一种晶圆的自动检测装置制造方法及图纸

公开了一种晶圆的自动检测装置，包括基座组件，其包括悬臂和底座平台，悬臂设置于底座平台上；双相机显微成像单元可升降地设置于悬臂上；XYθ轴移动平台，包括设置于底座平台上的X、Y轴移动平台和置于其上的补正平台，补正平台包括固定于X、Y轴移动平台上模组安装底板、通过旋转组件可旋转地设置于安装底板上的载台组件和二者之间的多个XYθ轴导向模组，XYθ轴导向模组包括导向模组底板、X轴导向模块、Y轴导向模块和旋转模块，导向模组底板与安装底板固定，旋转模块与载台组件固定连接，其中一个XYθ轴导向模组的X轴导向模块与驱动装置连接以推动载台组件旋转。该装置可实现快速、高效取像、提高晶圆检测速度和检测精度。提高晶圆检测速度和检测精度。提高晶圆检测速度和检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆的自动检测装置


[0001]本专利技术涉及晶圆检测装置的
，并且特别涉及一种晶圆的自动检测装置。

技术介绍

[0002]早期国内的晶圆检测多为人工使用显微镜检测，由于人工检测效率低、误判率高且多异物，不适合用于高要求的晶圆。高要求的晶圆只能用全自动晶圆检测设备来检测。早期的全自动晶圆检测设备只能依赖于进口，价格昂贵，交期漫长。
[0003]进口的全自动晶圆检测架构采用XY轴平台驱动晶圆移动使用两套显微取像单元进行检测和复判并用同轴对焦技术辅助取像。
[0004]目前进口的全自动晶圆检测架构有以下三点缺点：
[0005]1.检测平台没有设计θ轴，运动控制算法繁琐，平台移动平顺性差，取像品质差；
[0006]2.同轴对焦适合”静止取像”或是“低速移动取像”，大大限制了检测速度；
[0007]3.两套显微取像单元，一套用于显微检测、另一套用于复判取像，设备造价高。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中全自动晶圆检测架构存在的技术问题，本专利技术提出了一种晶圆的自动检测装置，用以解决现有技术中的上述难题。
[0009]本专利技术提出了一种晶圆的自动检测装置，包括：
[0010]基座组件，其包括悬臂和底座平台，悬臂设置于底座平台上；
[0011]双相机显微成像单元，其可升降地设置于悬臂上；
[0012]XYθ轴移动平台，包括设置于底座平台上的两互相垂直的X、Y轴移动平台和设置于X、Y轴移动平台之上的补正平台，补正平台自下而上包括模组安装底板、多个XYθ轴导向模组和载台组件，模组安装底板固定于X、Y轴移动平台上，载台组件通过旋转组件可旋转地设置于安装底板上，安装底板与载台组件之间通过均布于载台组件的旋转轴所处的圆上的多个XYθ轴导向模组连接，XYθ轴导向模组自下而上包括导向模组底板、X轴导向模块、Y轴导向模块和旋转模块，导向模组底板与安装底板固定，旋转模块与载台组件固定连接，其中一个XYθ轴导向模组的X轴导向模块与驱动装置连接以推动载台组件旋转。
[0013]优选的，旋转组件包括交叉滚柱轴承和转轴，交叉滚柱轴承的外圈与安装底板固定，转轴的两端分别与交叉滚柱轴承的内圈以及载台组件的下端面连接。凭借该设置能够将载台组件可旋转地设置在安装底板上并且在二者之间形成可以放置XYθ轴导向模组的空间。
[0014]进一步优选的，包括3个XYθ轴导向模组，3个XYθ轴导向模组分布于安装底板上且位于载台组件的旋转轴所处的圆的三等分点处。凭借该设置能够更加稳定的实现载台组件的旋转。
[0015]优选的，X轴导向模块的相对移动量δX与载台组件的旋转角度δθ的关系为：δX=Rcos(δθ+θ)
‑
Rcosθ，其中，R表示为XYθ轴导向模组于载台组件的旋转轴所处的圆的半径，θ
表示当前位置的半径与X轴之间的夹角。利用该公式可以快速计算获得X轴导向模块的相对移动量进而便于控制驱动装置的进给实现精确的角度旋转。
[0016]优选的，驱动装置包括电机与滚珠丝杆机构，电机驱动滚珠丝杆机构，滚珠丝杆机构的丝杆螺母设置于连接座上，连接座与X轴导向模块固定连接。利用电机与滚珠丝杆机构能够便于进行X轴导向模块的移动量的控制。
[0017]进一步优选的，载台组件包括旋转轴安装板、水平调整机构和真空吸附平台，旋转轴安装板通过旋转组件可旋转地设置于安装底板上，真空吸附平台通过多个水平调整机构设置于旋转轴安装板上。凭借该设置可以调整真空吸附平台的水平度。
[0018]优选的，导向模组底板设置有X轴引导部，X轴导向模块内对应设置有X轴导向轨道，X轴导向模块上还设置有Y轴引导部，Y轴导向模块内对应设置有Y轴导向轨道，旋转模块为轴承，轴承的内圈与载台组件的下端面固定连接，外圈与Y轴导向模块的上端面固定连接。凭借该设置能够实现导向模组的X、Y方向的两个自由度以及在此基础上增加的旋转的自由度。
[0019]优选的，还包括激光测距仪，激光测距仪设置于双相机显微成像单元扫描方向的前方。
[0020]进一步优选的，双相机显微成像单元通过Z轴高度调整伺服模组可升降地设置于悬臂上，Z轴高度调整伺服模组包括模组底板、伺服马达、导轨、丝杆机构和移动板，模组底板固定于悬臂上，伺服马达与丝杆机构连接控制移动板Z轴方向位移，双相机显微成像单元固定于移动板上，激光测距仪设置于模组底板上。凭借该设置解决了对焦速度慢，无法高速扫描的问题，实现了在高速移动过程中，显微镜始终保持最佳对焦状态，进而获得高质量的成像效果。
[0021]优选的，双相机显微成像单元包括面阵彩色相机、黑白线扫相机、分光镜、反光镜、物镜和镜组主体，面阵彩色相机和黑白线扫相机间隔设置于镜组主体上方，分光镜设置于黑白线扫相机的下方，反光镜设置于面阵彩色相机下方并且处于分光镜的反射路径，使得通过物镜进入镜组主体的光线被分为两路，一路穿过分光镜进入黑白线扫相机，另一路经过分光镜、反光镜进入面阵彩色相机。该设置与两套显微取像单元相比，简化了结构，节省成本，提高取图效率。
[0022]本专利技术的一种晶圆的自动检测装置采用了前置激光对焦技术、双相机显微检测单元和特制的θ补正平台，前置激光对焦技术解决了对焦速度慢，无法高速扫描的问题，实现了在高速移动过程中，显微镜始终保持最佳对焦状态，进而获得高质量的成像效果。补正平台解决晶圆晶粒方向与检测方向不一致问题，实现高刚性角度补正、零抖动检测。双相机显微检测单元简化了显微镜组机构，降低制造成本、提高空间利用率、提高取像效率。最终实现晶圆检测时的精准、高效检测的效果。
附图说明
[0023]包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
[0024]图1是根据本专利技术的一个实施例的一种晶圆的自动检测装置的结构示意图；
[0025]图2是根据本专利技术的一个具体的实施例的晶圆的自动检测装置的主视图；
[0026]图3是根据本专利技术的一个具体的实施例的XYθ轴移动平台的结构示意图；
[0027]图4是根据本专利技术的一个具体的实施例的补正平台的爆炸图；
[0028]图5是根据本专利技术的一个具体的实施例的Z轴高度调整伺服模组的爆炸图；
[0029]图6是根据本专利技术的一个具体的实施例的激光测距仪的工作示意图；
[0030]图7是根据本申请的一个具体的实施例的双相机显微成像单元的结构示意图。
[0031]图中各编号的含义：100
‑
底座平台、200
‑
悬臂、300
‑
XYθ轴移动平台、400
‑
Z轴高度调整伺服模组、500
‑
双相机显微检测单元、600
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆的自动检测装置，其特征在于，包括：基座组件，其包括悬臂和底座平台，所述悬臂设置于所述底座平台上；双相机显微成像单元，其可升降地设置于所述悬臂上；XYθ轴移动平台，包括设置于所述底座平台上的两互相垂直的X、Y轴移动平台和设置于所述X、Y轴移动平台之上的补正平台，所述补正平台自下而上包括模组安装底板、多个XYθ轴导向模组和载台组件，所述模组安装底板固定于X、Y轴移动平台上，所述载台组件通过旋转组件可旋转地设置于所述安装底板上，所述安装底板与所述载台组件之间通过均布于所述载台组件的旋转轴所处的圆上的多个所述XYθ轴导向模组连接，所述XYθ轴导向模组自下而上包括导向模组底板、X轴导向模块、Y轴导向模块和旋转模块，所述导向模组底板与所述安装底板固定，所述旋转模块与所述载台组件固定连接，其中一个XYθ轴导向模组的X轴导向模块与驱动装置连接以推动所述载台组件旋转。2.根据权利要求1所述的晶圆的自动检测装置，其特征在于，所述旋转组件包括交叉滚柱轴承和转轴，所述交叉滚柱轴承的外圈与所述安装底板固定，所述转轴的两端分别与所述交叉滚柱轴承的内圈以及所述载台组件的下端面连接。3.根据权利要求2所述的晶圆的自动检测装置，其特征在于，包括3个XYθ轴导向模组，所述3个XYθ轴导向模组分布于所述安装底板上且位于所述载台组件的旋转轴所处的圆的三等分点处。4.根据权利要求1所述的晶圆的自动检测装置，其特征在于，所述X轴导向模块的相对移动量δX与所述载台组件的旋转角度δθ的关系为：δX＝R cos(δθ+θ)
‑
R cosθ，其中，R表示为所述XYθ轴导向模组于所述载台组件的旋转轴所处的圆的半径，θ表示当前位置的半径与X轴之间的夹角。5.根据权利要求4所述的晶圆的自动检测装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机与滚珠丝杆机构，所述电机驱动所述滚珠丝杆机构，所述滚珠丝杆机...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊林，孙会民，蔡章华，
申请(专利权)人：厦门柯尔自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：