一种双面晶圆外观缺陷检测机

技术领域

本发明涉及晶圆外观检测技术领域，特别是一种双面晶圆外观缺陷检测机。

背景技术

硅晶圆就是指硅半导体电路制作所用的硅晶片，晶圆是制造IC的基本原料，生产硅晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件，对于硅晶圆的品质要求极为严格，在大批量生产的时候，往往需要对硅晶圆进行外观检测，比如：尺寸，破损，裂粒，气孔，裂痕，镍层不良等等。

目前半导体领域发展正盛，往往是通过人工来手动进行硅晶圆的外观检测(而且抽检较多)，费时费力，且易使得硅晶圆受到人为外力的作用而损坏，现有的硅晶圆外观检测设备结构复杂，往往通过机械手抓取硅晶圆，也易导致硅晶圆受到外力作用而损坏，并且已有设备检测项目及精度有限，仅可单面检测，无法实现双面同步检测，大大影响缺陷检出率及检测效率导致次品率提高，为此我们提出了一种双面晶圆外观缺陷检测机，用来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种双面晶圆外观缺陷检测机。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种双面晶圆外观缺陷检测机，该检测机是一种多层结构体，包括机架，所述机架上分别设置有A面Y轴运动模组、B面Y轴运动模组和B面X轴运动模组，所述A面Y轴运动模组上设置有A面X轴运动模组，所述A面X轴运动模组上设置有A面视觉检测机构，所述B面X轴运动模组上设置有B面视觉检测机构，所述机架上位于所述A面视觉检测机构和所述B面视觉检测机构之间设置有传输装置。

作为本发明的进一步说明，所述A面Y轴运动模组包括导轨、限位件、传动电机、丝杆和固定件，所述导轨安装在所述机架上端的两侧，所述传动电机安装在机架上、靠近其中一根导轨的端部，所述固定件安装在机架上、正对着所述传动电机，所述丝杆穿过所述A面X轴运动模组的底部，并且所述丝杆的一端与所述传动电机固定连接，一端与所述固定件滑动连接，所述限位件分别安装在另一根导轨的两端，所述A面X轴运动模组与所述导轨滑动连接。

作为本发明的进一步说明，所述A面X轴运动模组包括滑动基座、丝杆、安装在滑动基座端部的传动电机以及安装在滑动基座上的导轨，所述丝杆穿过所述A面视觉检测机构，并且所述丝杆的一端与所述传动电机固定连接，一端与所述滑动基座滑动连接，所述A面视觉检测机构安装在所述滑动基座上并且与所述导轨滑动连接。

作为本发明的进一步说明，所述B面Y轴运动模组包括安装在所述机架中部两侧的传动组件，其中一个传动组件的端部设置有传动电机，所述传动电机与所述传动组件上的丝杆齿轮连接，另一个传动组件的端部设置有手动拨轮，所述手动拨轮与所述传动组件上的丝杆固定连接，所述传输装置的两端分别与所述传动组件滑动连接。

作为本发明的进一步说明，所述B面X轴运动模组包括安装在机架上的固定底座、安装在固定底座端部的传动电机以及安装在固定底座上的丝杆和导轨，所述丝杆穿过所述B面视觉检测机构，并且所述丝杆的一端与所述传动电机固定连接，一端与所述固定底座滑动连接，所述B面视觉检测机构安装在固定底座上且与所述导轨滑动连接。

作为本发明的进一步说明，所述A面视觉检测机构和所述B面视觉检测机构都包括有微分调节组件和安装在微分调节组件上的视觉相机组件。

作为本发明的进一步说明，所述传输装置包括轨道组件、同步带以及安装在轨道组件外侧的传动电机和安装在轨道组件内侧的多个同步轮，所述传动电机上设置有传动轮，所述同步轮通过同步带和所述传动轮连接。

作为本发明的进一步说明，所述传输装置上还设置有夹板机构。

其有益效果在于，本发明提供的检测机可对晶圆的双面同步进行检测，检出率非常高，晶圆通过传输装置传送到夹板机构的位置，通过夹板机构将其压紧固定，然后通过设置的A面视觉检测机构和B面视觉检测机构对晶圆的A面和B面双面的外观进行检测，不良品标记出来，避免不良产品流入到后段晶圆成品中，检测数据等信息化处理，可追溯到任何节点，该检测机设备具备各种报警管控功能，产线出现大规模品质异常，可及时发现改善制程，避免工厂不必要的损失，该设备可以有效提高检测效率，减少人工费用的支出，有效降低次品率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明去除A面X轴运动模组和A面视觉检测机构的结构示意图；

图3是本发明所述的A面X轴运动模组和A面视觉检测机构的结构示意图；

图4是本发明所述的B面Y轴运动模组和传输装置的结构示意图；

图5是本发明所述的B面X轴运动模组和B面视觉检测机构的结构示意图。

图中，1、机架；2、A面Y轴运动模组；3、A面X轴运动模组；4、B面Y轴运动模组；5、传输装置；6、B面X轴运动模组；7、A面视觉检测机构；8、B面视觉检测机构；9、夹板机构；10、传动电机；11、导轨；12、固定件；13、丝杆；14、限位件；15、滑动基座；16、微分调节组件；17、视觉相机组件；18、传动组件；19、手动拨轮；20、轨道组件；21、传动轮；22、同步轮；23、同步带；24、固定底座；。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1－5所示，一种双面晶圆外观缺陷检测机，包括机架1，该检测机是一种多层结构体，总共可包含三层，分别是安装在机架1上层的A面视觉检测机构7、中层的传输装置5以及位于机架1下层的B面视觉检测机构8，传输装置5用于传送晶圆，将晶圆传送到指定待检测位置，然后通过A面视觉检测机构7对晶圆的上表面进行外观缺陷检测，通过B面视觉检测机构8对晶圆的下表面进行外观缺陷检测，为了便于检测，放置在检测时晶圆滑动，在传输装置5上还设置了夹板机构9；检测时晶圆的位置可能有偏差，为了便于更精确的检测，在机架1上还设置有A面Y轴运动模组2、B面Y轴运动模组4和B面X轴运动模组6，而在A面Y轴运动模组2上还设置有A面X轴运动模组3，其中A面视觉检测机构7就安装在A面X轴运动模组3上，B面视觉检测机构8安装在B面X轴运动模组6上，通过设置的几个运动模组调节视觉检测机构的位置。

接下来分别对上述机构进行说明，其中A面X轴运动模组3和A面Y轴运动模组2用于调整A面视觉检测机构7的X方向和Y方向上的位置，上述的A面Y轴运动模组2包括安装在机架1上端两侧的导轨11、安装在机架1上的传动电机10、限位件14、丝杆13和固定件12，其中传动电机10安装在其中一根导轨11的端部，固定件12位于该导轨11的另一端，正对着传动电机10，丝杆13穿过A面X轴运动模组3的底部，一端与传动电机10固定连接，另一端与固定件12滑动连接，A面X轴运动模组3的两端分别与A面Y轴运动模组2的两根导轨11滑动连接，传动电机10通过丝杆13带动A面X轴运动模组3移动，调整A面视觉检测机构7X方向的位置，限位件14设置在另一根导轨11的两端，用于限制A面X轴运动模组3的滑动距离，防止其滑出导轨11。

上述的A面X轴运动模组3由滑动基座15、丝杆13、传动电机10以及安装在滑动基座15上的导轨11等部件组成，它的作用和A面Y轴运动模组2是一样的，其中传动电机10安装在滑动基座15的端部，丝杆13穿过A面视觉检测机构7，并且丝杆13的一端与传动电机10固定连接，另一端与滑动基座15滑动连接，A面视觉检测机构7整体安装在滑动基座15上并且与导轨11滑动连接，运动原理也是通过丝杆13传动的。

B面X轴运动模组6和B面X轴运动模组6用于调整B面视觉检测机构8在X方向和Y方向上的位置，其中B面Y轴运动模组4包括有安装在机架1中部两侧的传动组件18，在其中一个传动组件18的端部设置有传动电机10，传动电机10与传动组件18上的丝杆13齿轮连接，另一个传动组件18的端部设置有手动拨轮19，手动拨轮19与传动组件18上的丝杆13是固定连接的，传输装置5的两端分别与传动组件18滑动连接，传动电机10通过齿轮驱动传动组件18上的丝杆13转动，丝杆13转动会带动传输装置5在传动组件18上沿着Y方向移动。这里需要说明一下传输装置5，它包括轨道组件20、同步带23以及安装在轨道组件20外侧的传动电机10和安装在轨道组件20内侧的多个同步轮22，传动电机10上设置有传动轮21，同步轮22通过同步带23和传动轮21连接，两个轨道组件20之间的间距和晶圆的直径直相适配的，传动电机10带动同步带23移动，晶圆通过同步带23移动到指定位置后，夹板机构9将晶圆夹紧固定，利于后期进行外观检测，减少失误率。

B面X轴运动模组6的结构和A面X轴运动模组3的结构是差不多的，它包括有安装在机架1上的固定底座24、安装在固定底座24端部的传动电机10以及安装在固定底座24上的丝杆13和导轨11，其中丝杆13穿过B面视觉检测机构8，并且丝杆13的一端与传动电机10固定连接，另一端与固定底座24滑动连接，B面视觉检测机构8安装在固定底座24上且与导轨11滑动连接，传动电机10通过丝杆13驱动B面视觉检测机构8沿X方向移动。

上述这些就是本发明提供的检测机的运动模组的结构和原理，当晶圆在传输装置5上传送到指定位置后，通过A面X轴运动模组3、A面Y轴运动模组2调节A面视觉检测机构7的位置，然后再通过B面X轴运动模组6调节B面视觉检测机构8的位置，其中A面视觉检测机构7和B面视觉检测机构8都包括有微分调节组件16和安装在微分调节组件16上的视觉相机组件17，通过视觉相机组件17对晶圆的外观进行检测，根据需求视觉相机组件17要调整焦距，通过微分调节组件16对视觉相机组件17进行竖向调节。

工作原理：首先通过B面Y轴运动模组4调节传输装置5的位置，然后通过B面X轴运动模组6调节B面视觉检测机构8的位置，接着通过A面X轴运动模组3和A面Y轴运动模组2调节A面视觉机构的位置，使A面视觉检测机构7、传输装置5上的夹板机构9和B面视觉检测机构8，三者处于同一竖向轴线上，接着通过微分调节组件16调整视觉相机组件17的焦距，晶圆经传输装置5传送到指定位置后由夹板装置将晶圆夹住固定，然后A面视觉检测机构7和B面视觉检测机构8对晶圆的上下表面进行检测。

上述技术方案仅体现了本发明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发明的原理，属于本发明的保护范围之内。