一种晶圆外观自动检测装置的制作方法

本发明涉及晶圆检测，尤其涉及一种晶圆外观自动检测装置。

背景技术：

1、硅片按照在晶圆厂的应用场景不同，可以分为正片和用于监控测试的控片和挡片，正片是直接用于半导体加工，而控片和挡片主要用于监控测试的硅片。

2、其中，挡片的作用主要是维持机台的稳定性，主要应用场景，用于正片晶圆发生化学物理反应阶段，挡片被用于隔绝制程条件较差的地方以及填充产品不足时空出的位置，使反应气体与被加工硅片均匀接触、均匀受热，沉淀或生长均匀的高质量薄膜，每道制程都需要挡片以追求产品正常，导致挡片用量大，且随着制程推进，需求有扩大趋势。

3、挡片的来源主要为全新晶圆以及再生晶圆，晶圆再生就是将使用过的挡片或控片回收，经过化学浸泡，物理研磨等处理方法将挡片、控片表面因测试而产生的氧化膜、金属颗粒残留等去掉，使他们能够重新具备测试和稳定机台稳定性的功能。

4、因挡片的应用场景较复杂，有些挡片的特性已经无法满足要求，故晶圆再生处理前需对其外观及特性进行检验与测量，而现有的测量检验工艺有以下问题，（1）外观检验，表面的外观状态完全由人员手动目检，存在错漏以及判定不准确的情况，检测一致性较差，（2）外观检验结束后产品还需要送至测量机台上再测试厚度等特性，外观检验及特性测量分为两道工序不仅工作效率低、易碎片，且工作量大而复杂。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种晶圆外观自动检测装置，该发明能够一次性对晶圆两侧表面的划痕以及厚度进行检测，提高了晶圆检测的效率。

2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种晶圆外观自动检测装置，包括：

4、检测底座，

5、转动单元，安装于检测底座上端，用于限位晶圆并控制晶圆在水平面上围绕自身轴线转动；

6、检测单元，设置于转动单元上端朝向晶圆；

7、控制轨道，包括若干个导向杆，所述导向杆之间形成驱动轨道，驱动轨道包括从上往下依次布置的错位轨道以及翻转轨道，所述错位轨道竖直布置，所述翻转轨道朝着外侧倾斜设置；

8、控制组件，包括控制主体以及控制末端，控制主体设置于驱动轨道内且可沿着错位轨道以及翻转轨道线性移动，其中控制组件移动至错位轨道内，控制主体以及控制末端错开以控制晶圆翻转。

9、优选地，所述转动单元包括两组对称设置的转动组件，两组所述转动组件之间具有间距，所述转动组件包括转动安装架，所述转动安装架两侧均转动连接有转动控制轮。

10、优选地，所述控制组件包括滑动控制筒，所述滑动控制筒外壁固定连接有位于驱动轨道内的驱动控制杆，所述滑动控制筒内部设置有与之相对滑动的转动控制筒，所述转动控制筒外壁开有控制凸起，所述滑动控制筒内壁开有与控制凸起相适配的弧形控制槽，所述转动单元侧壁固定连接有定位架，所述转动控制筒末端通过单向转动元件与定位架联接。

11、优选地，所述转动控制筒内壁滑动连接有张紧控制杆，所述张紧控制杆与转动控制筒之间通过弹性元件弹性连接，所述控制轨道与张紧控制杆之间设置有张紧组件。

12、优选地，所述张紧组件包括张紧控制盘，所述控制轨道表面固定连接有与张紧控制盘适配的张紧控制轮，所述错位轨道上端连通有供驱动控制杆通过的通过轨道。

13、优选地，所述检测单元包括l型的检测安装架，所述检测安装架内壁安装有检测元件，所述检测安装架外壁固定连接有限位块，所述限位块侧壁设置有用于插接限位杆的限位孔。

14、优选地，所述检测装置还包括驱动装置，其中通过驱动装置驱动控制组件沿着控制轨道线性移动。

15、优选地，所述驱动装置包括两个位于控制轨道两侧的转向轮，所述控制轨道侧壁安装有驱动轮，所述驱动轮表面缠绕有驱动绳，所述驱动绳两端绕经转向轮并且与控制组件两侧固定连接。

16、本发明的有益效果为：

17、通过控制轨道以及控制组件的配合，能够对晶圆进行转动，以通过检测单元实现对晶圆的自动翻转，以连续对晶圆两侧表面的连续检测，一次性对晶圆两侧表面以及厚度实现检测，极大地提高了晶圆检测的效率；通过设置张紧组件以及通过轨道能够对两个转动组件的位置进行自动控制，以让二者错开预定距离，以取消对晶圆的限位，与机械手相互配合，实现对晶圆的连续上下料，整体装置检测过程自动连续过程，检测效率高。

技术特征：

1.一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述转动单元（800）包括两组对称设置的转动组件（810），两组所述转动组件（810）之间具有间距，所述转动组件（810）包括转动安装架（811），所述转动安装架（811）两侧均转动连接有转动控制轮（812）。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述控制组件（600）包括滑动控制筒（660），所述滑动控制筒（660）外壁固定连接有位于驱动轨道（420）内的驱动控制杆（662），所述滑动控制筒（660）内部设置有与之相对滑动的转动控制筒（650），所述转动控制筒（650）外壁开有控制凸起（651），所述滑动控制筒（660）内壁开有与控制凸起（651）相适配的弧形控制槽（661），所述转动单元（800）侧壁固定连接有定位架（610），所述转动控制筒（650）末端通过单向转动元件（620）与定位架（610）联接。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述转动控制筒（650）内壁滑动连接有张紧控制杆（630），所述张紧控制杆（630）与转动控制筒（650）之间通过弹性元件（640）弹性连接，所述控制轨道（400）与张紧控制杆（630）之间设置有张紧组件（700）。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述张紧组件（700）包括张紧控制盘（710），所述控制轨道（400）表面固定连接有与张紧控制盘（710）适配的张紧控制轮（720），所述错位轨道（422）上端连通有供驱动控制杆（662）通过的通过轨道（421）。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述检测单元（200）包括l型的检测安装架（210），所述检测安装架（210）内壁安装有检测元件，所述检测安装架（210）外壁固定连接有限位块（220），所述限位块（220）侧壁设置有用于插接限位杆的限位孔（221）。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括驱动装置（500），其中通过驱动装置（500）驱动控制组件（600）沿着控制轨道（400）线性移动。

8.根据权利要求7所述的一种晶圆外观自动检测装置，其特征在于，所述驱动装置（500）包括两个位于控制轨道（400）两侧的转向轮（510），所述控制轨道（400）侧壁安装有驱动轮（520），所述驱动轮（520）表面缠绕有驱动绳（530），所述驱动绳（530）两端绕经转向轮（510）并且与控制组件（600）两侧固定连接。

技术总结
本发明提供一种晶圆外观自动检测装置，一种晶圆外观自动检测装置，包括：检测底座、转动单元、检测单元、控制轨道、控制组件等组件，通过检测单元能够对晶圆表面进行厚度以及划痕检测，通过设置控制组件能够控制晶圆在检测过程中翻转180°，以对晶圆的背面进行检测，实现连续检测过程。该发明能够一次性对晶圆两侧表面的划痕以及厚度进行检测，提高了晶圆检测的效率。

技术研发人员：张强,何炜颖,楚磊
受保护的技术使用者：安徽富乐德长江半导体材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14