一种晶圆运载检查机的制作方法

本发明涉及晶圆检测设备，更具体地说，是涉及一种晶圆运载检查机。

背景技术：

1、在晶圆生产程序中，需要对其表面和反面的缺陷进行检查，否则该晶圆上产生的缺陷会影响芯片的最终性能。其中，晶圆的缺陷检查可以采用人工目检方式，操作人员可以手动将料盒中的晶圆放置在灯源下进行目视宏观检查，以及手动将料盒中的晶圆放置在显微镜下进行微观复判，但是该检查方式的检查效率低，容易发生磕碰，增加损坏率，而且还容易弄脏晶圆的表面，影响晶圆的质量。

2、虽然，目前市面上也出现了一些晶圆自动化视觉检测设备，但是这些自动化视觉检测设备的成本高，结构复杂，体积大，占地空间大，不能放置在桌上或工作台上配合显微镜进行微观检测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种结构紧凑、体积小、操作方便、效率高、可完成晶圆的自动上料、自动翻转、自动寻边、微观检测的自动搬运、自动下料等一系列自动化作业、能够辅助操作人员对晶圆进行晶圆表面检测、晶背边缘检测、晶背中心检测和显微镜微观检测的晶圆运载检查机。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆运载检查机，包括主机外壳，所述主机外壳内设有用于分层放置多块晶圆的晶圆料仓，用于带动晶圆料仓升降的料仓升降驱动装置，用于将晶圆料仓内待检测的晶圆取出到中心吸盘和将检测完的晶圆送回晶圆料仓的进出仓手臂，用于带动进出仓手臂移动的进出仓手臂平移驱动装置，用于吸住晶圆的反面中部的中心吸盘，用于带动中心吸盘升降的吸盘升降驱动装置，用于调节被中心吸盘吸住的晶圆的水平位置的吸盘水平调节装置，用于带动被中心吸盘吸住的晶圆进行正反双面翻转的吸盘翻面驱动装置，用于带动被中心吸盘吸住的晶圆在寻边过程中和/或反面翻转后进行旋转的吸盘旋转驱动装置，用于检测晶圆边缘的目标对位点的位置的寻边传感器，用于带动寻边传感器进行进退移动的寻边传感器进退驱动装置，用于吸住晶圆的反面边缘部位并进行反面翻转和将反面翻转后的晶圆放回中心吸盘的的翻面手臂，用于带动翻面手臂进行升降和翻转的翻面手臂升降翻转驱动装置，用于将翻面手臂放回中心吸盘上的前后两块晶圆交替搬运到显微镜检测区和将前后两块晶圆交替从显微镜观察区搬运回中心吸盘的第一检查搬运手臂以及第二检查搬运手臂，用于带动第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂升降的检查搬运手臂升降驱动装置，用于带动第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂进行交替式水平移动的检查搬运手臂平移驱动装置，所述料仓升降驱动装置、进出仓手臂平移驱动装置、翻面手臂升降翻转驱动装置和寻边传感器进退驱动装置分别布置在中心吸盘的周边，所述晶圆料仓安装在料仓升降驱动装置上，所述进出仓手臂安装在进出仓手臂平移驱动装置上，所述翻面手臂安装在翻面手臂升降翻转驱动装置上，所述寻边传感器安装在寻边传感器进退驱动装置上，所述吸盘升降驱动装置与吸盘水平调节装置传动连接并能够带动吸盘水平调节装置上下移动，所述吸盘水平调节装置与吸盘翻面驱动装置传动连接并能够带动吸盘翻面驱动装置摆动，所述吸盘翻面驱动装置与吸盘旋转驱动装置传动连接并能够带动吸盘旋转驱动装置翻转，所述吸盘旋转驱动装置与中心吸盘传动连接并能够带动中心吸盘旋转，所述检查搬运手臂升降驱动装置位于翻面手臂升降翻转驱动装置的一侧，所述检查搬运手臂平移驱动装置安装在检查搬运手臂升降驱动装置上，所述第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂分别安装在检查搬运手臂平移驱动装置上，所述第一检查搬运手臂的高度高于第二检查搬运手臂的高度，所述进出仓手臂、翻面手臂、第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂上分别设有用于吸住晶圆的手臂吸盘。

3、作为优选的，所述主机外壳设有触摸显示屏、控制手柄和/或控制按键，所述主机外壳的底部设有支撑脚。

4、此外，所述主机外壳的一侧设有显微镜、载物台和用于带动载物台进行xy轴移动的载物台移动驱动装置，所述载物台安装在载物台移动驱动装置上，所述载物台上设有用于吸住晶圆的载物台吸盘，所述显微镜的镜头部位位于载物台的上方。

5、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

6、本发明设有主机外壳、晶圆料仓、料仓升降驱动装置、进出仓手臂、进出仓手臂平移驱动装置、中心吸盘、吸盘升降驱动装置、吸盘水平调节机构、吸盘翻面驱动装置、吸盘旋转驱动装置、寻边传感器、寻边传感器进退驱动装置、翻面手臂、翻面手臂升降翻转驱动装置、第一检查搬运手臂、第二检查搬运手臂、检查搬运手臂升降驱动装置和检查搬运手臂平移驱动装置，本发明的结构紧凑，体积小，节省占地空间，可以放置在桌上或工作台上配合显微镜对晶圆进行微观检测，其可完成晶圆的自动上料、自动翻转、自动寻边、微观检测的自动搬运、自动下料等一系列自动化作业，能够辅助操作人员对晶圆进行晶圆表面检测、晶背边缘检测、晶背中心检测和显微镜微观检测，其操作方便，运行稳定可靠，在晶圆移动过程中，不会发生晶圆掉落、磕碰等问题，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种晶圆运载检查机，包括主机外壳，其特征在于：所述主机外壳内设有用于分层放置多块晶圆的晶圆料仓，用于带动晶圆料仓升降的料仓升降驱动装置，用于将晶圆料仓内待检测的晶圆取出到中心吸盘和将检测完的晶圆送回晶圆料仓的进出仓手臂，用于带动进出仓手臂移动的进出仓手臂平移驱动装置，用于吸住晶圆的反面中部的中心吸盘，用于带动中心吸盘升降的吸盘升降驱动装置，用于调节被中心吸盘吸住的晶圆的水平位置的吸盘水平调节装置，用于带动被中心吸盘吸住的晶圆进行正反双面翻转的吸盘翻面驱动装置，用于带动被中心吸盘吸住的晶圆在寻边过程中和/或反面翻转后进行旋转的吸盘旋转驱动装置，用于检测晶圆边缘的目标对位点的位置的寻边传感器，用于带动寻边传感器进行进退移动的寻边传感器进退驱动装置，用于吸住晶圆的反面边缘部位并进行反面翻转和将反面翻转后的晶圆放回中心吸盘的的翻面手臂，用于带动翻面手臂进行升降和翻转的翻面手臂升降翻转驱动装置，用于将翻面手臂放回中心吸盘上的前后两块晶圆交替搬运到显微镜检测区和将前后两块晶圆交替从显微镜观察区搬运回中心吸盘的第一检查搬运手臂以及第二检查搬运手臂，用于带动第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂升降的检查搬运手臂升降驱动装置，用于带动第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂进行交替式水平移动的检查搬运手臂平移驱动装置，所述料仓升降驱动装置、进出仓手臂平移驱动装置、翻面手臂升降翻转驱动装置和寻边传感器进退驱动装置分别布置在中心吸盘的周边，所述晶圆料仓安装在料仓升降驱动装置上，所述进出仓手臂安装在进出仓手臂平移驱动装置上，所述翻面手臂安装在翻面手臂升降翻转驱动装置上，所述寻边传感器安装在寻边传感器进退驱动装置上，所述吸盘升降驱动装置与吸盘水平调节装置传动连接并能够带动吸盘水平调节装置上下移动，所述吸盘水平调节装置与吸盘翻面驱动装置传动连接并能够带动吸盘翻面驱动装置摆动，所述吸盘翻面驱动装置与吸盘旋转驱动装置传动连接并能够带动吸盘旋转驱动装置翻转，所述吸盘旋转驱动装置与中心吸盘传动连接并能够带动中心吸盘旋转，所述检查搬运手臂升降驱动装置位于翻面手臂升降翻转驱动装置的一侧，所述检查搬运手臂平移驱动装置安装在检查搬运手臂升降驱动装置上，所述第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂分别安装在检查搬运手臂平移驱动装置上，所述第一检查搬运手臂的高度高于第二检查搬运手臂的高度，所述进出仓手臂、翻面手臂、第一检查搬运手臂和第二检查搬运手臂上分别设有用于吸住晶圆的手臂吸盘。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述晶圆料仓包括料仓主体，所述料仓主体的正面设有料仓进出口，所述料仓主体的内部两侧分别设有若干个从下往上依次间隔排列的晶圆放置卡槽；

3.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述进出仓手臂平移驱动装置包括进出仓平移支架、第一进出仓平移驱动电机、进出仓平移传动带、进出仓平移传动轮、进出仓平移导轨、进出仓传动带连接座、第二进出仓平移驱动电机、平移驱动丝杠、螺母座、移动滑台和进出仓手臂连接支架，所述进出仓平移传动轮分别位于进出仓平移支架的两端，所述第一进出仓平移驱动电机的输出轴与其中一个进出仓平移传动轮相连接，所述进出仓平移传动带套装在两个进出仓平移传动轮之间，所述移动滑台通过进出仓平移导轨与进出仓平移支架滑动连接，所述移动滑台的下端底座部位通过进出仓传动带连接座与进出仓平移传动带相连接，所述第二进出仓平移驱动电机安装在移动滑台的下端底座部位，所述第二进出仓平移驱动电机的水平安装方向与进出仓平移导轨的长度方向相垂直，所述螺母座安装在移动滑台的上端滑动部位上，所述第二进出仓平移驱动电机的输出轴通过平移驱动丝杠与螺母座传动连接，所述进出仓手臂通过进出仓手臂连接支架安装在移动滑台的上端滑动部位上。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述吸盘升降驱动装置包括吸盘升降背板、吸盘升降驱动电机、减速器、吸盘升降传动带、吸盘升降传动轮、吸盘升降传动带连接座、吸盘升降座和吸盘升降导轨，所述吸盘升降传动轮安装在吸盘升降背板的上下两端，所述吸盘升降驱动电机通过减速器与位于吸盘升降背板下端的吸盘升降传动轮传动连接，所述吸盘升降传动带套装在两个的吸盘升降传动轮之间，所述吸盘升降座通过吸盘升降导轨与吸盘升降背板滑动连接，所述吸盘升降座通过吸盘升降传动带连接座与吸盘升降传动带相连接，所述吸盘升降驱动电机能够带动吸盘升降座上下移动；

5.根据权利要求4所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述第一调节摆动块的另一端设有第一限位轴承，所述第一限位轴承的侧边设有纵向设置的水平调节限位挡块，所述第一限位轴承能够与水平调节限位挡块的侧面滚动接触；

6.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述寻边传感器进退驱动装置包括寻边支架、进退驱动电机、进退传动带、进退传动轮、进退驱动导轨、进退传动带连接座和寻边传感器安装座，所述进退传动轮位于寻边支架的两端，所述进退驱动电机的输出轴与其中一个进退传动轮相连接，所述进退传动带套装在两个进退传动轮之间，所述进退传动带连接座通过进退驱动导轨与寻边支架滑动连接，所述进退传动带连接座通过进退传动带连接座进退传动带相连接，所述寻边传感器安装在寻边传感器安装座上。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述翻面手臂升降翻转驱动装置包括升降翻转支架、翻转驱动背板、翻面手臂升降驱动电机、翻面手臂升降传动带、翻面手臂升降传动轮、手臂升降传动带连接座、翻面手臂升降座、翻面手臂升降导轨、翻转驱动主动轮、翻转驱动从动轮、翻转驱动带、翻转驱动轴承、翻转轴承安装块和翻面手臂翻转安装座，所述翻转驱动背板安装在升降翻转支架的背部，所述翻转驱动背板上开设有翻转驱动轨道槽，所述翻转驱动轨道槽的下端向下纵向延伸，所述翻转驱动轨道槽的上端往一边弯曲，所述翻面手臂升降驱动电机安装在升降翻转支架上，所述翻面手臂升降传动轮安装在升降翻转支架的背部和翻面手臂升降驱动电机的输出轴上，所述翻面手臂升降传动带套装在所有翻面手臂升降传动轮之间，所述翻面手臂升降座通过翻面手臂升降导轨与升降翻转支架的背部滑动连接且位于升降翻转支架与翻转驱动背板之间，所述翻面手臂升降座通过手臂升降传动带连接座与翻面手臂升降传动带相连接，所述翻面手臂翻转安装座与翻面手臂升降座的上端转动连接，所述翻转驱动主动轮安装在翻面手臂升降座的下端，所述翻转驱动从动轮安装在翻面手臂翻转安装座上，所述翻转驱动带套装在翻转驱动主动轮和翻转驱动从动轮之间，所述翻转驱动轴承通过翻转轴承安装块安装在翻转驱动主动轮上，所述翻转驱动轴承活动安装在翻转驱动背板的翻转驱动轨道槽中，所述翻面手臂安装在翻面手臂翻转安装座上，所述翻面手臂升降驱动电机能够通过翻面手臂升降传动带和翻面手臂升降传动轮带动翻面手臂升降座上下移动，所述翻转驱动轴承在跟随翻面手臂升降座进行升降的过程中能够在翻转驱动轨道槽的导引作用下带动翻转驱动主动轮转动，从而通过翻转驱动带和翻转驱动从动轮带动安装在翻面手臂翻转安装座上的翻面手臂翻转。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述检查搬运手臂升降驱动装置包括检查搬运手臂升降电机、升降底座、升降活动座、升降驱动摆块和升降驱动轴承，所述升降活动座通过滑轨组件可上下滑动地安装在升降底座上，所述检查搬运手臂升降电机安装在升降底座上，所述检查搬运手臂升降电机的输出轴与升降驱动摆块的一端相连接，所述升降驱动轴承安装在升降驱动摆块的另一端，并且升降驱动轴承活动安装在升降活动座下端开设的轴承活动槽中，所述检查搬运手臂升降电机能够通过升降驱动摆块和升降驱动轴承带动升降活动座上下移动；

9.根据权利要求1所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述主机外壳设有触摸显示屏、控制手柄和/或控制按键，所述主机外壳的底部设有支撑脚。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的一种晶圆运载检查机，其特征在于：所述主机外壳的一侧设有显微镜、载物台和用于带动载物台进行xy轴移动的载物台移动驱动装置，所述载物台安装在载物台移动驱动装置上，所述载物台上设有用于吸住晶圆的载物台吸盘，所述显微镜的镜头部位位于载物台的上方。

技术总结
本发明公开了一种晶圆运载检查机，包括主机外壳、晶圆料仓、料仓升降驱动装置、进出仓手臂、进出仓手臂平移驱动装置、中心吸盘、吸盘升降驱动装置、吸盘水平调节机构、吸盘翻面驱动装置、吸盘旋转驱动装置、寻边传感器、寻边传感器进退驱动装置、翻面手臂、翻面手臂升降翻转驱动装置、第一检查搬运手臂、第二检查搬运手臂、检查搬运手臂升降驱动装置和检查搬运手臂平移驱动装置，本发明的结构紧凑，体积小，效率高，可放在桌上或工作台上配合显微镜对晶圆进行微观检测，其可完成晶圆的自动上料、自动翻转、自动寻边、微观检测的自动搬运、自动下料等作业，能够辅助操作人员对晶圆进行晶圆表面检测、晶背边缘检测、晶背中心检测和显微镜微观检测。

技术研发人员：赵本晶
受保护的技术使用者：东莞威仪嘉自动化设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28