一种承载装置、承载盘以及检测设备的制作方法

1.本技术涉及检测技术领域，具体涉及一种承载装置、承载盘以及检测设备。


背景技术：

2.半导体检测领域，需要对待测件(晶圆)进行正面与背面检测，在检测之前，需要采用承载装置将待测件进行固定。
3.现有的检测方式，同一个晶圆进行背检与正检的检测设备不同；进行背检时，晶圆需要安装在贴片环上，检测设备的探测器(或成像系统)设置在承载装置内部或下方，探测器与承载装置位于晶圆的同一侧，探测器位于晶圆的下方。进行正检时，检测设备的探测器设置在承载装置的外部，探测器位于晶圆的上方，承载装置与探测器分别位于晶圆的两侧，这一类检测设备不能进行晶圆的背检。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决的技术问题是成像系统位于承载装置上方的检测设备无法进行背检的问题。
5.根据本技术的第一方面，一种实施例中提供一种承载装置，包括：底座、承载盘、定位组件以及压紧部件；
6.承载盘设置在底座上，用于承载待测件；承载盘具有居中设置的第一凹槽；
7.定位组件设置在承载盘的边缘部位，定位组件被配置为在待测件被承载盘承托后，通过与待测件的侧边的预设定位部相抵接从而将待测件以第一预设姿态定位在承载盘上；
8.压紧部件设置在承载盘的周侧，压紧部件被配置为通过施加预设压力于待测件的可接触部位上，以将待测件固定在承载盘上。
9.一种实施例中，承载盘具有第一定位部，底座具有与第一定位部匹配的第二定位部，承载盘通过第一定位部与第二定位部匹配后可拆卸连接在底座上。
10.一种实施例中，承载盘还具有让位槽，外部机械手通过让位槽将待测件放置于承载盘上，或者，外部机械手通过让位槽将待测件从承载盘上抓取移走。
11.一种实施例中，待测件为带贴片环的晶圆，包括裸硅片和贴片环，裸硅片为不可接触部位，贴片环为可接触部位；预设定位部具有至少三个，预设定位部间隔地分布于贴片环的侧边，定位组件与预设定位部一一对应，压紧部件为至少三个，至少三个压紧部件相对于承载盘中心对称或圆周分布设置，压紧部件用于施加预设压力于贴片环的表面。
12.一种实施例中，定位组件包括定位块，定位块与预设定位部匹配，定位块用于定位待测件，定位块可拆卸连接在承载盘上，承载盘具有多个用于安装定位块的第一安装孔，至少两个第一安装孔与承载盘的中心的距离不同。
13.一种实施例中，承载装置还包括滑动组件，定位组件通过滑动组件与承载盘滑动连接，滑动组件用于调整定位组件在承载盘的位置。
14.一种实施例中，压紧部件包括驱动组件以及压块；
15.在待测件承载于承载盘的情况下，驱动组件用于驱动压块靠近或远离待测件；
16.压块用于与待测件的可接触部位接触，以将待测件固定在承载盘上。
17.一种实施例中，压块与驱动组件的动力输出端转动连接，在驱动组件的驱动下可转动至第一预设角度或第二预设角度；
18.在压块相对于驱动组件转动至第一预设角度时，压块按压于待测件的可接触部位；
19.在压块相对于驱动组件转动至第二预设角度时，压块断开与待测件之间的接触。
20.根据本技术的第二方面，一种实施例中提供一种检测设备，包括成像系统以及第一方面所描述的承载装置；待测件的背面为待测表面，待测件的正面对应第一凹槽设置；
21.成像系统位于承载装置的上方，对被承载装置承载的待测件的背面进行检测。
22.根据本技术的第三方面，一种实施例中提供一种承载盘，承载盘用于承载待测件，待测件包括正面和背面，正面为不可接触面，背面为待测表面，承载盘具有居中设置的第一凹槽，正面对应第一凹槽设置；承载盘具有第一定位部，底座具有第二定位部，承载盘通过第一定位部与第二定位部匹配后可拆卸连接在底座上。
23.依据上述实施例的承载装置、承载盘以及检测设备，通过定位组件与压紧部件可以将待测件定位并固定在承载盘上；在承载盘设置第一凹槽，可以将待测件的正面朝下设置，正面的不可接触部位通过第一凹槽避让，因此对待测件进行背面检测时，可以正面朝下，成像系统位于上方的检测设备可以对待测件的背面检测。
附图说明
24.图1为现有的检测设备的结构示意图；
25.图2为一种实施例的贴片环晶圆的示意图；
26.图3为一种实施例的检测设备的结构示意图；
27.图4为一种实施例的承载装置的结构示意图；
28.图5为一种实施例的承载装置的结构示意图；
29.图6为一种实施例的承载装置的结构示意图；
30.图7为一种实施例的待测件与承载盘的示意图；
31.图8为一种实施例的待测件在承载盘上背检的示意图；
32.图9为一种实施例的待测件在承载盘上正检的示意图；
33.图10为一种实施例的承载盘的结构示意图；
34.图11为一种实施例的底座的结构示意图；
35.图12为一种实施例的待测件与预设定位部的示意图；
36.图13为一种实施例的压紧部件的结构示意图；
37.图14为一种实施例的承载盘的结构示意图。
38.附图标记：1-底座；11-第二定位部；2-承载盘；20-转接组件；21-第一定位部；22-让位槽；23-第一凹槽；24-第一安装孔；3-定位组件；4-压紧部件；40-驱动组件；41-压块；100-承载装置；200-待测件；210-预设定位部；300-成像系统。
具体实施方式
39.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
40.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
41.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
42.如图1所示，现有用于晶圆背面检测(简称背检)的检测设备，成像系统设置在承载装置的内部或下方，晶圆的正面朝上放置在承载装置上，成像系统的探测器对晶圆的背面进行检测。而需要进行正面检测(简称正检)时，依旧是晶圆的正面朝上放置在承载装置，成像系统的探测器需要设置在晶圆的上方，也就是说，完成一个晶圆的正检与背检需要两种检测设备。
43.需要说明的是，晶圆随着加工工艺流转，可以具有裸硅片以及贴片环晶圆(或称为带贴片环的晶圆)两种状态，在本技术中，如图2所示，本技术中待测件为贴片环晶圆，裸硅片(或称为裸晶圆)粘贴在贴片环的薄膜上。
44.传统检测设备，进行晶圆背检时，需要将裸硅片安装到贴片环上，裸硅片的正面不能被接触，如图1所示的检测设备，如果需要采用其进行正检，就需要将晶圆倒转放置，正面朝下，一旦裸硅片从贴片环上脱落，有可能损坏承载装置以及成像系统，安全性低，因此，基于安全考虑，现有的用于背检的检测设备并不能用于正检。而传统的正检的检测设备，多采用负压吸附的方式固定晶圆，如采用该检测设备进行背检，需要将晶圆倒转放置，正面朝下，晶圆的正面被承载盘吸附，存在损坏晶圆正面结构的风险，因此，现有的用于正检的检测设备并不能用于背检。
45.本技术的一些实施例中，通过提供一种承载盘2，在承载盘2对应裸硅片的位置开设第一凹槽23，晶圆放置在承载盘2后，裸硅片的正面不会与承载盘2接触，起到避让效果，以使得贴片环晶圆可以正面朝下进行背面检测，也可以背面朝下进行正面检测。一些实施例中还提供一种承载装置100，采用定位组件3以及压紧部件4的组合作用，将待测件200(晶圆)定位并固定在承载盘2上，以使得待测件200可被位于上方的成像系统300进行图像获取，以至少完成待测件200背面的检测，必要时还可以进行正面检测。
46.请参考图3，本技术的一些实施例中提供一种检测设备，可以包括成像系统300以及承载装置100；待测件200的背面为待测表面，待测件200的正面对应第一凹槽23设置。待测件被承载盘2承托后，待测件200的不可接触部位正对第一凹槽23，以使得不可接触部位
不与承载盘2接触。
47.成像系统300位于承载装置100的上方，对被承载装置100承载的待测件200的背面进行检测。成像系统300可以包括探测器以及处理器，探测器用于获取待测件200的背面或者正面的检测图像，处理器可以是采用预设的检测算法，对检测图像进行处理，得到相应的检测结果。本技术并不限制具体的成像系统300，可以是采用现有的检测晶圆的检测设备的成像系统300。
48.下面对承载装置100进行具体说明。
49.如图4至图6所示，本技术一些实施例中提供一种承载装置100，承载装置100可以包括：底座1、承载盘2、定位组件3以及压紧部件4。
50.承载盘2设置在底座1上，用于承载待测件200；承载盘2具有居中设置的第一凹槽23。其中，第一凹槽23的外形对应待测件200的不可接触部位设置。
51.定位组件3设置在承载盘2的边缘部位，定位组件3被配置为在待测件200被承载盘2承托后，通过与待测件200的侧边的预设定位部210相抵接从而将待测件200以第一预设姿态定位在承载盘2上。
52.压紧部件4设置在承载盘2的周侧，压紧部件4被配置为通过施加预设压力于待测件200的可接触部位上，以将待测件200固定在承载盘2上。
53.一些实施例中，承载盘2可以相对于底座1转动，在转动的过程中，也需要待测件200相对于承载盘2保持第一预设姿态，因此，定位组件3以及压紧部件4相对固定地设置在承载盘2上。以待测件200为贴片环晶圆为例，裸硅片为了区分晶向方向，在裸硅片边缘设置有切槽或者v槽形式的定位槽。而贴片环为了标识出裸硅片的方向，在贴片环边缘设有缺口下表示自身的方向，如图2所示，贴片环下方的边缘会设置有两个缺口，两个缺口的形状可以不同，由此可以标识出贴片环的空间方向。因此，在本技术中，通过定位组件3将待测件200以第一预设姿态定位在承载盘2上，可以在规范每一个待测件200均以第一预设姿态安装在承载盘2上。
54.一些实施例中，如图7至图9所示，以待测件200为贴片环晶圆为例，贴片环晶圆的裸晶圆的正面为不可接触部位，贴片环的两面均为可接触部位。压紧部件4施加压力在贴片环上，将贴片环晶圆固定在承载盘2上。
55.可见，在上述实施例中，如图8所示，即使是贴片环晶圆正面朝下，裸硅片并不会与承载盘2接触，可以采用成像系统300位于上方的检测设备进行背面检测，第一凹槽23一方面可以避让裸晶圆，另一方面也可以在裸晶圆出现脱落时承接裸晶圆，起到保护承载装置100的效果。如图9所示，该检测设备还可以用于贴片环晶圆正面进行检测。
56.下面针对底座1与承载盘2进行说明。
57.一种实施例中，如图10与图11所示，承载盘2具有第一定位部21，底座1具有与第一定位部21匹配的第二定位部11，承载盘2通过第一定位部21与第二定位部11匹配后可拆卸连接在底座1上。
58.例如，承载盘2可以包括承载盘本体与转接组件20，第一定位部21设置在转接组件20上，转接组件20与承载盘本体可拆卸连接，以使得不同尺寸的承载盘本体可以通过同一个转接组件20与同一个底座1可拆卸连接。在检测不同尺寸的裸晶圆或贴片环晶圆时，可以只更换对应尺寸的承载盘本体即可。其中，第一定位部21可以是定位孔，第二定位部11可以
是匹配的定位柱。
59.又例如，承载盘2通过第一定位部21与第二定位部11匹配后可拆卸连接在底座1上，承载盘2可以是通过螺钉等方式相对固定在底座1上，还可以是通过负压吸附的方式将转接组件20吸附在底座1上
60.一种实施例中，如图6所示，承载盘2还具有让位槽22，让位槽22位于第一凹槽23的外侧。外部机械手通过让位槽22将待测件200放置于承载盘2上，或者，外部机械手通过让位槽22将待测件200从承载盘2上抓取移走。
61.例如，当待测件200为贴片环晶圆时，由于位槽位于第一凹槽23的外侧，外部机械手并不会与裸硅片接触，外部机械手通过作用于贴片环的底部，实现抓取贴片环晶圆。
62.下面对定位组件3以及压紧部件4进行说明。
63.一种实施例中，如图2、图7以及图12所示，待测件200为带贴片环的晶圆(贴片环晶圆)，可以包括裸硅片和贴片环，裸硅片为不可接触部位，贴片环为可接触部位；预设定位部210具有至少三个，预设定位部210间隔地分布于贴片环的侧边。如图6所示，定位组件3与预设定位部210一一对应，压紧部件4为至少三个，至少三个压紧部件4相对于承载盘2中心对称或圆周分布设置或者是圆周分布设置，压紧部件4用于施加预设压力于贴片环的表面。
64.例如，如图12所示，贴片环的外形为类八边形，具有四个平行的直边，一个直边设有两个标识方向的缺口，预设定位部210可以设置在两个缺口以及三个直边的中点，如图12所示，采用五个预设定位部210，可以定位贴片环晶圆，还可以标识贴片环晶圆在承载盘2的姿态，最终实现将贴片环晶圆以第一预设姿态定位在承载盘2上。
65.一种实施例中，待测件200的外形可能存在一定尺寸偏差，例如是贴片环的尺寸，贴片环缺口的尺寸都可能存在偏差，为了实现更好的定位效果，定位组件3相对于承载盘2的位置可以进行调整。如图6与图14所示，定位组件3可以包括定位块，定位块与预设定位部210匹配，定位块用于定位待测件200，定位块可拆卸连接在承载盘2上，承载盘2具有多个用于安装定位块的第一安装孔24，至少两个第一安装孔24与承载盘2的中心的距离不同。
66.例如，定位块通过螺钉固定连接于承载盘2的边缘位置，定位块通过连接不同的第一安装孔24，可以调整定位块的位置，以使得定位组件3更好地对待测件200进行定位。
67.又例如，承载装置100还可以包括滑动组件，定位组件3通过滑动组件与承载盘2滑动连接，滑动组件用于调整定位组件3在承载盘2的位置。其中，滑动组件可以采用在承载盘2设置滑槽的形式，通过定位块在滑槽中滑动，以调整到需要的位置。由此，采用第一安装孔24或者是滑槽实现对贴片环晶圆的灵活定位。
68.一种实施例中，如图13所示，压紧部件4可以包括驱动组件40以及压块41。
69.在待测件200承载于承载盘2的情况下，驱动组件40用于驱动压块41靠近或远离待测件200；压块41用于与待测件200的可接触部位接触，以将待测件200固定在承载盘2上。
70.例如，上述驱动组件40用于驱动压块41靠近或远离待测件200；驱动组件40可以采用电动、液压或气动的推杆组件或缸体组件，或者其他可被控制的驱动组件40，以实现自动化装压紧待测件200为目的。例如是采用气动缸，气动压力可控且较小，不易损坏待测件200，且缸体组件较于推杆组件具有压力可调，量程较小，运动量可控等特点。多个压紧部件4之间可以是同时工作，由同一个外部驱动设备驱动，如采用气动缸时，由同一个空气压缩机驱动工作。当然也可以是不同时工作，每个压紧部件4可以独立工作。
71.其中，压块41用于与待测件200的可接触部位接触，以将待测件200固定于承载盘2。压块41用于与待测件200接触的部位，可以设置缓冲垫、缓冲块等结构，保证在传递驱动组件40的力的前提下，起到对待测件200缓冲保护的效果。
72.一种实施例中，压块41与驱动组件40的动力输出端转动连接，在驱动组件40的驱动下可转动至第一预设角度或第二预设角度。在压块41相对于驱动组件40转动至第一预设角度时，压块41按压于待测件200的可接触部位；在压块41相对于驱动组件40转动至第二预设角度时，压块41断开与待测件200之间的接触。
73.在外部机械手将待测件200放置在承载盘2之前，压块41相对于驱动组件40转动至第二预设角度，压紧部件4在外部机械手将待测件200放置在承载盘2的过程中，实现避让。在待测件200以第一预设姿态放置在承载盘2之后，压块41相对于驱动部件转动至第一预设角度，且驱动组件40驱动压块41靠近待测件200，实现施加压力的效果。完成检测后，驱动组件40驱动压块41远离待测件200，且压块41相对于驱动组件40转动至第二预设角度，外部机械手可以将待测件200从承载盘2上抓取并移走，在这个过程中，压紧部件4避让待测件200。其中，压块41相对于驱动组件40的转动，可以通过驱动组件40自身实现，也可以是通过外部动力组件实现。
74.例如，压紧部件4可以采用现有的旋转压紧气缸，旋转压紧气缸上的压块41，在气压的驱动下，可以实现自动上下升降以及转动，不需要人工转动压块41或者外部驱动组件40转动压块41
75.以上为承载装置100的各个结构的说明。
76.如图10、图11与14所示，本技术的一些实施例还提供一种承载盘2，承载盘2用于承载待测件200，待测件200可以包括正面和背面，正面部分或全部为不可接触面，背面为待测表面，承载盘2具有居中设置的第一凹槽23，正面对应第一凹槽23设置；承载盘2具有第一定位部21，底座1具有匹配的第二定位部11，承载盘2通过第一定位部21与第二定位部11匹配后可拆卸连接在底座1上。
77.采用这些实施例的承载盘2，可以对正面为不可接触面的待测件200进行背面检测，其中，待测件200的正面可以通过第一凹槽23进行部分或全部避让，从而避免了外部污染，且可以避免划伤或者刮伤待测件200的正面。承载盘2采用可拆卸连接的方式安装在在底座1上，对应不同尺寸的待测件200，只需要对应更换承载盘2即可，承载装置100的底座1可以不需要更换，从而节约成本。同时，当待测件200的正面为待测表面时，承载装置100依旧可以实现对待测件200的承载。
78.下面以待测件200为贴片环晶圆为例，对承载装置100及检测设备进行背面检测流程进行说明。
79.1、外部机械手抓取下一个待检测的贴片环晶圆，将贴片环晶圆放置在承载盘2上，使贴片环晶圆的背面朝上，正面朝向承载盘2的第一凹槽23。
80.2、采用五个定位块对贴片环晶圆的贴片环框架进行相抵接定位，以第一预设姿态定位在承载盘2上。
81.3、驱动四个旋转压紧气缸转动至第一预设角度，压块41对贴片环进行按压，实现将贴片环晶圆固定在承载盘2上。
82.4、采用成像系统300对裸晶圆的背面进行缺陷检测。
83.5、完成检测后，驱动四个旋转压紧气缸转动至第二预设角度，释放贴片环晶圆。
84.6、控制外部机械手将贴片环晶圆从承载盘2上取走。
85.依据上述实施例的承载装置100、承载盘2以及检测设备，通过定位组件3与压紧部件4可以将待测件200定位并固定在承载盘2上；在承载盘2设置第一凹槽23，可以将待测件200的正面朝下设置，正面的不可接触部位通过第一凹槽23避让，因此对待测件200进行背面检测时，可以正面朝下，成像系统300位于上方的检测设备可以对待测件200的背面检测。本技术提供的检测设备不仅能检测待测件200的背面，在需要进行正面检测时，将待测件200翻转，背面朝下，也可以对待测件200的正面进行检测。
86.其次，承载盘2可以与底座1可拆卸连接，承载盘2、定位组件3与压紧部件4三者可以形成对应一种待测件200的整体结构，在需要检测不同种类的待测件200时，可以拆卸这一个整体结构，采用同一个底座1以及成像系统300，可以实现多种待测件200的检测，起到节约成本，减少检测设备成本与数量上的投入。
87.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。