一种自动化晶圆厚度检测设备的制作方法

本实用新型涉及晶圆厚度检测设备，尤其涉及到自动化晶圆厚度检测设备。

背景技术：

随着电子时代的快速发展，半导体行业越来越火热。由于晶圆是制造半导体芯片的基本材料，应用越来越广泛，因此对晶圆产品的精度要求也越来越高。晶圆的厚度尺寸一般在0.520mm～0.670mm之间，精度要求需要控制在微米级。晶圆的厚度尺寸无法运用传统人工检测方法，通常采用OMM(Optical Measuring Machine，光学测量机械)检测，检测效率低下，无法满足晶圆产能的需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种自动化晶圆厚度检测设备，检测精度高，效率快。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动化晶圆厚度检测设备，包括：检测执行部；和检测控制部，用于对该检测执行部进行相应的控制；其中，该检测执行部包括：上料晶圆单元，用于将上料的料框盒中多层排布的晶圆逐层地送到设定上料位置；自动上料单元，用于将晶圆从设定上料位置送到设定取料位置；自动检测单元，用于从设定取料位置获取晶圆，完成晶圆厚度的自动检测后，送到设定出料位置；自动下料单元，用于将晶圆从设定出料位置送到设定下料位置；和下料晶圆单元，用于将设定下料位置的晶圆逐层地送到下料的料框盒中进行多层排布。

其中，该上料晶圆单元包括运动平台，由该运动平台驱动能够上下动作的料框架和设置在该运动平台顶侧的导向滑轨；该上料的料框盒搁置在该料框架上，由该运动平台带动能够逐层地与该导向滑轨对齐。

其中，该下料晶圆单元包括运动平台，由该运动平台驱动能够上下动作的料框架和设置在该运动平台顶侧的导向滑轨；该下料的料框盒搁置在该料框架上，由该运动平台带动能够逐层地与该导向滑轨对齐。

其中，该自动上料单元包括运动平台，夹爪气缸，下压气缸和自动扫码枪。

其中，该自动下料单元包括运动平台，夹爪气缸和下压气缸。

其中，该自动检测单元包括运动平台，载具，以及测距仪；其中，该运动平台带动该载具，该载具承载晶圆，该测距仪对不同位置的载具上的晶圆进行厚度测量。

其中，该运动平台选用二维伺服运动平台。

其中，该载具的四角设有电磁铁，用于对晶圆的边缘金属采用磁铁吸附固定。

其中，该测距仪选用激光测距仪。

其中，该自动检测单元还包括测距仪固定调节板，用于调节该测距仪至该载具的距离。

本实用新型的有益效果在于，通过用上料晶圆单元、自动上料单元、自动检测单元、自动下料单元及下料晶圆单元巧妙地构建出检测执行部，并通过检测控制部的控制来协调各单元的工作，检测精度高，效率快。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是自动化晶圆厚度检测设备的立体结构示意。

图2是自动化晶圆厚度检测设备中机架和检测执行部的立体结构示意。

图3是检测执行部中上料晶圆单元的立体结构示意。

图4是检测执行部中自动上料单元的立体结构示意。

图5是检测执行部中自动检测单元的立体结构示意。

图6是检测执行部中自动下料单元的立体结构示意。

图7是检测执行部中下料晶圆单元的立体结构示意。

其中，主要附图标记如下：10自动化晶圆厚度检测设备 1机架 2机盖 3检测控制部 4检测执行部 41上料晶圆单元 42自动上料单元 43自动检测单元 44自动下料单元 45下料晶圆单元 411运动平台 412料框架 413导向滑轨 414料框盒 421运动平台 422夹爪气缸 423下压气缸 424自动扫码枪 431运动平台 432测距仪 433测距仪固定调节板 434载具固定板 435载具 436电磁铁 441运动平台 442夹爪气缸 443下压气缸 451运动平台 452料框架 453导向滑轨 454料框盒。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

参见图1和图2，图1是自动化晶圆厚度检测设备的立体结构示意。图2是自动化晶圆厚度检测设备中机架和检测执行部的立体结构示意。本实用新型提出一种自动化晶圆厚度检测设备10，该检测设备10包括：机架1，机盖2，检测控制部3和检测执行部4。其中，检测控制部3和检测执行部4装设在机架1上。机盖2与机架1相配合，对检测控制部3和检测执行部4予以封装。其中，为了方便该检测设备10的移动，机架1的底座四角设置脚轮和脚杯。

在本实施例中，该检测控制部3为一工控系统，具体包括：工控机，运动控制卡，IO卡，电源箱，显示器，键盘和鼠标等结构，工控机上运行有相应的检测软件，能够对检测执行部4进行相应的控制。

检测执行部4具体包括：上料晶圆单元41，用于将上料的料框盒中多层排布的晶圆逐层地送到设定上料位置；自动上料单元42，用于将晶圆从设定上料位置送到设定取料位置；自动检测单元43，用于从设定取料位置获取晶圆，完成晶圆厚度的自动检测后，送到设定出料位置；自动下料单元44，用于将晶圆从设定出料位置送到设定下料位置；和下料晶圆单元45，用于将设定下料位置的晶圆逐层地送到下料的料框盒中进行多层排布。这些单元41、42、43、44、45受控于检测控制部3，能够相互协调地完成晶圆的自动上料，自动检测和自动下料。

参见图3，图3是检测执行部中上料晶圆单元的立体结构示意。上料晶圆单元41包括运动平台411，料框架412，导向滑轨413和料框盒414。其中，运动平台411选用行程为400mm的一维伺服运动平台。运动平台411可以带动料框盒414上下运动，保证晶圆的逐层取料。

参见图4，图4是检测执行部中自动上料单元的立体结构示意。自动上料单元42包括运动平台421，夹爪气缸422，下压气缸423和自动扫码枪424。其中，运动平台421选用行程为600mm的一维伺服运动平台。

参见图5，图5是检测执行部中自动检测单元的立体结构示意。自动检测单元43包括运动平台431，测距仪432，测距仪固定调节板433，载具固定板434，载具435和电磁铁436。其中，运动平台431选用300mm*300mm的二维伺服运动平台。测距仪432选用激光测距仪。测距仪432安装在测距仪固定调节板433，可以调节测距仪432至载具435上晶圆的距离，得到最佳的检测效果。

参见图6，图6是检测执行部中自动下料单元的立体结构示意。自动下料单元44包括运动平台441，夹爪气缸442和下压气缸44。其中，运动平台441选用行程为600mm的一维伺服运动平台。

参见图7，图7是检测执行部中下料晶圆单元的立体结构示意。下料晶圆单元45包括运动平台451，料框架452，导向滑轨453和料框盒454。其中，运动平台451选用行程为400mm的一维伺服运动平台。运动平台451可以带动料框盒454上下运动，保证晶圆的逐层进料。

该自动化晶圆厚度检测设备10的工作原理包括：通过上料晶圆单元41和下料晶圆单元45的料框盒414、453可以人工一次上料/下料20片晶圆。上料晶圆单元41和下料晶圆单元45的结构大致相同，运行形式相反。自动上料单元42是从料框盒414中上料至自动检测单元43，借助自动扫码枪424具备对晶圆进行扫码的功能。自动下料单元44是将检测完的晶圆从自动检测单元43下料至料框盒454中。

具体而言，将待测的晶圆人工地放入料框盒414，并将料框盒414放置到料框架412上，一个料框盒414能放置20片晶圆。然后，自动上料单元42的运动平台421就会带着下压气缸423与夹爪气缸422运动至料框盒414中，夹取一片晶圆，将晶圆沿着导向滑轨453慢慢取出；中途，自动扫码枪424扫取晶圆上的条码并记录于检测控制部3的工控机中‘运动平台421会将晶圆一直夹取至自动检测单元43的上料载具位的载具435处。然后，上料载具位的载具435通过四角电磁铁436固定，对晶圆的边缘金属采用磁铁吸附固定。载具435固定晶圆之后，运动平台431就会带动载具435及其上晶圆在测距仪432下运动，在晶圆的不同位置测取厚度尺寸，并通过软件分析得出晶圆厚度尺寸。检测完毕后，运动平台431就会带动载具435及其上晶圆运动至下料载具位。然后，自动下料单元44中的运动平台441会带着下压气缸443和夹爪气缸442运动至自动检测单元43的下料载具位，从载具435上夹取晶圆，并将晶圆送到下料晶圆单元45，沿着导向滑轨453装入料框盒454的空位中；如此循环往复，上料的料框盒414中的晶圆经过检测后，全部装入下料的料框盒454中，直至晶圆料框414中没有晶圆，下料的料框盒454中装满晶圆为止。

本实用新型的有益效果包括：通过用上料晶圆单元41、自动上料单元42、自动检测单元43、自动下料单元44及下料晶圆单元45巧妙地构建出检测执行部4，并通过检测控制部3的控制来协调各单元41、42、43、44、45的工作，检测精度高，效率快。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。