CN219106075U - 转台调节机构及检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供转台调节机构及具有该转台调节机构的检测装置。其中，转台调节机构包括：转动组件，包括底座和旋转板，旋转板可转动地设于底座上，用于带动晶圆转台转动；直线驱动组件，位于转动组件的一侧，包括驱动件、丝杆和移动块，驱动件连接于丝杆的一端，移动块套设于丝杆并与丝杆螺纹连接；连接组件，包括导轨、导轨连接板、转轴和旋转连接块，导轨固定设于移动块上，且导轨的延伸方向与丝杆的轴线垂直，导轨连接板移动连接导轨，转轴固定设于导轨连接板上，旋转连接块的一端套设于转轴上，另一端固定连接所述旋转板，使旋转板与转轴同步运动，有效保证转动精度，提高转动稳定性。

Description

转台调节机构及检测装置

技术领域

本申请涉及半导体测试设备技术领域，具体而言，涉及转台调节机构及具有该转台调节机构的检测装置。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，会使用探针台设备对晶圆的电性功能进行测试，探针台设备中探针与晶圆的对位准确度会影响晶圆的检测结果，因此，通常利用转台调节机构带动晶圆转台转动以使晶圆上的测试位置与探针对应。然而，现有的转台调节机构容易出现转动不稳定的情况，导致晶圆的测试位置与探针出现偏差，影响测试结果。如何提高转台运动稳定性成为急需解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供转台调节机构及具有该转台调节机构的检测装置，以解决上述技术问题。

一种转台调节机构，用于驱动晶圆转台转动，包括：

转动组件，包括底座和旋转板，所述旋转板可转动地设于所述底座上，用于带动所述晶圆转台转动；

直线驱动组件，位于所述转动组件的一侧，包括驱动件、丝杆和移动块，所述驱动件连接于所述丝杆的一端，用于驱动所述丝杆转动，所述移动块套设于所述丝杆并与所述丝杆螺纹连接；

连接组件，包括导轨、导轨连接板、转轴和旋转连接块，所述导轨固定设于所述移动块上，且所述导轨的延伸方向与所述丝杆的轴线垂直，所述导轨连接板移动连接所述导轨，所述转轴固定设于所述导轨连接板上，所述旋转连接块的一端套设于所述转轴上，所述旋转连接块的另一端固定连接所述旋转板。

在一种可能的实施方式中：所述转台调节机构还包括第一检测组件，所述第一检测组件设置于所述直线驱动组件背离所述转动组件的一侧，用于检测和限制所述移动块的移动距离。

在一种可能的实施方式中：所述第一检测组件包括多个传感器和对应所述传感器设置的检测片，多个所述传感器间隔设置，所述检测片的一端固定连接所述移动块，所述移动块沿所述丝杆移动时，所述检测片远离所述移动块的一端于多个所述传感器之间移动。

在一种可能的实施方式中：所述转台调节机构还包括第二检测组件，所述第二检测组件设置于所述转动组件上，用于检测所述旋转板的实际转动角度。

在一种可能的实施方式中：所述第二检测组件包括光栅尺和光栅读数头，所述光栅尺设置于所述旋转板的侧边，所述光栅读数头安装于所述底座上，并与所述光栅尺对应设置，所述光栅读数头用于读取光栅尺的数值和判断所述旋转板的转动角度。

在一种可能的实施方式中：所述光栅读数头与所述驱动件通信连接。

在一种可能的实施方式中：所述导轨设置于所述移动块的顶端，所述导轨连接板朝向所述移动块的一侧开设导向槽，所述导轨部分设于所述导向槽内，所述导向槽的内侧壁与所述导轨滑动配合。

在一种可能的实施方式中：所述转轴可拆卸地设置于所述导轨连接板背离所述移动块的一侧，所述转轴上还设置有轴承，所述轴承安装于所述旋转连接块与所述转轴之间。

在一种可能的实施方式中：所述导轨与所述移动块为一体成型结构。

本申请的实施例还提供一种检测装置，其包括中控单元、图像检测组件、探针机构和上述实施例所述的转台调节机构，所述中控单元通信连接所述图像检测组件、所述探针机构和所述转台调节机构。

本申请的转台调节机构通过相互垂直设置的丝杆、导轨等结构，将直线运动转换为稳定的曲线运动，并利用旋转连接块连接转轴与旋转板，使旋转板与转轴同步运动，有效保证转动精度，提高转动稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例的转台调节机构的结构示意图。

图2为图1所示转台调节机构的分解结构示意图。

图3为图1所示转台调节机构的俯视图。

图4为图3所示转台调节机构沿IV-IV方向的剖面图。

图5为图1所示转台调节机构的部分结构分解示意图。

主要元件符号说明：

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如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

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，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1和图2，本实施例提供一种转台调节机构100，包括转动组件1、直线驱动组件和连接于转动组件1与直线驱动组件之间的连接组件3。晶圆转台6设置在转动组件1上，直线驱动组件通过连接组件3带动转动组件1转动，从而使晶圆转台6转动一定角度。具体地，转动组件1包括底座10和旋转板11，所述旋转板11可转动地设于所述底座10上，用于带动所述转台转动。直线驱动组件位于所述转动组件1的一侧，包括驱动件20、丝杆21和移动块22。所述驱动件20连接于所述丝杆21的一端，用于驱动所述丝杆21转动。所述移动块22套设于所述丝杆21上，并与所述丝杆21螺纹连接。连接组件3包括导轨30、导轨连接板31、转轴32和旋转连接块34，所述导轨30固定设于所述移动块22上，且所述导轨30的延伸方向与所述丝杆21的轴线垂直，所述导轨连接板31移动连接所述导轨30，所述转轴32固定设于所述导轨连接板31上，所述旋转连接块34的一端套设于所述转轴32上，所述旋转连接块34的另一端固定连接所述旋转板11。

驱动件20可以根据中控单元发出的信号驱动丝杆21顺时针或逆时针转动。驱动件20驱动丝杆21转动时，移动块22可以沿丝杆21往复移动。丝杆21的转动圈数由驱动件20精确控制，从而使移动块22沿丝杆21位移的距离精准可控。由于旋转连接块34与旋转板11固定连接，转轴32与旋转板11之间的距离保持恒定，在移动块22沿丝杆21移动的同时，导轨连接板31沿导轨30稳定滑动，使转轴32的运动轨迹呈现圆弧形。转轴32通过旋转连接块34带动旋转板11转动，转轴32与旋转板11的运动轨迹呈现为同心圆，让旋转板11能够与转轴32同步运动，提高转动稳定性。所述驱动件20包括电机等动力设备。

需要说明的是，导轨30的延伸方向与丝杆21的轴线相互垂直，其中垂直并非为严格垂直定位，导轨30的延伸方向与丝杆21的轴线垂直度误差在2°以内均可以视为垂直。

本申请的转台调节机构100通过相互垂直设置的丝杆21、导轨30等结构，将直线运动转换为稳定的曲线运动，并利用旋转连接块34连接转轴32与旋转板11，使旋转板11与转轴32同步运动，有效保证转动精度，提高转动稳定性。

在本申请的实施例中，所述导轨30设置于所述移动块22的顶端，可以与所述移动块22为一体成型结构。所述导轨连接板31朝向所述移动块22的一侧开设导向槽，所述导轨30部分设于所述导向槽内，所述导向槽的内侧壁与所述导轨30滑动配合，以使所述导轨连接板31沿导轨30移动。所述导轨30包括但不限于交叉滚柱导轨。所述转轴32可拆卸地设置于所述导轨连接板31背离所述移动块22的一侧，且所述转轴32的轴线大致与所述导轨连接板31的上表面垂直，以便旋转连接块34套设于转轴32上，减少出现转轴32与旋转连接块34之间发生运动卡死的问题。转轴32上还设置有轴承33，安装于旋转连接块34与转轴32之间，保证转轴32与旋转连接块34之间的安装精度及运动稳定性。

请参阅2和图4，所述转动组件1还包括转动环13和转台连接板14。所述转动环13连接所述旋转板11与所述底座10，以使旋转板11转动连接所述底座10。所述转台连接板14用于连接所述旋转板11和晶圆转台6，以使晶圆转台6随旋转板11同步转动。所述转动环13包括但不限于交叉滚柱轴环，有利于保证旋转板11与底座10之间的安装精度及运动稳定性。

在本申请的其中一实施例中，底座10上还开设通槽以收容转动环13，有利于降低转动组件1的整体高度，节约安装空间。所述转动组件1还包括第一定位件15和第二定位件16。第一定位件15设置于转动环13朝向旋转板11的一侧，并固定连接转动环13的外圈结构与底座10，以限定转动环13在底座10上的安装位置。第二定位件16设置于转动环13的内侧，用于限位转动环13的内圈结构，使转动环13的内圈结构在底座10内转动，避免转动环13从底座10中意外脱出。多个所述第一定位件15和多个第二定位件16都均匀围绕所述转动环13设置，有利于维持转动环13的受力均衡性。

请参阅图3、图4和图5，所述直线驱动组件还包括第一安装板23和导向机构24。所述第一安装板23位于所述移动块22朝向所述转动组件1的一侧，且第一安装板23通过一固定连接板12与底座10连接。导向机构24安装于第一安装板23的侧边，用于导向移动块22的移动方向，提高移动块22的运动稳定性。具体的，导向机构24包括滑轨241和移动设于滑轨241上的滑块242，滑轨241固定设置在第一安装板23朝向移动块22的一侧，滑块242与移动块22固定连接，从而使移动块22通过所述滑块242滑动连接所述滑轨241。具体地，移动块22的侧边开设对应滑块242的凹槽221，滑块242至少部分设于所述凹槽221内。移动块22沿丝杆21移动时，滑块242随之沿滑轨241移动，从而保证移动块22沿丝杆21的轴线方向移动，减少移动块22的晃动。

进一步地，所述直线驱动组件还包括第一定位块25和第二定位块26，所述第一定位块25和第二定位块26固定设置在第一安装板23上，且分别位于导向机构24的相对两侧。丝杆21贯穿第一定位块25和第二定位块26，以实现丝杆21的定位，维持丝杆21的水平度。移动块22于第一定位块25和第二定位块26之间移动，限定移动块22的位移范围，避免移动块22从丝杆21的端部脱落。

在本申请的其中一实施例中，转台调节机构100还包括第一检测组件4，设置于所述直线驱动组件背离所述转动组件1的一侧，用于检测和限制所述移动块22的移动距离。

具体地，第一检测组件4包括多个传感器40和对应传感器40设置的检测片41。检测片41的一端固定连接移动块22，多个传感器40间隔设置，移动块22沿丝杆21移动时，检测片41远离移动块22的一端于多个传感器40之间移动，根据不同传感器40对检测片41的感应情况判断出移动块22的移动距离。在本申请的实施例中，所述传感器40为光电传感器40，每一传感器40包括两个相对设置感应部401，分别用于发射和接收检测激光。两相对设置的感应部401之间设感应槽402，检测片41随移动块22同步移动时，可以在多个感应槽402之间移动。当检测片41移动至其中一感应槽402时，对应的检测激光被遮挡，同时传感器40发出对应的检测信号至中控单元和/或驱动件20，以提示检测片41的位置，从而判断移动块22的移动距离。

当位于端部的传感器40感应到检测片41时，表示移动块22的移动距离已达到最大值，传感器40可以发出警报信息，中控单元可以根据警报信息停止驱动件20，或提醒工作人员做出对应的紧急操作。如图5所示的实施例中，传感器40的数量为三个，可以理解，传感器40的数量还可以多于或少于三个，满足检测需求即可，本申请不对传感器40的数量进行限定。

在其他实施例中，传感器40还可以为其他类型的传感器40，例如压力传感器40等，满足检测需求即可，本申请不对传感器40的类型进行限定。

进一步地，所述第二检测组件5还包括第二安装板42，所述第二安装板42位于所述移动块22的底部并连接所述第一安装板23，沿平行于丝杆21轴线的方向，多个传感器40间隔设置在第二安装板42上，以使第二检测组件5和直线驱动组件连接为一个整体模块，方便整体拆卸和安装。

请再次参阅图1和图2，转台调节机构100还包括第二检测组件5，设置于所述转动组件1上，用于检测所述旋转板11的实际转动角度。第二检测组件5还可以通信连接所述驱动件20，在驱动件20带动移动块22移动预设距离并停止后，驱动件20还可以根据第二检测组件5的检测结构启动或停止，以使旋转板11精确转动至预设角度。

具体地，所述第二检测组件5包括光栅尺50和光栅读数头51，所述光栅尺50设置于所述旋转板11的侧边，所述光栅读数头51安装于所述底座10上，并与光栅尺50对应设置，用于读取光栅尺50的数值和判断旋转板11的转动角度。所述光栅读数头51与所述驱动件20通信连接。驱动件20带动移动块22移动一定距离时，旋转板11在连接组件3的作用下也转动一定角度，光栅读数头51实时读取光栅尺50的数值以判断旋转板11的实际转动角度。若旋转板11的实际转动角度与预设角度不一致，则光栅读数头51可以发送对应信号至驱动件20，驱动件20即使因为完成指令步骤而停止，也可以根据光栅读数头51的指令驱动丝杆21顺时针或逆时针转动，从而实现对旋转板11转动角度的微调，让旋转板11的转动角度精确调整至预设范围内，从而提高转台调节机构100的精度。

本申请的其中一实施例还提供一种检测装置，包括探针机构、图像检测组件、中控单元和上述实施例所述的转台调节机构100。中控单元与探针机构、图像检测组件和转台调节机构100通信连接。图像检测组件用于拍照检测晶圆转台6上的晶圆的位置，中控单元根据图像检测组件的检测结果控制转台调节机构100带动晶圆转台6转动一定角度，以使晶圆与探针机构中的探针能够精准对位。

进一步地，检测装置还包括移动平台，用于带动转台调节机构100水平移动，以便将晶圆转台6移动至与探针机构对应的位置。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种转台调节机构，用于驱动晶圆转台转动，其特征在于，包括：

转动组件，包括底座和旋转板，所述旋转板可转动地设于所述底座上，用于带动所述晶圆转台转动；

直线驱动组件，位于所述转动组件的一侧，包括驱动件、丝杆和移动块，所述驱动件连接于所述丝杆的一端，用于驱动所述丝杆转动，所述移动块套设于所述丝杆并与所述丝杆螺纹连接；

连接组件，包括导轨、导轨连接板、转轴和旋转连接块，所述导轨固定设于所述移动块上，且所述导轨的延伸方向与所述丝杆的轴线垂直，所述导轨连接板移动连接所述导轨，所述转轴固定设于所述导轨连接板上，所述旋转连接块的一端套设于所述转轴上，所述旋转连接块的另一端固定连接所述旋转板。

2.根据权利要求1所述的转台调节机构，其特征在于：

所述转台调节机构还包括第一检测组件，所述第一检测组件设置于所述直线驱动组件背离所述转动组件的一侧，用于检测和限制所述移动块的移动距离。

3.根据权利要求2所述的转台调节机构，其特征在于：

所述第一检测组件包括多个传感器和对应所述传感器设置的检测片，多个所述传感器间隔设置，所述检测片的一端固定连接所述移动块，所述移动块沿所述丝杆移动时，所述检测片远离所述移动块的一端于多个所述传感器之间移动。

4.根据权利要求1所述的转台调节机构，其特征在于：

所述转台调节机构还包括第二检测组件，所述第二检测组件设置于所述转动组件上，用于检测所述旋转板的实际转动角度。

5.根据权利要求4所述的转台调节机构，其特征在于：

所述第二检测组件包括光栅尺和光栅读数头，所述光栅尺设置于所述旋转板的侧边，所述光栅读数头安装于所述底座上，并与所述光栅尺对应设置，所述光栅读数头用于读取光栅尺的数值和判断所述旋转板的转动角度。

6.根据权利要求5所述的转台调节机构，其特征在于：

所述光栅读数头与所述驱动件通信连接。

7.根据权利要求1所述的转台调节机构，其特征在于：

所述导轨设置于所述移动块的顶端，所述导轨连接板朝向所述移动块的一侧开设导向槽，所述导轨部分设于所述导向槽内，所述导向槽的内侧壁与所述导轨滑动配合。

8.根据权利要求7所述的转台调节机构，其特征在于：

所述转轴可拆卸地设置于所述导轨连接板背离所述移动块的一侧，所述转轴上还设置有轴承，所述轴承安装于所述旋转连接块与所述转轴之间。

9.根据权利要求7所述的转台调节机构，其特征在于：

所述导轨与所述移动块为一体成型结构。

10.一种检测装置，其特征在于，包括中控单元、图像检测组件、探针机构和权利要求1-9任一项所述的转台调节机构，所述中控单元通信连接所述图像检测组件、所述探针机构和所述转台调节机构。

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