专利名称：半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及是一种照明灯具，具体的，涉及一种半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯。
背景技术：
半导体硅集成制造工艺流程繁多，其共同特点是要求精确、微细、洁净度极高；如果有一道工艺达不到要求，整片甚至整批硅片就可能报废，损失极大，于是，工艺检测成为必不可少的工序。根据产品设计和工艺设计的要求，在相关工步之后设计安排有相应的工艺检测，各工艺检测的项目和所用设施以及检测的规则(如全检或是抽检等)是不同的。目检是半导体硅集成制造工艺最常用的方法，其方法是在满足一定要求的条件下，如光通量、入射角、光束的立体角、光源亮度、显色性及均勻性等满足要求的情形下，由检测者通过目测检查硅片的表面，把硅片表面的微颗粒、划痕、机械缺陷、色斑、水迹等缺陷按规定的标准记录、隔离或向上报告以待处理等措施，从而保证批量生产的硅片质量，使工艺管理者及时掌握生产质量信息以便控制。现有目检硅片的照明灯具主要采用外国(例如日本)进口的强光照明灯，但是该类进口强光灯存在比较明显的缺点，其本身没有冷却措施，而仅靠自然冷却来降低灯体温度，这导致现有目检硅片用照明灯灯体温度非常高，极易导致损坏，故障率非常高，并且在损坏后常常购买不到进口的同类型号的强光灯。鉴于现有技术的上述缺陷，有必要设计一种新型的半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯，以克服现有技术的上述缺陷，该强光灯具有良好的冷却性能，从而具有优良的使用可靠性和低故障率。上述目的通过如下技术方案实现半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯，包括光源，其中，该强光灯还包括轴流风扇、凸透镜、遮光筒以及两端开口的外壳， 所述轴流风扇和遮光筒分别设置在所述外壳的两端，所述光源和凸透镜位于所述外壳的内部，所述光源通过第一支架固定，所述凸透镜通过第二支架沿所述光源的光线方向与该光源间隔设置，以通过该凸透镜将所述光源发射的光线转换成平行光线，所述光源能够通过电线经由降压变压器连接于外部电源，所述轴流风扇的吹风方向与所述光源的光线方向相反。优选地，所述凸透镜包括相向贴合的两个单面凸透镜。优选地，所述单面凸透镜的焦距为80mm，镜面直径为55mm。优选地，所述光源与所述轴流风扇之间设有多孔隔离网。 优选地，所述外壳上还设有通风孔。[0012]优选地，所述外壳的内部还设有耐高温插座，所述光源经由该耐高温插座与所述电线连接。优选地，所述耐高温插座为陶瓷插座。优选地，所述光源采用12V/100W的卤素灯杯泡。优选地，所述轴流风扇的工作电压为100V。通过本实用新型的上述技术方案，所述强光灯采用一定功率的卤素灯杯泡配以两个半凸透镜组成的光具组，以形成显色性良好的平行的且无光斑的光线，从而保证了硅片目检的质量。同时，本实用新型采用轴流风扇对光源进行散热，轴流风扇产生的风向不是吹向硅片而是从灯具的后部吹出，这种结构充分保证了强光灯的散热，提高了强光灯使用的可靠性，降低了强光灯的故障率，并且由于轴流风扇的风向在目检过程中并不吹向硅片，从而有效地避免了硅片可能会被微粒或气体污染的危险。此外，本实用新型的易损坏的元件例如光源、凸透镜等均安装在外壳内，其能够有效地防止这些元件受到意外撞击而损坏。由此可见，本实用新型的强光灯具有良好的冷却性能，其使用可靠，故障率低，同时保证了半导体硅集成制造工艺中目检硅片的质量，并代替了进口的昂贵强光灯具，降低了强光灯的成本。
图1是本实用新型具体实施方式
的半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯的结构示意图，为显示该强光灯的内部结构，图1采用了剖开外壳的显示方式。图中1轴流风扇；2光源；3外壳；4单面凸透镜；5耐高温插座；6多孔隔离网；7 遮光筒；8第一支架；9第二支架；10电线；11通风孔
具体实施方式
以下结合附图描述本实用新型半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯的具体实施方式
。参见图1，本实用新型的强光灯包括轴流风扇1、光源2、两个单面凸透镜4、遮光筒 7以及两端开口的外壳3，其中，所述轴流风扇1和遮光筒7分别设置在所述外壳3的两端， 所述光源2和凸透镜位于所述外壳的内部，所述光源2通过第一支架8固定，所述凸透镜通过第二支架9沿所述光源2的光线方向与该光源2间隔设置，以通过该凸透镜将所述光源 2发射的光线转换成平行光线，所述光源2能够通过电线10经由降压变压器连接于外部电源，所述轴流风扇1的吹风方向与所述光源2的光线方向相反。在上述基本技术方案的基础上，具体地，所述外壳3上还设有通风孔11。所述外壳3的内部还设有耐高温插座5，所述光源2经由该耐高温插座5与所述电线10连接。优选地，耐高温插座5可以是陶瓷插座。此外，为避免轴流风扇1的叶片刮伤电线，所述光源 2与所述轴流风扇1之间可以设有所述多孔隔离网6。优选地，所述凸透镜包括两个相向贴合的单面凸透镜4。当然，根据应用需要，该凸透镜也可以是一个双凸面凸透镜。但是，实际应用证实，采用两个相向贴合的单面凸透镜4 组成凸透镜组，更有利于平行光的生成。以下结合图1更详细地描述本实用新型强光灯的一些细节结构和元件的参数选择，但是需要理解的是，以下的详细描述仅是为理解本实用新型而例举的实施例，本实用新型的强光灯并不局限于下述的一些细节或具体参数的选择，例如所述光源2在以下描述中优选为采用12V/100W的卤素灯杯泡，当然其也可以采用12V/120W的卤素灯杯泡，这些完全可以根据应用需要进行选择。具体地，可以采用市购的飞利浦卤素灯(12V IOOff 6834/8H EFP/8H)杯泡作为光源2，该杯泡光源是卤素灯，其显色性好，但所发之光并非均勻的平行光，采用两个单面凸透镜4(即一个面为平面的凸透镜)设计成透镜组置于杯泡的光路中，以调整光源的像距，从而可以得到比较满意的平行光照明。需要注意的细节问题是，光源2可能会由于灯泡灯丝结构像的存在在硅片上略有光斑存在，这容易引起对检查的误判，因此通常需要调整焦距和像距，以便获得满意的效果。12V/100W的杯泡所产生的光源光强足以满足对硅片目检的照度要求。由于光源功率有100W之多，故整个灯具发热比较严重，外壳3发烫，为克服这个问题，在灯具照明的卤素灯杯泡2的另一端设计有工作电压为100V仪表用的轴流风扇1 一只，轴流风扇1的风向是向灯具后侧吹出(见图1最左侧)，而不是向硅片吹出，以避免在硅片光照时风扇风引入额外的微粒和其他细微物质的沾污。风扇与灯泡之间设计有多孔隔离网6，以隔离风机风扇与接入光源2的电线，以防轴流风扇1的叶片误刮到光源2的电线造成损坏，灯泡的供电可以通过耐高温插座5 (例如陶瓷插座)连接到卤素灯杯泡的灯丝引脚上。灯具的所有零部件都装配在长方形外壳3 (例如边长约为80mm)之中，整个灯具可固定在净化操作台侧墙上按规定的方位安装，灯具的输出光端可以经过焦距为80mm、镜面直径为55mm的两个单面凸透镜4组成的透镜组出来，出射光的沿设置在外壳3 —端的直径约 20mm的遮光筒7射出，以防止操作者被光源额外的眩光刺眼。光源2所用12V交流电压和轴流风扇用100V交流电压统一设计用一只降压变压器承担，降压变压器可以是专门设计加工的，也就是说，整个强光灯要求有12V和100V的交流电压源，因此，将220V交流电变为 100V交流电和12V交流电的降压变压器成为本强光灯在使用过程需要配备的配件。由于用作硅集成制造的目检照明，检测的操作应避免引入微粒和其他气体的污染的要求，即轴流风机1产生散热的气流应远离硅片，因此轴流风机1的安装位置在灯具的最后(图1中最左部)，风向是把灯具内的气体吸向外排的方向。该强光灯经半年多的试用替代进口，在实施目检中由于较强光照，硅片上的微小缺陷、颗粒、污染、水迹、雾迹等缺陷均能显示清楚，效果良好，保证了目测的顺利进行，保证了工艺质量的把关。由上描述可见，本实用新型的强光灯采用一定功率的卤素灯杯泡配以两个半凸透镜组成的光具组，以形成显色性良好的平行的且无光斑的光线；卤素灯灯泡的电源是通过耐高温插座(例如陶瓷插座)插接到杯泡的引脚的；同时，本实用新型采用轴流风扇1进行光源2的散热，轴流风扇1产生的风向不是吹向硅片而是从灯具的后部吹出以远离硅片，这种结构充分保证了强光灯的散热，提高了强光灯使用的可靠性，降低了强光灯的故障率，并且由于轴流风扇1的风向在目检过程中并不吹向硅片，从而有效地避免了硅片可能会被微粒或气体污染的危险。本实用新型的主要元件(例如光源2、单面凸透镜4等)均安装在长方形的外壳3内，其能够有效地防止这些元件意外受到撞击而损坏。因此，本实用新型的强光灯具有良好的冷却性能，其使用可靠，故障率低，同时其保证了半导体硅集成制造工艺中目检硅片的质量，也替代了进口的昂贵强光灯具。[0028]在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。另外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围由权利要求限定。
权利要求1.半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯，包括光源O)，其特征是，该强光灯还包括轴流风扇(1)、凸透镜、遮光筒(7)以及两端开口的外壳(3)，其中，所述轴流风扇(1)和遮光筒(7)分别设置在所述外壳(3)的两端，所述光源( 和凸透镜位于所述外壳的内部，所述光源( 通过第一支架(8)固定，所述凸透镜通过第二支架(9)沿所述光源 (2)的光线方向与该光源( 间隔设置，以通过该凸透镜将所述光源( 发射的光线转换成平行光线，所述光源(2)能够通过电线(10)经由降压变压器连接于外部电源，所述轴流风扇(1)的吹风方向与所述光源O)的光线方向相反。
2.根据权利要求1所述的强光灯，其特征是，所述凸透镜包括相向贴合的两个单面凸透镜(4)。
3.根据权利要求2所述的强光灯，其特征是，所述单面凸透镜(4)的焦距为80mm，镜面直径为55mm。
4.根据权利要求1所述的强光灯，其特征是，所述光源( 与所述轴流风扇(1)之间设有多孔隔离网(6)。
5.根据权利要求1所述的强光灯，其特征是，所述外壳C3)上还设有通风孔(11)。
6.根据权利要求1所述的强光灯，其特征是，所述外壳(3)的内部还设有耐高温插座 (5)，所述光源(2)经由该耐高温插座(5)与所述电线(10)连接。
7.根据权利要求6所述的强光灯，其特征是，所述耐高温插座( 为陶瓷插座。
8.根据权利要求1所述的强光灯，其特征是，所述光源(2)采用12V/100W的卤素灯杯泡。
9.根据权利要求1所述的强光灯，其特征是，所述轴流风扇(1)的工作电压为100V。
专利摘要半导体硅集成制造工艺中硅片目检照明用的强光灯，包括光源(2)、轴流风扇(1)、凸透镜、遮光筒(7)和外壳(3)，轴流风扇和遮光筒分别设置在外壳的两端，光源和凸透镜位于外壳的内部，光源通过第一支架(8)固定，凸透镜通过第二支架与光源间隔设置，以通过凸透镜将光源发射的光线转换成平行光线。本实用新型采用能够形成显色性良好的平行且无光斑的光线，从而保证了硅片目检的质量。并且，本实用新型采用轴流风扇对光源进行散热，轴流风扇产生的风向不是吹向硅片而是从灯具的后部吹出，这种结构充分保证了强光灯的散热，提高了强光灯使用的可靠性，降低了强光灯的故障率，并且避免了硅片可能会被微粒或气体污染。
文档编号F21S2/00GK201934976SQ20102067044
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者王晓峰, 陈广宏 申请人:扬州晶新微电子有限公司