安装于所述基板上，且所述晶圆定位治具与所述旋转驱动机构连接。

进一步地，所述底板上设置有两个所述外观检测工位，且两个所述外观检测工位并排设置于所述XY直线模组的一侧。

进一步地，所述寻边纠偏机构包括移载模组、光纤头以及安装块，所述移载模组固定于所述基板上，所述安装块滑动安装于所述移载模组上，所述光纤头安装于所述安装块的一端。

进一步地，所述晶圆定位治具包括定位板、压板以及下压驱动组件；所述定位板与所述旋转驱动机构连接，所述定位板的顶面上沿晶圆产品安装区域的周向间隔设置有若干定位柱；所述压板设置于所述定位板的上方，且所述压板的中间镂空；所述压板上相对的两端均连接有所述下压驱动组件。

更进一步地，所述基板上设置有安装环槽；所述旋转驱动机构包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮环以及皮带，所述驱动电机固定于所述基板上，所述驱动电机的输出轴与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮环安装于所述安装环槽中，所述定位板与所述从动齿轮环连接；且所述主动齿轮与所述从动齿轮环通过皮带连接。

更进一步地，所述下压驱动组件包括压紧气缸安装座和压紧气缸，所述压紧气缸安装座固定于所述从动齿轮环上，所述压紧气缸固定于所述压紧气缸安装座的顶部，且所述压紧气缸的活动端与所述压板连接。

更进一步地，所述定位板上对应晶圆铁框的位置处间隔设置有若干电磁铁安装槽，所述电磁铁安装槽中安装有电磁铁。

更进一步地，所述定位板还设置有两个限位挡块，所述基板上设置有两个限位凸台，且两个限位凸台均位于两个限位挡块之间，且所述限位凸台位于所述限位挡块的转动路径上。

进一步地，所述视觉检测机构包括相机安装架和正面CCD相机组件，所述相机安装架安装于所述XY直线模组上，所述正面CCD相机组件安装于所述相机安装架上，且所述正面CCD相机组件位于所述晶圆定位治具的上方。

更进一步地，所述视觉检测机构还包括背面CCD相机组件，所述正面CCD相机组件和所述背面CCD相机组件分别安装于所述相机安装架的上端和下端，且所述背面CCD相机组件位于所述晶圆定位治具的下方；所述基板和所述晶圆定位治具的中间镂空。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型将寻边纠偏机构设置在基板上，通过旋转驱动机构带动晶圆定位治具转动，配合寻边纠偏机构，可以实现自动寻边纠偏功能，且结构简单，易于操作，成本低；

（2）本实用新型采用同一套视觉检测机构和XY直线模组实现双工位的晶圆外观检测，可以提高检测效率；

（3）本实用新型通过压板和电磁铁将晶圆铁框固定在定位板上，避免晶圆产品在晶圆定位治具转动过程中产生偏移；

（4）本实用新型可以单面检测，也可以双面同时检测。

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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的晶圆外观检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的晶圆外观检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的外观检测工位的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的外观检测工位的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的旋转驱动机构的结构示意图；

图中：1、底板；2、视觉检测机构；21、相机安装架；22、正面CCD相机组件；23、背面CCD相机组件；3、XY直线模组；31、X轴模组；32、Y轴模组；33、Y轴安装架；4、基板；41、安装环槽；42、限位凸台；5、晶圆定位治具；51、定位板；52、压板；53、定位柱；54、压紧气缸安装座；55、压紧气缸；56、电磁铁安装槽；57、推料气缸；58、限位挡块；6、旋转驱动机构；61、驱动电机；62、从动齿轮环；63、皮带；7、寻边纠偏机构；71、移载模组；72、光纤头；73、安装块；8、晶圆产品。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。由此，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；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。

如图1-图2所示，本实用新型实施例提供一种晶圆外观检测装置，包括底板1，所述底板1上设有外观检测工位、视觉检测机构2以及XY直线模组3，所述外观检测工位设置于所述XY直线模组3的一侧，所述视觉检测机构2安装于所述XY直线模组3上；所述外观检测工位包括基板4、晶圆定位治具5、旋转驱动机构6以及寻边纠偏机构7；所述旋转驱动机构6和所述寻边纠偏机构7均设置于所述基板4上，所述晶圆定位治具5转动安装于所述基板4上，且所述晶圆定位治具5与所述旋转驱动机构6连接。本实施例将寻边纠偏机构7设置在基板上，通过旋转驱动机构6带动晶圆定位治具5转动，配合寻边纠偏机构7，可以实现自动寻边功能，且结构简单，易于操作，成本低，能够节省设置独立、昂贵的寻边模块的费用。

进一步地，所述底板1上设置有两个所述外观检测工位，且两个所述外观检测工位并排设置于所述XY直线模组3的一侧。本实施例采用同一套视觉检测机构2和XY直线模组3实现双工位交替进行晶圆外观检测，可以提高检测效率。

细化上述实施例，所述寻边纠偏机构7包括移载模组71、光纤头72以及安装块73，所述移载模组71固定于所述基板4上，所述安装块73滑动安装于所述移载模组71上，所述光纤头72安装于所述安装块73的一端。寻边时，通过移载模组71将光纤头72带动至晶圆的圆弧形边缘，旋转驱动机构6带动晶圆定位治具5转动，当光纤头72感应不到晶圆的边缘时，停止晶圆定位治具5转动，此时晶圆产品8的位置是正的。

细化上述实施例，所述晶圆定位治具5包括定位板51、压板52以及下压驱动组件；所述定位板51与所述旋转驱动机构6连接，所述定位板51的顶面上沿晶圆产品安装区域的周向间隔设置有若干定位柱53；所述压板52设置于所述定位板51的上方，且所述压板52的中间镂空；所述压板52上相对的两端均连接有所述下压驱动组件。

更进一步地，所述基板4上设置有安装环槽41；所述旋转驱动机构6包括驱动电机61、主动齿轮、从动齿轮环62以及皮带63，所述驱动电机61固定于所述基板4上，所述驱动电机61的输出轴与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮环62安装于所述安装环槽41中，所述定位板51与所述从动齿轮环62连接；且所述主动齿轮与所述从动齿轮环62通过皮带63连接。通过驱动电机61带动主动齿轮转动及皮带转动，从而带动从动齿轮环62以及固定于从动齿轮环62上的定位板51转动，晶圆产品8随定位板51一起转动。

细化上述实施例，所述下压驱动组件包括压紧气缸安装座54和压紧气缸55，所述压紧气缸安装座54固定于所述从动齿轮环62上，所述压紧气缸55固定于所述压紧气缸安装座54的顶部，且所述压紧气缸55的活动端与所述压板52连接。如图3和图4所示，从动齿轮环62上固定有相对布置的两个压紧气缸安装座54，定位板51上对应压紧气缸安装座54的位置设置避让缺口，压板52相对的两端设置固定耳板，且两个固定耳板分别与两个压紧气缸55的活动端连接；通过压紧气缸55带动压板52向下运动至压板52压紧晶圆铁框，避免晶圆产品8在晶圆定位治具5转动过程中产生偏移。

进一步优化地，如图3和图5所示，靠近寻边纠偏机构7的压紧气缸安装座54背离晶圆产品8的一面安装有感应片，安装环槽41内设置有原点感应器，原点感应器与感应片相配合。

优化上述实施例，所述定位板51上对应晶圆铁框的位置处间隔设置有若干电磁铁安装槽56，所述电磁铁安装槽56中安装有电磁铁。如图4所示，定位板51上其中一对相对的两侧分别设置有压紧气缸55，另外一对相对的两侧分别设置有至少一个电磁铁安装槽56，且电磁铁安装槽56中安装有电磁铁，在搬运机构将晶圆产品8放到定位板上之后，推料气缸57对晶圆产品8推料进行定位，之后压紧气缸55带动压板52向下压紧晶圆铁框，同时可以对电磁铁通电产生磁力吸住晶圆铁框，进一步避免晶圆产品8在晶圆定位治具5转动过程中产生偏移。

优化上述实施例，所述定位板51上还设置有推料气缸57。推料气缸57固定于推料气缸安装座上，推料气缸安装座固定于定位板51上；推料气缸57的输出端通过连接板连接有两根竖直布置的推杆，定位板51上设置有两个滑槽，两个滑槽与两根推杆一一对应，滑槽至少部分位于晶圆铁框的下方，通过推料气缸57带动推杆对定位板51上的晶圆铁框进行推料，从而准确定位晶圆产品8在定位板51上的位置。

优化上述实施例，所述定位板51还设置有两个限位挡块58，所述基板4上设置有两个限位凸台42，且两个限位凸台42均位于两个限位挡块58之间，且所述限位凸台42位于所述限位挡块58的转动路径上。如图3和图4所示，主动齿轮设置于定位板51的一侧，两个限位凸台42设置于定位板51另一侧，通过限位挡块58和限位凸台42配合可以限制定位板51在一定范围内转动，且定位板51在该发范围内转动时，寻边纠偏机构7可以找到晶圆的缺口。

细化上述实施例，所述视觉检测机构2包括相机安装架21和正面CCD相机组件22，所述相机安装架21安装于所述XY直线模组3上，所述正面CCD相机组件22安装于所述相机安装架21上，且所述正面CCD相机组件22位于所述晶圆定位治具5的上方。通过XY直线模组3带动正面CCD相机组件22移动，从而对晶圆的正面进行检测。

更进一步地，所述视觉检测机构2还包括背面CCD相机组件23，所述正面CCD相机组件22和所述背面CCD相机组件23分别安装于所述相机安装架21的上端和下端，且所述背面CCD相机组件23位于所述晶圆定位治具5的下方；所述基板4和所述晶圆定位治具5的中间镂空。其中，相机安装架21可以包括竖直部分和水平部分，竖直部分的中部滑动安装于Y轴模组32上，竖直部分的上下两端均连接有水平部分，正面CCD相机组件22和背面CCD相机组件23分别固定在上下两水平部分上，通过XY直线模组3带动相机安装架21移动，可以同时对晶圆的正面和背面进行检测。本实施例的正面CCD相机组件22和背面CCD相机组件23均可以本领域现有的CCD相机组件。

所述XY直线模组3包括Y轴模组32、Y轴安装架33以及平行设置的两个X轴模组31，两个X轴模组31均通过支座设置于底板1的上方，所述Y轴安装架33的两端分别滑动安装于两个X轴模组31上，所述Y轴模组32安装于所述Y轴安装架33上，所述视觉检测机构2的相机安装架21滑动安装于所述Y轴模组32上。其中，X轴模组31、Y轴模组32均可以采用直线电机模组，通过直线电机模组配合视觉检测机构2，检测效率更高。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种晶圆外观检测装置，包括底板，其特征在于：所述底板上设有外观检测工位、视觉检测机构以及XY直线模组，所述外观检测工位设置于所述XY直线模组的一侧，所述视觉检测机构安装于所述XY直线模组上；所述外观检测工位包括基板、晶圆定位治具、旋转驱动机构以及寻边纠偏机构；所述旋转驱动机构和所述寻边纠偏机构均设置于所述基板上，所述晶圆定位治具转动安装于所述基板上，且所述晶圆定位治具与所述旋转驱动机构连接。

2.如权利要求1所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述底板上设置有两个所述外观检测工位，且两个所述外观检测工位并排设置于所述XY直线模组的一侧。

3.如权利要求1或2所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述寻边纠偏机构包括移载模组、光纤头以及安装块，所述移载模组固定于所述基板上，所述安装块滑动安装于所述移载模组上，所述光纤头安装于所述安装块的一端。

4.如权利要求1或2所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述晶圆定位治具包括定位板、压板以及下压驱动组件；所述定位板与所述旋转驱动机构连接，所述定位板的顶面上沿晶圆产品安装区域的周向间隔设置有若干定位柱；所述压板设置于所述定位板的上方，且所述压板的中间镂空；所述压板上相对的两端均连接有所述下压驱动组件。

5.如权利要求4所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述基板上设置有安装环槽；所述旋转驱动机构包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮环以及皮带，所述驱动电机固定于所述基板上，所述驱动电机的输出轴与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮环安装于所述安装环槽中，所述定位板与所述从动齿轮环连接；且所述主动齿轮与所述从动齿轮环通过皮带连接。

6.如权利要求5所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述下压驱动组件包括压紧气缸安装座和压紧气缸，所述压紧气缸安装座固定于所述从动齿轮环上，所述压紧气缸固定于所述压紧气缸安装座的顶部，且所述压紧气缸的活动端与所述压板连接。

7.如权利要求4所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述定位板上对应晶圆铁框的位置处间隔设置有若干电磁铁安装槽，所述电磁铁安装槽中安装有电磁铁。

8.如权利要求4所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述定位板还设置有两个限位挡块，所述基板上设置有两个限位凸台，且两个限位凸台均位于两个限位挡块之间，且所述限位凸台位于所述限位挡块的转动路径上。

9.如权利要求1或2所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述视觉检测机构包括相机安装架和正面CCD相机组件，所述相机安装架安装于所述XY直线模组上，所述正面CCD相机组件安装于所述相机安装架上，且所述正面CCD相机组件位于所述晶圆定位治具的上方。

10.如权利要求9所述的一种晶圆外观检测装置，其特征在于：所述视觉检测机构还包括背面CCD相机组件，所述正面CCD相机组件和所述背面CCD相机组件分别安装于所述相机安装架的上端和下端，且所述背面CCD相机组件位于所述晶圆定位治具的下方；所述基板和所述晶圆定位治具的中间镂空。