CN220821481U - 晶圆质量检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了晶圆质量检测设备，包括底座；固定架，与所述底座固定连接；晶圆固定板，用于固定晶圆；检测单元，包括支撑座、夹持部和激光器，所述支撑座上设置有Z轴驱动单元；所述夹持部包括定位板和插接座，所述插接座具有凹槽，所述凹槽与所述定位板端部相互适配，所述插接座固定有图像采集设备，所述图像采集设备用于采集晶圆图像。本实用新型的有益效果是，利用机器视觉的方式,使图像采集设备拍摄到的晶粒聚焦清晰,通过机器检测,提高了检测精度和检测速率。

Description

晶圆质量检测设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆检测设备技术领域，特别是晶圆质量检测设备。

背景技术

在集成电路制造课程中，集成电路晶圆制造的过程中为了保证本工序的晶圆制作中质量有问题的晶粒流入下一工艺流程，通常采用高倍放大镜，通过人工目检方式检查晶圆中晶粒的质量现有的晶粒检测教学仪器采用高倍放大镜通过人工目检方式，存在检测精度低、速度慢，不能满足教学实验的要求。即使采用智能设备进行检测，图像采集设备在安装与固定过程中较为繁琐，针对教学设备来讲，使用时需要耗费较长时间进行安装。同时，针对晶圆检测时，晶圆与图像采集设备之间的距离的变化范围是恒定的，不能扩大检测范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了晶圆质量检测设备。

包括底座；

固定架，与所述底座固定连接；

晶圆固定板，用于固定晶圆；

检测单元，包括支撑座、夹持部和激光器，所述支撑座上设置有Z轴驱动单元；

所述夹持部包括定位板和插接座，所述插接座具有凹槽，所述凹槽与所述定位板端部相互适配，所述插接座固定有图像采集设备，所述图像采集设备用于采集晶圆图像。

X轴驱动单元，带动检测单元沿第一方向移动；

Y轴驱动单元，带动晶圆固定板沿第二方向移动；

Z轴驱动单元，带动检测单元沿第三方向移动；

所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两互相垂直；

进一步地，所述定位板具有限位块，所述限位块两侧分别设置有插接座。

进一步地，所述定位板固定有激光器，所述激光器射出的激光垂直照射至晶圆固定板。

进一步地，所述X轴驱动单元包括第一驱动装置、第一丝杠、第一导向杆，所述第一驱动装置输出端固定有第一丝杠，所述第一丝杠与所述固定架转动连接，所述固定架固定有所述第一导向杆，所述第一导向杆与所述第一丝杠相互平行，所述第一丝杠固定有检测单元，所述第一导向杆穿过所述支撑座并且所述支撑座可沿所述第一导向杆移动。

进一步地，所述Z轴驱动单元包括第二驱动装置、第二丝杠和第二导向杆，所述第二驱动装置输出端固定有第二丝杠，所述第二丝杠与所述支撑座转动连接，所述支撑座固定有第二导向杆，所述第二导向杆与所述第二丝杠相互平行，所述第二丝杠固定有夹持部，所述第一导向杆穿过所述插接座与所述定位板。

进一步地，所述Y轴驱动单元包括第三驱动装置、第三丝杠和第三导向杆，所述第三驱动装置输出端固定有第三丝杠，所述第三丝杠与所述底座转动设置，所述底座固定有第三导向杆，所述第三丝杠与所述第三导向杆相互平行，所述第三丝杠固定有晶圆固定板，所述第三导向杆滑动设置有导向座，所述导向座与所述晶圆固定板固定连接。

进一步地，所述固定架端部设置有若干组调节孔，所述底座端部固定有调节槽，其中一组所述调节孔与所述调节槽相互重合，固定件穿过所述调节孔与所述调节槽，所述调节槽沿第二方向设置。

利用本实用新型的技术方案制作的晶圆质量检测设备，达到的有益效果：利用机器视觉的方式,第一驱动装置控制检测单元沿第一方向移动，第二驱动装置控制晶圆固定板沿第二方向移动，使图像采集设备对晶粒进行质量视觉识别。第三驱动装置控制检测单元沿第三方向移动，使图像采集设备拍摄到的晶粒聚焦清晰,通过机器检测,提高了检测精度和检测速率；

图像采集设备固定于插接座，插接座和定位板进行插接，安装迅速快捷；

固定架设置有调节孔，底座设置有调节槽，不同位置的调节孔可与调节槽相互配合，扩大了整个装置沿Z轴的工作范围；调节孔可与调节槽的不同位置相互配合，扩大了整个装置沿Y轴的工作范围。

附图说明

图1是本实用新型所述的晶圆质量检测设备的立体图；

图2是本实用新型所述的晶圆质量检测设备的主视图；

图3是本实用新型所述的晶圆质量检测设备的仰视图；

图4是本实用新型所述的晶圆质量检测设备的侧视图；

图5是本实用新型实施例二中固定架与底座的爆炸图；

图中，1、固定架；2、底座；3、晶圆固定板；4、X轴驱动单元；41、第一驱动装置；42、第一丝杠；43、第一导向杆；5、Z轴驱动单元；51、第二驱动装置；52、第二丝杠；53、第二导向杆；6、Y轴驱动单元；61、第三驱动装置；62、第三丝杠；63、第三导向杆；64、导向座；7、检测单元；71、支撑座；72、夹持部；721、定位板；722、插接座；723、图像采集设备；724、限位块；73、激光器；8、调节孔；9、调节槽。

具体实施方式

实施例一：

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，晶圆质量检测设备，如图1-图4所示，包括底座2；固定架1，与所述底座2固定连接；晶圆固定板3，用于固定晶圆；X轴驱动单元4，带动检测单元7沿第一方向移动；Y轴驱动单元6，带动晶圆固定板3沿第二方向移动；Z轴驱动单元5，带动检测单元7沿第三方向移动；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两互相垂直；检测单元7，包括支撑座71、夹持部72和激光器73，所述支撑座71上设置有Z轴驱动单元5，所述Z轴驱动单元5驱动夹持部72和激光器73。底座2和固定架1起到支撑作用，晶圆固定板3上固定有待检测的晶圆。通过X轴驱动单元4、和Z轴驱动单元5，分别对检测单元7实现两个方向的移动，通过Y轴驱动单元6实现晶圆固定板3的移动，三者相互配合，检测晶圆是否有不合格位置时，调节范围广泛，同时晶圆固定板3和检测单元7都可以实现移动，调整位置更加迅速。

所述夹持部72包括定位板721和插接座722，所述插接座722具有凹槽，所述凹槽与所述定位板721端部相互适配，所述插接座722固定有图像采集设备723，所述图像采集设备723用于采集晶圆图像。图像采集设备723可选择为摄像头，图像采集设备723和激光器73相互配合，将不合格的晶粒定位并烧毁。具体地，图像采集设备723由插接座722固定，插接座722与定位板721进行插接，安装和拆卸更加方便。

所述定位板721具有限位块724，所述限位块724两侧分别设置有插接座722。限位块724为插接座722的安装起到限位作用，插接座722安装时，插接座722端部与限位块724相互接触则说明插接座722安装合格。

所述定位板721固定有激光器73，所述激光器73射出的激光垂直照射至晶圆固定板3。垂直照射使定位更加准确。

所述X轴驱动单元4包括第一驱动装置41、第一丝杠42、第一导向杆43，所述第一驱动装置41输出端固定有第一丝杠42，所述第一丝杠42与所述固定架1转动连接，所述固定架1固定有所述第一导向杆43，所述第一导向杆43与所述第一丝杠42相互平行，所述第一丝杠42固定有检测单元7，所述第一导向杆43穿过所述支撑座71并且所述支撑座71可沿所述第一导向杆43移动。第一驱动装置41启动带动第一丝杠42转动，第一丝杠42带动检测单元7沿第一方向进行移动，调整检测单元7与晶圆固定板之间的位置关系，检测单元7在第一方向对晶圆进行图像采集。在本实施例中第一导向杆43设置有两个，分别设置在第一丝杠42两侧，第一导向杆43为检测单元7的移动起导向作用。

所述Z轴驱动单元5包括第二驱动装置51、第二丝杠52和第二导向杆53，所述第二驱动装置51输出端固定有第二丝杠52，所述第二丝杠52与所述支撑座71转动连接，所述支撑座71固定有第二导向杆53，所述第二导向杆53与所述第二丝杠52相互平行，所述第二丝杠52固定有夹持部72，所述第一导向杆43穿过所述插接座722与所述定位板721。第二驱动装置51启动后，带动第二丝杠52转动，第二丝杠52带动夹持部72移动，进而调整图像采集设备723、激光器73与晶圆固定板3之间的高度位置关系。在本实施例中，第二导向杆53设置有两个，分别设置在第二丝杠52两侧，第二导向杆53为夹持部72的移动起导向作用，同时还起到将插接座722和定位板721固定在一起的作用。

所述Y轴驱动单元6包括第三驱动装置61、第三丝杠62和第三导向杆63，所述第三驱动装置61输出端固定有第三丝杠62，所述第三丝杠62与所述底座2转动设置，所述底座2固定有第三导向杆63，所述第三丝杠62与所述第三导向杆63相互平行，所述第三丝杠62固定有晶圆固定板3，所述第三导向杆63滑动设置有导向座64，所述导向座64与所述晶圆固定板3固定连接。第三驱动装置61启动，第三丝杠62转动，第三丝杠62带动晶圆固定板3移动，进而调整晶圆固定板3与检测单元7之间在第二方向上的位置关系。在本实施例中，第三导向杆63设置有两个并且分别设置于第三丝杠62两侧，第三导向杆63为晶圆固定板3的移动起到导向作用。

第一驱动装置41、第二驱动装置51和第三驱动装置61可选择为电机。X轴驱动单元4和Z轴驱动单元5带动图像采集设备723以及激光器73发生位置上的变化，改变其检测范围，可以对整个晶圆进行无死角的检测。Y轴驱动单元6带动晶圆固定板3移动，三个移动单元可以同时工作也可以分别工作，三者相互配合，工作效率更高。

实施例二：

所述固定架1端部设置有若干组调节孔8，所述底座2端部固定有调节槽9，其中一组所述调节孔8与所述调节槽9相互重合，固定件穿过所述调节孔8与所述调节槽9。所述调节槽9沿第二方向设置。调节孔8设置有多组，每组的调节孔8可在预设位置与调节槽9固定连接，扩大了Z轴方向的工作范围。同时设置调节槽9可改变固定架1与底座2的安装位置，扩大了Y轴方向的工作范围。

工作过程：

第一驱动装置41控制夹持部72沿第一方向移动，第二驱动装置61控制晶圆固定板3进行第二方向移动，使图像采集设备723对晶粒进行质量视觉识别。第三驱动装置51带动检测单元7沿第三方向移动，使图像采集设备723拍摄到的晶粒聚焦清晰。

摄像头与控制器电性连接，控制器与激光器73电性连接，摄像头将拍摄到的晶圆中晶粒的图片与无质量问题的晶粒图片传输给控制器，控制器将上述图片进行比对，可以判断出晶粒是否有质量问题，对于有质量问题的晶粒，控制器会启动激光器73对其进行照射，将有质量问题的晶粒烧坏，以免进入下一道工序影响产品质量。

该装置还包括语音提示器和液晶显示屏，语音提示器用来提醒检测质量，显示屏会显示出本晶圆上晶粒坏损的位置和数量。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.晶圆质量检测设备，其特征在于，包括底座(2)；

固定架(1)，与所述底座(2)固定连接；

晶圆固定板(3)，用于固定晶圆；

检测单元(7)，包括支撑座(71)、夹持部(72)和激光器(73)，所述支撑座(71)上设置有Z轴驱动单元(5)；

所述夹持部(72)包括定位板(721)和插接座(722)，所述插接座(722)具有凹槽，所述凹槽与所述定位板(721)端部相互适配，所述插接座(722)固定有图像采集设备(723)，所述图像采集设备(723)用于采集晶圆图像；

X轴驱动单元(4)，带动检测单元(7)沿第一方向移动；

Y轴驱动单元(6)，带动晶圆固定板(3)沿第二方向移动；

Z轴驱动单元(5)，带动检测单元(7)沿第三方向移动；

所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两互相垂直。

2.根据权利要求1所述的晶圆质量检测设备，其特征在于，所述定位板(721)具有限位块(724)，所述限位块(724)两侧分别设置有插接座(722)。

3.根据权利要求2所述的晶圆质量检测设备，其特征在于，所述定位板(721)固定有激光器(73)，所述激光器(73)射出的激光垂直照射至晶圆固定板(3)。

4.根据权利要求1所述的晶圆质量检测设备，其特征在于，所述X轴驱动单元(4)包括第一驱动装置(41)、第一丝杠(42)、第一导向杆(43)，所述第一驱动装置(41)输出端固定有第一丝杠(42)，所述第一丝杠(42)与所述固定架(1)转动连接，所述固定架(1)固定有所述第一导向杆(43)，所述第一导向杆(43)与所述第一丝杠(42)相互平行，所述第一丝杠(42)固定有检测单元(7)，所述第一导向杆(43)穿过所述支撑座(71)并且所述支撑座(71)可沿所述第一导向杆(43)移动。

5.根据权利要求4所述的晶圆质量检测设备，其特征在于，所述Z轴驱动单元(5)包括第二驱动装置(51)、第二丝杠(52)和第二导向杆(53)，所述第二驱动装置(51)输出端固定有第二丝杠(52)，所述第二丝杠(52)与所述支撑座(71)转动连接，所述支撑座(71)固定有第二导向杆(53)，所述第二导向杆(53)与所述第二丝杠(52)相互平行，所述第二丝杠(52)固定有夹持部(72)，所述第一导向杆(43)穿过所述插接座(722)与所述定位板(721)。

6.根据权利要求1所述的晶圆质量检测设备，其特征在于，所述Y轴驱动单元(6)包括第三驱动装置(61)、第三丝杠(62)和第三导向杆(63)，所述第三驱动装置(61)输出端固定有第三丝杠(62)，所述第三丝杠(62)与所述底座(2)转动设置，所述底座(2)固定有第三导向杆(63)，所述第三丝杠(62)与所述第三导向杆(63)相互平行，所述第三丝杠(62)固定有晶圆固定板(3)，所述第三导向杆(63)滑动设置有导向座(64)，所述导向座(64)与所述晶圆固定板(3)固定连接。

7.根据权利要求1所述的晶圆质量检测设备，其特征在于，所述固定架(1)端部设置有若干组调节孔(8)，所述底座(2)端部固定有调节槽(9)，其中一组所述调节孔(8)与所述调节槽(9)相互重合，固定件穿过所述调节孔(8)与所述调节槽(9)，所述调节槽(9)沿第二方向设置。