CN220019915U - 一种晶圆检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆检测技术领域，尤其涉及一种晶圆检测机构，包括：检测框，检测框上具有凸起于检测框所在平面并且平行间隔设置的两安装部，安装部上具有光纤传感器，光纤传感器用于在两安装部的端部之间产生检测光线；升降机构，与检测框连接，用于驱动检测框的移动；距离检测机构，与检测框连接，用于检测检测框的移动距离；其中，距离检测机构与光纤传感器均与控制器电连接。本实用新型通过检测框移动晶圆盒不动的方式利用光纤传感器对晶圆进行检测，升降机构的作用仅用于驱动检测框的移动，并由单独的距离检测机构来检测检测框的移动距离，通过上述方式来提高晶圆检测的精度，避免现有技术中升降机构同时承载重量和升降造成的距离检测误差。

Description

一种晶圆检测机构

技术领域

本实用新型涉及晶圆检测技术领域，尤其涉及一种晶圆检测机构。

背景技术

在半导体生产中，为了简化运输和尽可能降低晶圆被污染的风险，现有技术中多采用晶圆盒来对晶圆进行存储和搬运；为了确保晶圆盒的放置效果，在对晶圆进行搬运后，往往需要对晶圆的存放情况进行检测。

现有技术中，如申请公布号为CN115166848A的中国发明专利申请于2022年10月11日公开了一种晶圆盒内晶圆分布状态检测装置及检测方法，其通过一个升降机构承载晶圆盒，以及一个可以让检测光线穿过晶圆盒的光源发生检测机构，通过升降机构带着晶圆盒在高度方向上的移动，使得晶圆盒穿过检测光线，然后根据光源发生机构的信号波形来判断晶圆盒内的晶圆放置情况。

然而发明人在实施上述方案时发现，由于升降机构一边承载了晶圆盒，一边还要进行升降，同时还要记录信号波发生变化时晶圆盒的位移情况，对升降机构的精度要求很高，现有的升降机构往往难以达到理想的精度需求。

实用新型内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本实用新型提供了一种晶圆检测机构，采用结构的改进以提高晶圆盒内晶圆检测的精度。

根据本实用新型的第一方面，提供一种晶圆检测机构，包括：

检测框，所述检测框上具有凸起于所述检测框所在平面并且平行间隔设置的两安装部，所述安装部上具有光纤传感器，所述光纤传感器用于在两所述安装部的端部之间产生检测光线；

升降机构，与所述检测框连接，用于驱动所述检测框的移动；

距离检测机构，与所述检测框连接，用于检测所述检测框的移动距离；

其中，所述距离检测机构与所述光纤传感器均与控制器电连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述升降机构包括支架、固定在所述支架上的第一滑轨、可相对滑动设置在所述第一滑轨上的第一滑块以及用于驱动所述第一滑块在所述第一滑轨上移动的第一驱动件。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一驱动件为气缸。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一滑块的两侧还连接有固定板，所述固定板上具有与所述检测框连接的连接组件。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接组件包括固定在所述固定板上的第二滑块、在所述第二滑块上可相对滑动设置的第二滑轨、与所述第二滑轨连接的连接板，所述连接板的端部与所述检测框连接；

所述固定板上还具有用于驱动所述连接板朝向靠近或者远离所述支架移动的驱动模组。

在本实用新型的一些实施例中，所述驱动模组包括固定在所述连接板上的传动框，所述传动框上具有一字孔，还包括固定在所述固定板上的第二驱动件，所述第二驱动件的转轴连接有摆臂，所述摆臂的自由端伸入至所述传动框内。

在本实用新型的一些实施例中，所述距离检测机构为设置在所述支架顶部或者底部并且朝向所述第一滑块设置的光电检测传感器。

在本实用新型的一些实施例中，所述距离检测机构包括分别转动连接于所述支架顶部和底部的同步轮，两所述同步轮之间连接有同步带，所述同步带上具有与所述第一滑块连接的连接件，两所述同步轮中的任一者上同轴连接有编码器，用于检测所述同步带的移动距离。

在本实用新型的一些实施例中，所述距离检测机构包括分别转动连接于所述支架顶部和底部的同步轮，两所述同步轮之间连接有同步带，所述同步带上具有与所述固定板连接的连接件，两所述同步轮中的任一者上同轴连接有编码器，用于检测所述同步带的移动距离。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过检测框移动晶圆盒不动的方式利用光纤传感器对晶圆进行检测，升降机构的作用仅用于驱动检测框的移动，并由单独的距离检测机构来检测检测框的移动距离，通过上述方式来提高晶圆检测的精度，避免现有技术中升降机构同时承载重量和升降造成的距离检测误差。

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中记载的一些实施例，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为本实用新型实施例中晶圆检测机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中图1中的A处局部放大图；

图3为本实用新型实施例中升降机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中升降机构的另一视角的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中图4中的连接组件和驱动模组的爆炸分解结构示意图；

图6为本实用新型实施例中距离检测机构的结构示意图。

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。

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。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，并不表示是唯一的实施方式。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了清楚地阐释本实用新型的构思，现对现有技术中存在的问题进行描述，在现有技术中，其通过一个升降机构2承载晶圆盒，以及一个可以让检测光线穿过晶圆盒的光源发生检测机构，通过升降机构2带着晶圆盒在高度方向上的移动，使得晶圆盒穿过检测光线，然后根据光源发生机构的信号波形来判断晶圆盒内的晶圆放置情况。然而发明人在实施上述方案时发现，由于升降机构2一边承载了晶圆盒，一边还要进行升降，同时还要记录信号波发生变化时晶圆盒的位移情况，对升降机构2的精度要求很高，现有的升降机构2往往难以达到理想的精度需求。现对一种晶圆盒内晶圆分布状态检测装置进行改进，以提高晶圆检测的精度。

如图1至图6所示的晶圆检测机构，包括：检测框1、升降机构2和距离检测机构3。本实用新型实施例中在具体进行检测时，将晶圆盒固定在升降机构2上方，通过升降机构2带动检测框1的移动，实现对晶圆盒的扫描，并且通过距离检测机构3来记录检测框1的移动情况，下面对本实用新型的各组成部分做详细介绍，如图1和图2中所示：

检测框1上具有凸起于检测框1所在平面并且平行间隔设置的两安装部11，安装部11上具有光纤传感器12，光纤传感器12用于在两安装部11的端部之间产生检测光线；具体请参考图2，在对晶圆盒内的晶圆进行检测时，主要通过光纤传感器12产生的检测光线对晶圆进行扫描，凸起于检测框1的光纤传感器12与晶圆盒产生重叠部分，通过光纤传感器12产生的检测光线对重叠部分的晶圆进行扫描，可知晶圆盒中晶圆的存放情况。

升降机构2，与检测框1连接，用于驱动检测框1的移动；请具体继续参考图1所示，升降机构2与检测框1底部相连，通过升降机构2驱动检测框1上下移动，来对晶圆盒内晶圆情况进行检测。

距离检测机构3，与检测框1连接，用于检测检测框1的移动距离；继续如图1所示，距离检测机构3与检测框1上的检测光线配合，可通过检测框1行走的距离与检测光线检测的数据进行分析，来得知晶圆盒内的存放情况。其中，距离检测机构3与光纤传感器12均与控制器电连接。即通过控制机记录光纤传感器12发射的光线被遮挡的情况，并同步记录检测框1的移动情况，进而将移动的数据与光纤传感器12上光线被遮挡的数据进行处理，即可得出被检测的晶圆盒内晶圆的数量和分布情况。

本实用新型通过检测框1移动晶圆盒不动的方式利用光纤传感器12对晶圆进行检测，升降机构2的作用仅用于驱动检测框1的移动，并由单独的距离检测机构3来检测检测框1的移动距离，通过上述方式来提高晶圆检测的精度，避免现有技术中升降机构2同时承载重量和升降造成的距离检测误差。

在本实用新型的一些实施例中，升降机构2包括支架21、固定在支架21上的第一滑轨22、可相对滑动设置在第一滑轨22上的第一滑块23以及用于驱动第一滑块23在第一滑轨22上移动的第一驱动件24。如图3所示，升降机构2包括支架21、第一滑轨22、第一滑块23和第一驱动件24，并通过第一驱动件24驱动第一滑块23在第一滑轨22上进行上升与下降的运动，其中，第一滑轨22固定在支架21上，支架21对第一滑轨22起到支撑固定作用，防止滑块上升或下降过程中出现晃动或位移，影响检测框1对晶圆盒的检测精度。这里需要指出的是，在本实用新型的一些实施例中，第一驱动件24具有多种形式，可以是机械传动、电气传动，也可以是气动传动或者气压传动等形式。

根据上述升降机构2的设置，其中第一驱动件24设置为气缸。主要是因为气缸相对于上述的其他形式的驱动件来说，原理及结构简单，可以完成稳速的控制，并且易于安装与维护，其成本相对其他形式的驱动件低，经济性好。

在本实用新型的一些实施例中，第一滑块23的两侧还连接有固定板25，固定板25上具有与检测框1连接的连接组件26。请继续参考图3所示，在第一滑块23的两侧各具有一块固定板25，两块固定板25相对的一侧均与第一滑块23连接，相向的另一侧各与连接组件26连接，并且连接组件26与检测框1连接。通过上述第一驱动件24驱动第一滑块23在第一滑轨22上进行上升与下降的运动，第一滑块23可带动固定板25、连接组件26与检测框1一同上下运动，以实现检测框1上的检测光线对晶圆盒进行检测。

在本实用新型的一些实施例中，连接组件26包括固定在固定板25上的第二滑块26a、在第二滑块26a上可相对滑动设置的第二滑轨26b、与第二滑轨26b连接的连接板26c，连接板26c的端部与检测框1连接。具体请参考图5所示，连接组件26用于将检测框1与固定板25连接在一起，其包括第二滑轨26b、第二滑块26a与连接板26c，其中，连接板26c一端与第二滑轨26b固定连接，另一端与检测框1固定连接；第二滑块26a与固定板25固定连接；第二滑轨26b在第二滑块26a上横向运动，通过第二滑块26a与第二滑轨26b的相对运动，可带动检测框1向内或向外进行位移，使检测过程中操作方便，检测精度更高。

请继续参考图5所示，固定板25上还具有用于驱动连接板26c朝向靠近或者远离支架21移动的驱动模组27。为使上述连接组件26进行横向位移，在第二滑块26a上方，与固定板25固定连接有驱动模组27，通过驱动模组27来带动连接板26c横向上朝向靠近或者远离支架21移动。

根据上述设置在固定板25上用于驱动连接板26c朝向靠近或者远离支架21移动的驱动模组27，其具体包括固定在连接板26c上的传动框27a，传动框27a上具有一字孔，还包括固定在固定板25上的第二驱动件27b，第二驱动件27b的转轴连接有摆臂27c，摆臂27c的自由端伸入至传动框27a内。请继续参考图5所示，驱动模组27包括传动框27a、第二驱动件27b和摆臂27c组成，其中摆臂27c与第二驱动件27b通过转轴连接，在摆臂27c的自由端具有凸起部分，凸起部分与传动框27a上的一字孔活动连接，传动框27a又与连接板26c固定连接。在本实用新型的一些实施例中，通过驱动第二驱动件27b，使第二驱动件27b上的转轴带动摆臂27c运动，通过摆臂27c上的一字孔带动连接板26c朝向靠近或者远离支架21的方向移动。这里需要指出的是，第二驱动件27b的同样具有多种形式，可以是机械传动、电气传动，也可以是气动传动或者气压传动等形式。这里还需指出的是，在传动框27a上与一字孔活动连接的凸起部分也可以是多种结构形式，可以是销钉的结构形式，也可以是螺钉、铆钉或者是上述设置的凸起结构。

在本实用新型的一些实施例中，距离检测机构3为设置在支架21顶部或者底部并且朝向第一滑块23设置的光电检测传感器。请继续参考图1所示，与第一滑块23平行的位置上设置距离检测机构3，距离检测机构3为光电传感器，通过光电传感器来检测检测框1的运动距离，可根据运动距离与检测框1的光线检测装置结果进行结合，来分析晶圆盒中晶圆的存放情况。

根据上述距离检测机构3的设置，在本实用新型的实施例中，距离检测机构3包括分别转动连接于支架21顶部和底部的同步轮31，两同步轮31之间连接有同步带32，同步带32上具有与第一滑块23连接的连接件34，两同步轮31中的任一者上同轴连接有编码器33，用于检测同步带32的移动距离。具体请参考图6所示，同步带32上具有固定连接的连接块，且连接块与第一滑块23连接，当第一滑块23运动时，带动连接块运动，进而带动同步带32移动，在同步轮31中的任一者上同轴连接有编码器33，通过编码器33对同步带32的移动距离进行测量，可知第一滑块23的运动距离，并用来分析晶圆盒中晶圆的存放情况。

根据上述距离检测机构3的设置，在本实用新型的另一实施例中，距离检测机构3包括分别转动连接于支架21顶部和底部的同步轮31，两同步轮31之间连接有同步带32，同步带32上具有与固定板25连接的连接件34，两同步轮31中的任一者上同轴连接有编码器33，用于检测同步带32的移动距离。在本实用新型中，连接件34的固定连接位置与上述实施例中不同，同步带32上固定连接的连接件34，另一侧与固定板25固定连接，固定板25与第一滑块23的两侧固定连接。在本实用新型的实施例中，通过连接块与固定板25的连接，也可对检测框1的移动距离进行检测，进而计算出同步带32的移动距离，来分析晶圆盒中晶圆的存放情况。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种晶圆检测机构，其特征在于，包括：

检测框，所述检测框上具有凸起于所述检测框所在平面并且平行间隔设置的两安装部，所述安装部上具有光纤传感器，所述光纤传感器用于在两所述安装部的端部之间产生检测光线；

升降机构，与所述检测框连接，用于驱动所述检测框的移动；

距离检测机构，与所述检测框连接，用于检测所述检测框的移动距离；

其中，所述距离检测机构与所述光纤传感器均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述升降机构包括支架、固定在所述支架上的第一滑轨、可相对滑动设置在所述第一滑轨上的第一滑块以及用于驱动所述第一滑块在所述第一滑轨上移动的第一驱动件。

3.根据权利要求2所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述第一驱动件为气缸。

4.根据权利要求2所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述第一滑块的两侧还连接有固定板，所述固定板上具有与所述检测框连接的连接组件。

5.根据权利要求4所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述连接组件包括固定在所述固定板上的第二滑块、在所述第二滑块上可相对滑动设置的第二滑轨、与所述第二滑轨连接的连接板，所述连接板的端部与所述检测框连接；

所述固定板上还具有用于驱动所述连接板朝向靠近或者远离所述支架移动的驱动模组。

6.根据权利要求5所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述驱动模组包括固定在所述连接板上的传动框，所述传动框上具有一字孔，还包括固定在所述固定板上的第二驱动件，所述第二驱动件的转轴连接有摆臂，所述摆臂的自由端伸入至所述传动框内。

7.根据权利要求2所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述距离检测机构为设置在所述支架顶部或者底部并且朝向所述第一滑块设置的光电检测传感器。

8.根据权利要求2所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述距离检测机构包括分别转动连接于所述支架顶部和底部的同步轮，两所述同步轮之间连接有同步带，所述同步带上具有与所述第一滑块连接的连接件，两所述同步轮中的任一者上同轴连接有编码器，用于检测所述同步带的移动距离。

9.根据权利要求4所述的晶圆检测机构，其特征在于，所述距离检测机构包括分别转动连接于所述支架顶部和底部的同步轮，两所述同步轮之间连接有同步带，所述同步带上具有与所述固定板连接的连接件，两所述同步轮中的任一者上同轴连接有编码器，用于检测所述同步带的移动距离。