一种晶圆传输及电性能检测系统的制作方法

本发明涉及晶圆上料检测，具体为一种晶圆传输及电性能检测系统。

背景技术：

1、随着集成电路应用的日益广泛，晶圆作为制造半导体器件基本材料，在市场上的需求量快速上涨，同步推动了晶圆制造业的发展。

2、在晶圆的制造及封装过程中，需要对晶圆的电性能参数进行检测，以保证晶圆质量。传统的检测方式中，人工手动从晶圆盒内取出晶圆上料至晶圆探针台，检测人员手动进行校准、选点、检测，最后手动回收至晶圆花篮内部，进行下一工序的流转。上述方式检测周期长、劳动强度高，而且人工检测存在一定的不确定性，检测结果不稳定。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶圆传输及电性能检测系统，其能够实现晶圆搬运和预对准操作，自动上料进行检测，省去人力操作，提高检测效率和准确性。

2、其技术方案是这样的：一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，其包括晶圆传输设备和晶圆检测设备，其特征在于，所述晶圆传输设备包括晶圆装载上料机构、晶圆搬运机构、预对准机构，所述晶圆搬运机构包括旋转台，所述旋转台连接升降驱动机构，所述旋转台上固定有搬运座，所述搬运座上安装有晶圆扫片机构和晶圆取片机构，所述晶圆扫片机构包括安装于扫片移动板的激光探头，所述扫片移动板连接xy两轴驱动机构一，所述晶圆取片机构包括取片移动板，所述取片移动板连接取片平移驱动机构，所述取片移动板的端部上端面开设有吸附口；所述预对准机构包括调整转盘，所述调整转盘的底部连接旋转机构、顶部开设有吸附口，所述调整转盘旁设置有晶圆读码器和激光传感器；所述晶圆检测设备包括设备罩壳，所述设备罩壳内设置有检测平台，所述检测平台上设置有连接xy两轴驱动机构二的移动台，所述移动台上安装有连接z轴升降机构的升降台和下视觉相机，所述升降台上安装有晶圆吸附平台，所述设备罩壳的顶部盖板上安装有探针卡盘，所述探针卡盘上设置有探针电路板，所述晶圆吸附平台的上方设置有上视觉相机，所述上视觉相机连接横移驱动机构。

3、其进一步特征在于，所述扫片移动板包括对称布置的两个，所述xy两轴驱动机构一包括安装于所述搬运座的x轴导轨一、滑动连接所述x轴导轨一的移动调节块，所述移动调节块连接x轴驱动气缸，所述移动调节块上设置有y轴导轨一，两个所述扫片移动板分别与所述y轴导轨一滑动连接，两个所述扫片移动板之间通过连杆机构相连且其中一个所述扫片移动板连接y轴驱动气缸；

4、所述晶圆取片机构包括上下间隔布置的两个所述取片移动板，两个所述取片移动板分别连接独立的取片驱动机构，所述取片移动板的端部为u形结构且u形两端的上端面分别开设有所述吸附口；

5、所述取片平移驱动机构包括设置于所述搬运座两侧的皮带传动机构，所述皮带传动机构包括皮带轮机构和设置于皮带轮一侧的导轨，所述导轨上滑动安装有取片移动架且所述取片移动架与所述皮带轮机构的皮带连接，所述取片移动板通过螺钉与所述取片移动架连接；

6、所述晶圆装载上料机构包括上料座，所述上料座上安装有上料平台，所述上料座靠近所述晶圆搬运机构的一侧安装有侧支架，所述侧支架上安装有可平移和升降的气动门，所述气动门上安装有旋转解锁扣和真空吸盘，所述上料座上安装有可升降的罩壳；

7、所述晶圆读码器和所述激光传感器安装于同一个可调支架上，所述可调支架下部与直线导轨滑动连接且连接调节气缸；

8、所述预对准机构的一侧设置有缓存机构，所述缓存机构包括缓存架，所述缓存架由多层缓存板构成，每层所述缓存板上设置有支撑条和吸盘。

9、所述晶圆吸附平台上开设有至少三个顶针孔，所述顶针孔内设置有可伸缩的顶针，所述晶圆吸附平台与所述升降台之间转动连接并连接θ轴旋转驱动机构；

10、所述顶部盖板为翻盖结构，所述顶部盖板的中间开设有安装孔，所述探针卡盘通过卡盘固定件安装于所述安装孔处；

11、所述xy两轴驱动机构二包括固定于所述检测平台的y轴导轨二、滑动连接所述y轴导轨二的下移动座、固定于所述下移动座的x轴导轨二，所述移动台与所述x轴导轨二滑动连接，所述下移动座和所述移动台分别连接对应的丝杆驱动机构，所述z轴升降机构包括z轴丝杆驱动机构、设置于所述升降台和所述移动台之间的z轴导轨；

12、所述横移驱动机构为丝杆驱动机构，所述上视觉相机安装于相机支架上并连接所述丝杆驱动机构，所述相机支架上还安装有打点器，所述移动台上还安装有磨针台。

13、采用本发明后，晶圆盒放在晶圆装载上料机构上，先由晶圆扫片机构上的激光探头对晶圆盒内的晶圆进行扫片确定晶圆盒内晶圆的数量和位置，然后由晶圆取片机构上的取片移动板从晶圆盒内吸附并取走晶圆放置于预对准机构的调整转盘上进行位置预对准和扫码，最后送往晶圆吸附平台进行测试，先由上视觉相机和下视觉相机确定位置，然后xy两轴驱动机构二和z轴升降机构让晶圆移动至探针电路板处进行检测，无需人工介入，实现了晶圆的自动传输和检测，提高了检测效率和准确性。

技术特征：

1.一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，其包括晶圆传输设备和晶圆检测设备，其特征在于，所述晶圆传输设备包括晶圆装载上料机构、晶圆搬运机构、预对准机构，所述晶圆搬运机构包括旋转台，所述旋转台连接升降驱动机构，所述旋转台上固定有搬运座，所述搬运座上安装有晶圆扫片机构和晶圆取片机构，所述晶圆扫片机构包括安装于扫片移动板的激光探头，所述扫片移动板连接xy两轴驱动机构一，所述晶圆取片机构包括取片移动板，所述取片移动板连接取片平移驱动机构，所述取片移动板的端部上端面开设有吸附口；所述预对准机构包括调整转盘，所述调整转盘的底部连接旋转机构、顶部开设有吸附口，所述调整转盘旁设置有晶圆读码器和激光传感器；所述晶圆检测设备包括设备罩壳，所述设备罩壳内设置有检测平台，所述检测平台上设置有连接xy两轴驱动机构二的移动台，所述移动台上安装有连接z轴升降机构的升降台和下视觉相机，所述升降台上安装有晶圆吸附平台，所述设备罩壳的顶部盖板上安装有探针卡盘，所述探针卡盘上设置有探针电路板，所述晶圆吸附平台的上方设置有上视觉相机，所述上视觉相机连接横移驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述扫片移动板包括对称布置的两个，所述xy两轴驱动机构一包括安装于所述搬运座的x轴导轨一、滑动连接所述x轴导轨一的移动调节块，所述移动调节块连接x轴驱动气缸，所述移动调节块上设置有y轴导轨一，两个所述扫片移动板分别与所述y轴导轨一滑动连接，两个所述扫片移动板之间通过连杆机构相连且其中一个所述扫片移动板连接y轴驱动气缸。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述晶圆取片机构包括上下间隔布置的两个所述取片移动板，两个所述取片移动板分别连接独立的取片驱动机构，所述取片移动板的端部为u形结构且u形两端的上端面分别开设有所述吸附口。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述取片平移驱动机构包括设置于所述搬运座两侧的皮带传动机构，所述皮带传动机构包括皮带轮机构和设置于皮带轮一侧的导轨，所述导轨上滑动安装有取片移动架且所述取片移动架与所述皮带轮机构的皮带连接，所述取片移动板通过螺钉与所述取片移动架连接。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述晶圆装载上料机构包括上料座，所述上料座上安装有上料平台，所述上料座靠近所述晶圆搬运机构的一侧安装有侧支架，所述侧支架上安装有可平移和升降的气动门，所述气动门上安装有旋转解锁扣和真空吸盘，所述上料座上安装有可升降的罩壳。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述晶圆读码器和所述激光传感器安装于同一个可调支架上，所述可调支架下部与直线导轨滑动连接且连接调节气缸。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述预对准机构的一侧设置有缓存机构，所述缓存机构包括缓存架，所述缓存架由多层缓存板构成，每层所述缓存板上设置有支撑条和吸盘。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述晶圆吸附平台上开设有至少三个顶针孔，所述顶针孔内设置有可伸缩的顶针，所述晶圆吸附平台与所述升降台之间转动连接并连接θ轴旋转驱动机构。

9.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述顶部盖板为翻盖结构，所述顶部盖板的中间开设有安装孔，所述探针卡盘通过卡盘固定件安装于所述安装孔处。

10.根据权利要求1所述的一种晶圆传输及电性能检测系统，其特征在于，所述xy两轴驱动机构二包括固定于所述检测平台的y轴导轨二、滑动连接所述y轴导轨二的下移动座、固定于所述下移动座的x轴导轨二，所述移动台与所述x轴导轨二滑动连接，所述下移动座和所述移动台分别连接对应的丝杆驱动机构，所述z轴升降机构包括z轴丝杆驱动机构、设置于所述升降台和所述移动台之间的z轴导轨；所述横移驱动机构为丝杆驱动机构，所述上视觉相机安装于相机支架上并连接所述丝杆驱动机构，所述相机支架上还安装有打点器，所述移动台上还安装有磨针台。

技术总结
本发明涉及晶圆上料检测技术领域，具体为一种晶圆传输及电性能检测系统，其能够实现晶圆搬运和预对准操作，自动上料进行检测，省去人力操作，提高检测效率和准确性，其包括晶圆传输设备和晶圆检测设备，所述晶圆传输设备包括晶圆装载上料机构、晶圆搬运机构、预对准机构，所述晶圆检测设备包括设备罩壳，所述设备罩壳内设置有检测平台，所述检测平台上设置有连接XY两轴驱动机构二的移动台，所述移动台上安装有连接Z轴升降机构的升降台和下视觉相机，所述升降台上安装有晶圆吸附平台，所述设备罩壳的顶部盖板上安装有探针卡盘，所述探针卡盘上设置有探针电路板，所述晶圆吸附平台的上方设置有上视觉相机，所述上视觉相机连接横移驱动机构。

技术研发人员：林邦羽,沈阳,高静
受保护的技术使用者：立川（无锡）半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9