一种圆晶检测设备及方法与流程

    专利查询2025-04-04  24


    本发明涉及圆晶检测,具体涉及一种圆晶检测设备及方法。


    背景技术:

    1、现有的晶圆检测设备,执行光模块与底部晶圆载台需要保持相对平行,由于晶圆和载台本体都是有平面度误差,所以就需要一种系统性调平纠偏方法调平纠偏。目前使用方法是晶圆上方固定5组激光位移传感器测量晶圆和载台平面度,执行光模块在上方固定不运动,通过底部晶圆在多轴联动载台作用下调整纠偏平面度。

    2、现有技术中的方案至少存在以下几个问题:1.安装5组激光位移传感器价格高;2.此方法只能调平纠偏整个面平面度,无法纠偏每个点平面度;3.载台在x,y轴宏动平台作用下匀速运动,由于宏动平台是有轴向跳动,会导致每个位置误差都不一样,影响检测时精度。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术的不足,本发明提供一种圆晶检测设备及方法,提搞圆晶检测精度,结构更加紧凑,高效稳定,降低设备成本,方便人员操作和减少故障率。

    2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

    3、一种圆晶检测设备,包括机架、检测相机、执行光模块、激光位移传感器、z轴驱动件、圆晶载台、调平组件、x轴宏动平台和y轴宏动平台,所述z轴驱动件安装于所述机架上,用于驱动所述执行光模块与所述激光位移传感器同步升降,所述激光传感器位于所述圆晶载台的上方,用于检测所述圆晶载台上放置的圆晶的高度,所述x轴宏动平台安装于机架上,所述y轴宏动平台安装于所述x轴宏动平台的输出端,所述调平组件安装于所述y轴宏动平台的输出端,所述圆晶载台安装于所述调平组件上,所述调平组件用于调整圆晶载台的偏转角度。

    4、作为上述技术方案的进一步改进,所述z轴驱动件包括电机和丝杆模组,所述电机通过第一安装座固定于所述机架上,所述丝杆模组安装于所述第一安装座上,丝杆模组的丝杆与电机的主轴连接,丝杆模组的螺母与所述执行光模块及所述激光位移传感器连接。

    5、作为上述技术方案的进一步改进,所述丝杆模组的螺母连接有安装板,所述执行光模块通过第二安装座固定连接于所述安装板上,所述激光位移传感器通过第三安装座固定连接于所述安装板上。

    6、作为上述技术方案的进一步改进,所述x轴宏动平台包括第一直线电机、第一直线导轨和第一支撑板,所述第一直线电机安装于所述机架上,所述第一支撑板通过所述第一直线导轨安装于所述机架上,且所述第一支撑板与所述机架沿x轴方向滑动连接。

    7、作为上述技术方案的进一步改进,所述机架上设置有安装槽,所述第一直线电机安装于所述安装槽中。

    8、作为上述技术方案的进一步改进,所述y轴宏动平台包括第二直线电机、第二直线导轨和第二支撑板,所述第二直线电机安装于所述第一支撑板上,所述第二支撑板通过所述第二直线导轨安装于所述第一支撑板上,且所述第二支撑板与所述第一支撑板沿y轴方向滑动连接。

    9、作为上述技术方案的进一步改进,所述第二支撑板上固定连接有固定座,所述调平组件固定连接于所述固定座上。

    10、作为上述技术方案的进一步改进,所述调平组件包括第一调平板、第二调平板和第三调平板,所述第一调平板与第二调平板之间设置有第一电动角度位移台,所述第一电动角度位移台用于驱动所述第一调平板在θx轴方向的偏转角度,所述第二调平板与第三调平板之间设置有第二电动角度位移台,所述第二电动角度位移台用于驱动所述第二调平板在θy轴方向的偏转角度。

    11、作为上述技术方案的进一步改进,所述机架、第一支撑板、第二支撑板及固定座上均设置有一个避让孔,且多个避让孔同轴设置;所述第一调平板、第二调平板及第三调平板的中部均设置有一个镂空孔,且镂空孔与所述避让孔同轴设置;所述检测相机位于所述避让孔及镂空孔的正下方。

    12、本发明解决其技术问题还所采用的技术方案是:

    13、一种圆晶检测方法,包括以下步骤:

    14、s1,将圆晶放置所述调平组件的顶部,圆晶位于所述检测相机的正上方,且圆晶位于所述执行光模块及激光位移传感器的正下方;

    15、s2,所述x轴宏动平台带动圆晶沿x轴方向匀速移动,所述y轴宏动平台带动圆晶沿y轴方向匀速移动,圆晶在x轴、y轴方向移动后确定多个点位,所述激光位移传感器测量每个点位的高度;

    16、s3,所述调平组件根据每个点位的高度差值进行调平纠偏,使圆晶与所述执行光模块相对平行;

    17、s4,所述检测相机对圆晶进行检测,并且在检测时所述激光位移传感器实时监控晶圆每个点位高度,所述z轴驱动件驱动所述执行光模块沿z轴方向移动,并可以根据所述激光位移传感器测量出来的点位高度距离做实时补偿,使圆晶每个点位与所述执行光模块的距离一致。

    18、本发明的有益效果是:

    19、本发明的圆晶检测设备的检测精度高,高效稳定,结构更加紧凑,降低设备成本,方便人员操作和减少故障率。

    20、本发明的圆晶检测方法中通过x轴宏动平台、y轴宏动平台及调平组件的结合,采用一个激光位移传感器即可调平纠偏每个点位的平面度,并通过z轴驱动件对执行光模块与圆晶的距离做实时补偿,提高了圆晶检测的精度。



    技术特征:

    1.一种圆晶检测设备,其特征在于:包括机架、检测相机、执行光模块、激光位移传感器、z轴驱动件、圆晶载台、调平组件、x轴宏动平台和y轴宏动平台,所述z轴驱动件安装于所述机架上,用于驱动所述执行光模块与所述激光位移传感器同步升降,所述激光传感器位于所述圆晶载台的上方,用于检测所述圆晶载台上放置的圆晶的高度,所述x轴宏动平台安装于机架上,所述y轴宏动平台安装于所述x轴宏动平台的输出端,所述调平组件安装于所述y轴宏动平台的输出端,所述圆晶载台安装于所述调平组件上,所述调平组件用于调整圆晶载台的偏转角度。

    2.根据权利要求1所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述z轴驱动件包括电机和丝杆模组,所述电机通过第一安装座固定于所述机架上,所述丝杆模组安装于所述第一安装座上,丝杆模组的丝杆与电机的主轴连接,丝杆模组的螺母与所述执行光模块及所述激光位移传感器连接。

    3.根据权利要求2所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述丝杆模组的螺母连接有安装板,所述执行光模块通过第二安装座固定连接于所述安装板上,所述激光位移传感器通过第三安装座固定连接于所述安装板上。

    4.根据权利要求3所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述x轴宏动平台包括第一直线电机、第一直线导轨和第一支撑板,所述第一直线电机安装于所述机架上,所述第一支撑板通过所述第一直线导轨安装于所述机架上,且所述第一支撑板与所述机架沿x轴方向滑动连接。

    5.根据权利要求4所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述机架上设置有安装槽,所述第一直线电机安装于所述安装槽中。

    6.根据权利要求4所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述y轴宏动平台包括第二直线电机、第二直线导轨和第二支撑板,所述第二直线电机安装于所述第一支撑板上,所述第二支撑板通过所述第二直线导轨安装于所述第一支撑板上,且所述第二支撑板与所述第一支撑板沿y轴方向滑动连接。

    7.根据权利要求6所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述第二支撑板上固定连接有固定座,所述调平组件固定连接于所述固定座上。

    8.根据权利要求6所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述调平组件包括第一调平板、第二调平板和第三调平板,所述第一调平板与第二调平板之间设置有第一电动角度位移台,所述第一电动角度位移台用于驱动所述第一调平板在θx轴方向的偏转角度,所述第二调平板与第三调平板之间设置有第二电动角度位移台,所述第二电动角度位移台用于驱动所述第二调平板在θy轴方向的偏转角度。

    9.根据权利要求8所述的一种圆晶检测设备,其特征在于:所述机架、第一支撑板、第二支撑板及固定座上均设置有一个避让孔,且多个避让孔同轴设置;所述第一调平板、第二调平板及第三调平板的中部均设置有一个镂空孔,且镂空孔与所述避让孔同轴设置;所述检测相机位于所述避让孔及镂空孔的正下方。

    10.一种基于权利要求1-9任一项所述的圆晶检测设备的圆晶检测方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种圆晶检测设备及方法,设备包括机架、检测相机、执行光模块、激光位移传感器、Z轴驱动件、圆晶载台、调平组件、X轴宏动平台和Y轴宏动平台,所述Z轴驱动件安装于所述机架上,所述激光传感器位于所述圆晶载台的上方,所述X轴宏动平台安装于机架上,所述Y轴宏动平台安装于所述X轴宏动平台的输出端,所述调平组件安装于所述Y轴宏动平台的输出端,所述圆晶载台安装于所述调平组件上,所述调平组件用于调整圆晶载台的偏转角度;方法基于所述设备动作。本发明能够提搞圆晶检测精度,结构更加紧凑,高效稳定,降低设备成本,方便人员操作和减少故障率。

    技术研发人员:梁祖薪,刘斌,鲍志强,李小舟,李超
    受保护的技术使用者:海目星激光科技集团股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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