一种晶圆检测装置的制作方法

1.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装置。


背景技术：

2.在晶圆的制作工艺完成后，需要对晶圆进行检测以确认该产品是否合格，通常的做法是将晶圆放置在检测平台上，视觉识别设备对晶圆进行拍照检测，通过对拍照得到的图像进行分析对比，以实现对晶圆进行检测。
3.目前，现有现有的晶圆检测装置多为单面检测，部分可以进行双面检测的检测装置又存在检测过程中晶圆翘曲、多次检测结果的一致性较差的问题。
4.因此，亟需一种晶圆检测装置以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种晶圆检测装置，能够对晶圆进行双面检测，减少晶圆翘曲现象的产生，保证多次检测结果的一致性。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种晶圆检测装置，包括：
8.操作台；
9.x移动机构和y移动机构，所述x移动机构设置于所述操作台，所述y移动机构设置于所述x移动机构的输出端；
10.移动平台和检测治具，所述移动平台设置于所述y移动机构的输出端，所述移动平台上开设有安装孔，所述检测治具包括透明吸盘和载环，所述载环设置在所述安装孔内，所述透明吸盘固定于所述载环的通孔内，所述透明吸盘的顶面设置有真空流道，所述真空流道连接有负压装置，所述真空流道包括直线型的第一流道，所述第一流道沿所述透明吸盘的径向设置；
11.下检测机构，设置于所述操作台，用于获取所述透明吸盘上的晶圆下表面的图像信息；及
12.上检测机构，设置于所述操作台且位于所述透明吸盘的上方，用于获取所述透明吸盘上的所述晶圆上表面的图像信息。
13.可选地，所述第一流道设置有多个，多个所述第一流道在所述透明吸盘上呈放射状设置，相邻的所述第一流道之间的夹角相等。
14.可选地，所述真空流道还包括环形的第二流道，所述第二流道的轴线与所述透明吸盘的轴线重合。
15.可选地，所述透明吸盘可拆卸的设置有多个挡块，所述挡块外壁设置有限位面，多个所述挡块的多个所述限位面用于限制所述晶圆的安装范围。
16.可选地，所述挡块为圆柱形，所述挡块的轴线与所述透明吸盘的轴线平行，所述限位面为向所述透明吸盘中心凸起的弧面。
17.可选地，所述透明吸盘可拆卸的设置有仿形定位块，所述仿形定位块设置有仿形定位面，所述仿形定位面用于与所述晶圆的弧状外壁贴合。
18.可选地，所述仿形定位面设置定位凸起，所述定位凸起用于对所述晶圆的切片或缺口进行角向定位。
19.可选地，所述载环边缘设置有手持块，所述手持块设置有圆孔。
20.可选地，所述x移动机构包括支撑座和设置于所述操作台的第一直线驱动件、第一导向组件，所述支撑座分别连接于所述第一导向组件和所述第一直线驱动件的执行端，所述第一直线驱动件能够驱动所述支撑座沿x方向滑动，所述第一导向组件能够导向所述支撑座；
21.和/或，所述y移动机构包括设置于所述支撑座的第二直线驱动件、第二导向组件，所述移动平台分别连接于所述第二导向组件和所述第二直线驱动件的执行端，所述第二直线驱动件能够驱动所述移动平台沿y方向滑动，所述第二导向组件能够导向所述移动平台。
22.可选地，所述下检测机构包括第一移动组件和第一相机组件，所述第一移动组件设置于所述操作台，所述第一相机组件设置于所述第一移动组件的输出端，所述第一移动组件能够驱动所述第一相机组件移动，所述第一相机组件用于获取所述透明吸盘上的所述晶圆下表面的图像信息；和/或
23.所述上检测机构包括第二移动组件和第二相机组件，所述第二移动组件设置于所述操作台，所述第二相机组件设置于所述第二移动组件的输出端，所述第二移动组件能够驱动所述第二相机组件移动，所述第一相机组件用于获取所述透明吸盘上的所述晶圆下表面的图像信息。
24.本实用新型的有益效果为：
25.使用本实用新型的晶圆检测装置时，将晶圆放置在透明吸盘上，负压装置给真空流道提供负压，使得透明吸盘将晶圆吸附在透明吸盘表面，x移动机构和y移动机构驱动移动平台移动，从而能够将透明吸盘上的晶圆移动至和上检测机构、下检测机构对应的位置，由于第一流道为直线型且与透明吸盘的轴线相交，使得真空流道能从晶圆的中心处吸附住晶圆，该吸附力从晶圆的中心沿晶圆的径向向晶圆边缘延伸，真空流道的设计使得对晶圆的整体吸附性效果好，减少晶圆翘曲现象的产生，保证多次检测结果的一致性；透明吸盘使得晶圆被吸附在透明吸盘上后，可以通过安装孔、通孔检测晶圆的另一面，通过上检测机构和下检测机构能够分别获取晶圆的上表面的图像信息、下表面的图像信息，进而实现对晶圆的双面检测。
附图说明
26.图1是本实用新型具体实施方式提供的晶圆检测装置的侧视结构示意图；
27.图2是本实用新型具体实施方式提供的晶圆检测装置的立体图；
28.图3是本实用新型中检测治具的结构示意图；
29.图4是图3中a处的局部放大示意图；
30.图5是图3中b处的局部放大示意图；
31.图6是本实用新型中检测治具的载环的结构示意图。
32.图中：1、操作台；2、x移动机构；21、第一直线驱动件；22、第一导向组件；23、支撑
座；3、y移动机构；31、第二直线驱动件；32、第二导向组件；4、移动平台；5、检测治具；51、透明吸盘；511、负压装置；512、安装缺角；52、真空流道；521、第一流道；522、第二流道；53、载环；531、通孔；532、手持块；533、圆孔；534、安装槽；54、挡块；541、限位面；542、第一拆卸螺栓；55、仿形定位块；551、仿形定位面；552、定位凸起；553、第二拆卸螺栓；6、下检测机构；61、第一移动组件；62、第一相机组件；7、上检测机构；71、第二移动组件；72、第二相机组件。
具体实施方式
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
34.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.下面结合附图图1-图6并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
37.本实施例提供了一种晶圆检测装置，如图1-图3和图5-图6所示，晶圆检测装置包括操作台1、x移动机构2、y移动机构3、移动平台4、检测治具5、下检测机构6和上检测机构7。x移动机构2设置于操作台1，y移动机构3设置于x移动机构2的输出端。移动平台4设置于y移动机构3的输出端，移动平台4上开设有安装孔，检测治具5包括透明吸盘51和载环53，载环53设置在安装孔内，透明吸盘51固定于载环53的通孔531内，透明吸盘51的顶面设置有真空流道52，真空流道52连接有负压装置511，真空流道52包括直线型的第一流道521，第一流道521沿透明吸盘51的径向设置。下检测机构6设置于操作台1，用于获取透明吸盘51上的晶圆下表面的图像信息。上检测机构7设置于操作台1且位于透明吸盘51的上方，用于获取透明吸盘51上的晶圆上表面的图像信息。
38.使用本实施例中的晶圆检测装置时，将晶圆放置在透明吸盘51上，负压装置511给真空流道52提供负压，使得透明吸盘51将晶圆吸附在透明吸盘51表面，x移动机构2和y移动机构3驱动移动平台4移动，从而能够将透明吸盘51上的晶圆移动至和上检测机构7、下检测机构6对应的位置，由于第一流道521为直线型且与透明吸盘51的轴线相交，使得真空流道
52能从晶圆的中心处吸附住晶圆，该吸附力从晶圆的中心沿晶圆的径向向晶圆边缘延伸，真空流道52的设计使得对晶圆的整体吸附性效果好，减少晶圆翘曲现象的产生，保证多次检测结果的一致性；透明吸盘51使得晶圆被吸附在透明吸盘51上后，可以通过安装孔、通孔531检测晶圆的另一面，通过上检测机构7和下检测机构6能够分别获取晶圆的上表面的图像信息、下表面的图像信息，进而实现对晶圆的双面检测。
39.本实用新型中透明吸盘51采用玻璃，制成玻璃的透明吸盘51，玻璃是非晶无机非金属材料，具有良好的透视和透光性能，不影响下检测机构6透过透明吸盘51的成像要求，将晶圆吸附在透明吸盘51上后，便于从两侧分别对晶圆检测，以完成对晶圆的双面检测。
40.如图1和图2所示，x移动机构2包括支撑座23和设置于操作台1的第一直线驱动件21、第一导向组件22，支撑座23分别连接于第一导向组件22和第一直线驱动件21的执行端，第一直线驱动件21能够驱动支撑座23沿x方向滑动，第一导向组件22能够导向支撑座23，y移动机构3设置于支撑座23。可选地，第一直线驱动件21为直线模组，直线模组的具体结构为成熟的现有技术，在此不再赘述。可选地，第一导向组件22包括第一导轨和第一滑动件，操作台1上平行间隔设置有两个沿x向延伸的第一导轨，每个第一导轨上均滑动连接有第一滑动件，支撑座23连接于第一滑动件。在第一直线驱动件21的驱动下，支撑座23沿第一导轨滑动。
41.详细地，y移动机构3包括设置于支撑座23的第二直线驱动件31、第二导向组件32，移动平台4分别连接于第二导向组件32和第二直线驱动件31的执行端，第二直线驱动件31能够驱动移动平台4沿y方向滑动，第二导向组件32能够导向移动平台4。可选地，第二直线驱动件31为直线模组，直线模组的具体结构为成熟的现有技术，在此不再赘述。可选地，第二导向组件32包括第二导轨和第二滑动件，支撑座23上平行间隔设置有两个沿y向延伸的第二导轨，每个第二导轨上均滑动连接有第二滑动件，移动平台4连接于第二滑动件。在第二直线驱动件31的驱动下，移动平台4沿第二导轨滑动。
42.为了便于获取更清晰的图像，如图1和图2所示，下检测机构6包括第一移动组件61和第一相机组件62，第一移动组件61设置于操作台1，第一相机组件62设置于第一移动组件61的输出端，第一移动组件61能够驱动第一相机组件62移动，第一相机组件62用于获取透明吸盘51上的晶圆下表面的图像信息。通过第一移动组件61调节第一相机组件62的位置使第一相机组件62对焦，从而有利于第一相机组件62获取更清晰的图像。详细地，第一相机组件62包括相机和镜头，相机和镜头的具体安装方式，为成熟的现有技术，在此不再赘述。第一移动组件61包括第一升降驱动结构，第一相机组件62设置于第一升降驱动结构的输出端，第一升降驱动结构能够驱动第一相机组件62升降。第一升降驱动结构为常规的现有技术，能够驱动第一相机组件62升降即可，其具体结构在此不进行限制。
43.上检测机构7包括第二移动组件71和第二相机组件72，第二移动组件71设置于操作台1，第二相机组件72设置于第二移动组件71的输出端，第二移动组件71能够驱动第二相机组件72移动，第一相机组件62用于获取透明吸盘51上的晶圆下表面的图像信息。通过第二移动组件71调节第二相机组件72的位置使第二相机组件72对焦，从而有利于第二相机组件72获取更清晰的图像。详细地，第二相机组件72包括相机和镜头，相机和镜头的具体安装方式，为成熟的现有技术，在此不再赘述。第二移动组件71包括第二升降驱动结构，第二相机组件72设置于第二升降驱动结构的输出端，第二升降驱动结构能够驱动第二相机组件72
升降。第二升降驱动结构为常规的现有技术，能够驱动第二相机组件72升降即可，其具体结构在此不进行限制。
44.如图3所示，本实施例中真空流道52包括直线型的第一流道521和环形的第二流道522。第一流道521沿透明吸盘51的径向设置，与透明吸盘51的轴线相交，第一流道521设置有多个，多个第一流道521在透明吸盘51上呈放射状设置，相邻的第一流道521之间的夹角相等，使得多个第一流道521呈均匀的放射状。本实施例中，第一流道521设置有两条，且两条第一流道521相互垂直，夹角为九十度。当然也可以根据具体使用情况，选择设计不同数量的第一流道521，但是第一流道521也并不是越多越好，因为第一流道521的开设会对玻璃制成的透明吸盘51的强度以及透光率有所影响，所以本实施例中采用两条第一流道521即可。第二流道522为环形，第二流道522的轴线与透明吸盘51的轴线重合，第二流道522靠近晶圆的边缘设置，第一流道521的两端分别与第二流道522连通，同理，第二流道522也可以根据具体使用情况，选择设计不同数量，但是第二流道522也并不是越多越好，因为第二流道522的开设会对玻璃制成的透明吸盘51的强度以及透光率有所影响，所以本实施例中采用一条第二流道522即可。第一流道521和第二流道522配合实用，第一流道521从晶圆的径向将晶圆均匀的吸附，第二流道522从晶圆的周向靠近边缘处将晶圆均匀的吸附，从而实现对晶圆完全的吸平，校准晶圆自身的翘曲。
45.如图3和图4所示，本实施例中，透明吸盘51上可拆卸的设置有多个挡块54，挡块54外壁设置有限位面541，多个挡块54的多个限位面541用于限制晶圆的安装范围。结合图5，透明吸盘51可拆卸的设置有仿形定位块55，仿形定位块55设置有仿形定位面551，仿形定位面551用于与晶圆的弧状外壁贴合。
46.本实施例可选地中，挡块54设置为三个，仿形定位块55设置有一个，三个挡块54和一个仿形定位块55分别置于两个第一流道521的四个端头处，两两间隔九十度设置。
47.具体地，如图4所示，挡块54为圆柱形，挡块54的轴线与透明吸盘51的轴线平行，限位面541为向透明吸盘51中心凸起的弧面，限位面541与晶圆接触时为线接触，接触面积较小，减少挡块54进行定位工作时对晶圆的磨损。挡块54设置有第一拆卸孔，第一拆卸孔的轴线与挡块54的轴线重合，第一拆卸螺栓542伸入第一拆卸孔内，将挡块54可拆卸的固定在透明吸盘51上。为了避免第一拆卸螺栓542对于晶圆的磨损，第一拆卸螺栓542安装完毕时，其端头不伸出第一拆卸孔。挡块54采用非金属材料制成，也能够减少对于晶圆的磨损和伤害。当挡块54的限位面541磨损，或晶圆的尺寸发生变化时，可以通过解除第一拆卸螺栓542对挡块54的固定，对挡块54进行拆卸和更换，选择不同直径的尺寸的挡块54，使得挡块54的限位面541与透明吸盘51的轴线之间的距离能够与晶圆的半径尺寸相匹配，挡块54的限位面541与透明吸盘51的轴线之间的距离略大于晶圆的半径尺寸即可。三个挡块54围合的区域与半个晶圆的部分相匹配，对晶圆进行安装范围进行初步的定位。
48.如图5所示，为了便于仿形定位块55的安装，在透明吸盘51的边缘设置有安装缺角512，安装缺角512的外壁为直线型，解决了晶圆外壁为弧形不好安装仿形定位块55的问题。仿形定位块55的截面为l型，其一部分安装缺角512的壁面抵接，另一部分与透明吸盘51的表面抵接。仿形定位块55与透明吸盘51的可拆卸安装通过第二拆卸螺栓553实现。具体地，仿形定位块55上开设有两个第二拆卸孔。第二拆卸孔的轴线与透明吸盘51的轴线平行，第二拆卸螺栓553相应的设置有两个，分别伸入每个第二拆卸孔内，将仿形定位块55固定在透
明吸盘51上。为了避免第二拆卸螺栓553对于晶圆的磨损，第二拆卸螺栓553安装完毕时，其端头不伸出第二拆卸孔。
49.仿形定位块55设置有仿形定位面551，仿形定位面551用于与晶圆的弧状外壁贴合。定位块采用圆形仿形设计，仿形定位面551处的半径与晶圆半径一致，实现圆心精确定位。仿形定位面551设置定位凸起552，定位凸起552用于对晶圆的切片或缺口进行角向定位。其中，定位凸起552与仿形定位面551一体成型，采用仿形设计，与晶圆的外壁贴合。仿形定位块55用于对晶圆的安装实现精准定位。当仿形定位块55的仿形定位面551或定位凸起552磨损，或晶圆的尺寸发生变化时，可以通过解除第二拆卸螺栓553对仿形定位块55的固定，对仿形定位块55进行拆卸和更换，选择不同尺寸或不同仿形设计的仿形定位面551和定位凸起552，使得仿形定位块55的仿形定位面551与透明吸盘51的轴线之间的距离能够与晶圆的半径尺寸相匹配，挡块54的限位面541与透明吸盘51的轴线之间的距离等于晶圆的半径尺寸即可。仿形定位块55通过仿形定位面551和定位凸起552对晶圆进行精准定位。
50.如图3所示，载环53边缘设置有手持块532，手持块532设置有圆孔533，便于手持以转动整个治具，实现不同位置的检测。通孔531的孔壁开设有安装槽534，安装槽534位置对应仿形定位块55，用于给真空流道52提供负压气体的负压装置511包括抽气机以及与抽气机连接的抽气管，负压装置511为成熟的现有技术，此处不做赘述。负压装置511的抽气管与真空流道52连接，使得真空流道52产生负压，将晶圆稳定均匀的吸附。
51.本实施例中的晶圆检测装置的工作过程如下：
52.将晶圆固定安装在透明吸盘51上，通过挡块54对晶圆的安装范围进行初步的预判，通过仿形定位块55对晶圆进行精准定位和角定位，将晶圆的切片或缺口处对准仿形定位面551和仿形凸起，将晶圆准确的放置在透明吸盘51上，晶圆的外壁与限位面541之间留有微小的间隙，晶圆的外壁与仿形定位面551贴合，负压装置511给真空流道52提供负压，使得透明吸盘51将晶圆吸附在透明吸盘51表面，由于第一流道521为直线型且与透明吸盘51的轴线相交，使得真空流道52能从晶圆的中心处吸附住晶圆，该吸附力从晶圆的中心沿晶圆的径向向晶圆边缘延伸，第一流道521和第二流道522配合使用，真空流道52的设计使得对晶圆的整体吸附性效果好，减少晶圆翘曲现象的产生，保证多次检测结果的一致性；透明吸盘51使得晶圆被吸附在透明吸盘51上后，x移动机构2和y移动机构3驱动移动平台4移动，从而能够将透明吸盘51上的晶圆移动至和上检测机构7、下检测机构6对应的位置，通过上检测机构7获取晶圆的上表面的图像信息，下检测机构6透过安装孔、通孔531获取晶圆下表面的图像信息，进而实现对晶圆的双面检测。可以理解的是，上述晶圆检测装置可以用于双面检测，当然也可以用于单面检测；在检测过程中，需要移动晶圆时，通过手持或工具移动载环53的边缘或手持块532，以带动晶圆移动，避免晶圆在检测过程中产生形变，提高检测效果准确性，进一步保证多次检测结果的一致性。
53.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。