一种用于检测并计数的晶圆扫描装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于检测并计数的晶圆扫描装置。


背景技术：

2.在半导体行业，晶圆通常放置在晶圆盒内，标准化的晶圆盒为25槽，最多可放置25片晶圆，当需要对晶圆盒内的晶圆进行计数并记录所在位置时，需要相应的晶圆扫描装置来实现。现有的晶圆计数技术需要对晶圆位置进行校准，然后借助各类传感器实现计数。
3.现有技术如公开号为cn208938924u的实用新型专利公开了一种晶圆的计数装置，包括计数单元、滚动单元和辅助单元，计数单元包括定位块和光电传感器，定位块上设置若干个隔块，于隔块的同一侧设置光电传感器，光电传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端交替设置，光电传感器外接计数线路板，在定位块两侧方向上分别设置同所述定位块平行的滚动单元和辅助单元，滚动单元包括滚动轴和隔板结构，滚动轴上均匀设置若干个所述隔板结构，辅助单元对晶圆提供一个辅助支撑作用，包括设置有若干个凹槽的支撑轴。其通过光电传感器的发射端和接收端之间的信号是否被晶圆阻断来判断该位置是否存在晶圆，但是需要对晶圆位置进行调整，校准过程中可能会对晶圆造成损伤，影响产品质量。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，计数时无需再进行晶圆位置的校准，无需校准降低了晶圆的破损率。
5.本实用新型的技术目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，包括光纤柱、支架、灯板、电控主板、固定底板、盖板、主板安装板以及两块侧板、用以判断晶圆是否存在的逻辑模块、用以晶圆计数的计数模块、用以晶圆计数的计数模块；电控主板垂直固定在灯板下端，灯板安装在支架的底部，光纤柱安装在支架的上端，固定底板和支架相对设置，盖板和主板安装板相对设置，两块侧板相对设置，电控主板安装固定在主板安装板上，固定底板、盖板、主板安装板、侧板支架组合形成封闭壳体；若干光纤柱均匀平行设置，光纤柱之间留有用以晶圆插入的间隙；灯板上设有发光元器件和接收元器件，发光元器件和接收元件位于光纤柱一端，光纤柱另外一端设有反射装置，相邻光纤柱的反射装置在间隙内形成光传递路径，发光元器件发射的光源信号经过光纤柱传递至反射装置后，光源信号再由光传递路径传递到相邻的光纤柱端部的接收元件。
7.进一步地，光纤柱包括光纤、光纤齿，光纤设置在光纤齿内部，反射装置设置在光纤齿内靠近光纤一端的位置，光纤齿上对应反射装置的两侧设有通光孔，通光孔连接光传递路径；光纤齿位于封闭壳体外部。
8.进一步地，接收元件外部包覆有隔光层。
9.进一步地，发光元器件和接收元器件集成连接在主板上。
10.进一步地，支架的底部开设有用以固定发光元器件的槽孔和用以固定接收元器件的圆孔；支架的上部开设用以光纤柱安装的安装孔，槽孔和圆孔分别连通安装孔。
11.进一步地，支架的侧面设有锁紧孔，锁紧孔连通安装孔，锁紧孔内安装有将光纤柱固定在安装孔的锁紧件。
12.进一步地，光纤齿之间的距离为4.67mm。
13.进一步地，反射装置为设置在通光孔上下位置的反射面，反射面为斜面倒角。
14.相比与现有技术，本实用新型的有益效果在于：
15.1、通过本实用新型中的晶圆扫描装置，无需再进行晶圆片的位置校准，可直接对晶圆盒中的晶圆进行数片，从而避免了晶圆的磕碰、损坏，降低晶圆的破损率。
16.2、本实用新型通过相邻的晶圆位置之间光路传递的正常与否来判断晶圆位置是否存在晶圆，可以准确验证晶圆盒内对应的晶圆位置是否存在晶圆，进而实现晶圆的精准计数。
附图说明
17.图1是本实用新型中的光纤柱结构前视图。
18.图2是图1中光纤柱结构a-a剖面图。
19.图3是本实用新型的用于检测并计数的晶圆扫描装置结构分解视图。
20.图4是本实用新型的用于检测并计数的晶圆扫描装置结构示意图。
21.图5是本实用新型中光纤柱中光源信号路径示意图。
22.图6是本实用新型中晶圆扫描装置进行晶圆检测计数的流程图。
23.图中，1、光纤柱；2、通光孔；3、支架；4、盖板；5、侧板；6、锁紧孔；7、固定底板；8、主板安装板；9、灯板；10、电控主板；11、隔光层；12、垫圈；13、安装孔；14、光纤；15、光纤齿；16、反射面。
具体实施方式
24.下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案进行进一步描述：
25.一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，包括发光元器件、光纤柱、接收元件、用以判断晶圆是否存在的逻辑模块、用以晶圆计数的计数模块，若干光纤柱均匀平行设置，所述光纤柱之间留有用以晶圆插入的间隙，标准化的晶圆盒为25槽，最多可以容纳25片晶圆，以标准化晶圆盒为例，则对应的晶圆扫描装置包括26根光纤柱，在26根光纤柱之间留有25个用以晶圆插入的间隙；常规的晶圆盒中晶圆之间的相对位置为4.76mm，因此相邻的光纤柱之间的间隙优选为4.76mm；发光元器件和接收元件位于光纤柱一端，光纤柱另外一端设有反射装置，相邻光纤柱的反射装置在间隙内形成光传递路径，发光元器件发射的光源信号经过光纤柱传递至反射装置后，光源信号再由光传递路径传递到相邻的光纤柱端部的接收元件。
26.具体地，如图1和图2所示，光纤柱1包括光纤14、光纤齿15，将直径1mm的光纤14设置在光纤齿15内部，光纤齿15呈扁平状，光纤齿15之间平行等距设置，反射装置设置在光纤齿15内靠近光纤14一端的位置，光纤齿15上对应反射装置的两侧设有通光孔2，通光孔2连接光传递路径。反射装置为设置在通光孔上下位置的反射面16，反射面为设置在通光孔上
下位置的斜面倒角，经过反射面16后发光元器件发射的光源信号从通光孔2传递至相邻的光纤柱1。光纤齿选材为铝合金6061，阳极氧化处理，保证防腐性能；通光孔为0.5mm*1.5mm的通孔。
27.为了降低外部光源对接收元件的干扰，确保接收元件接收到的光源信号仅来自光纤柱，接收元件外部包覆有隔光层，本实施例中隔光层采用epdm。
28.具体地，如图3所示，晶圆扫描装置还包括支架3、灯板9、电控主板10，电控主板10垂直固定在灯板9的下端，发光元器件和接收元器件固定在灯板9上，发光元器件和接收元器件集成连接在电控主板10上；灯板9安装在支架3的底部，光纤柱1安装在支架3的上端。电控主板10的作用是将发射元器件与接收元件集成到一起，接收并传输信号，通过逻辑模块进行逻辑判断，将检测的晶圆情况进行实时反馈。
29.支架3的底部开设有用以固定发光元器件的槽孔和用以固定接收元器件的圆孔；支架3的上部开设用以光纤柱安装的安装孔13，槽孔和圆孔分别连通安装孔13。支架3的侧面设有锁紧孔6，锁紧孔6连通安装孔，锁紧孔6内安装有将光纤柱固定在安装孔的锁紧件。支架3选用铝合金6061材料，阳极氧化处理，保证其防腐性能，同时便于在支架的侧边开锁紧孔；本实施例中锁紧孔为m2的螺纹孔，锁紧件选用顶丝，通过向锁紧孔内拧入顶丝将光纤柱固定在支架上。
30.在电控主板10和灯板9的外部，还设有固定底板7、盖板4、主板安装板8以及两块侧板5；固定底板7和支架3上下相对设置，支架3设置在固定底板7的上方；盖板4和主板安装板8相对设置，两块侧板5相对设置；电控主板10安装固定在主板安装板8上，固定底板7、盖板4、主板安装板8、侧板5及支架3组合形成封闭壳体，光纤齿15位于封闭壳体外部，如图4所示。主板安装板8一方面便于电控主板的安装固定，另外一方面起到接地的作用，靠近电控主板10的那一面需要考虑电控主板10上的元器件的干涉问题；作为优选，主板安装板8选材为铝合金6061，阳极氧化处理，保证防腐性能。固定底板7选材也为铝合金6061，阳极氧化处理，保证其防腐性能；在固定底板7上开有2个m3的螺纹孔，方便使用者将该晶圆扫描装置固定在应用设备上。盖板4的主要作用是对电控主板10封装进行保护，选材为铝合金6061，阳极氧化处理，保证防腐性能。为了避免对电控主板10造成挤压，在盖板4和电控主板10之间还安装有垫圈12，避免外壳锁紧后盖板挤压电控主板造成电控主板损坏。
31.逻辑模块内的逻辑包括：接收元件接收到前一光纤柱端部的发光元器件发射的光源信号，则光传递路径内不存在晶圆；接收元件未接收到前一光纤柱端部的发光元器件发射的光源信号，则光传递路径内存在晶圆；通过逻辑模块的逻辑运行判断后确定晶圆盒内对应的位置是否存在晶圆，每检测到一次在光传递路径内存在晶圆则计数模块计数加1，计数模块初始数值为0。计数模块如脉冲式计数模块，每输入一个高脉冲信号，计数器加1。
32.工作时，前25个光纤柱端部的发光元器件同时产生光源信号，如图5和图6所示，第1个光纤柱发射出的光源信号只能被第2个光纤柱接收，第2个光纤柱发射出的光源信号只能被第3个光纤柱接收，第3个光纤柱发射出的光源信号只能被第4个光纤柱接收，依次类推，第25个光纤柱发射出的光源信号只能被第26个光纤柱接收，这里提到的光纤柱发射出的光源信号由对应位置的发光元器件发射再由光纤柱传递至通光孔发射出，最后一个光纤柱只需要接收来自上一个(也即第25个)光纤柱发射出的光源信号即可。一旦相邻的光纤柱之间存在晶圆，则两个光纤柱之间的光路便会阻断，由此可以确定光纤柱之间存在晶圆。作
为优选，晶圆扫描装置还可以配置485信号口，可以将检测到的晶圆情况传输至主机；配合interlock设置，当产品检测到晶圆异常情况时及时告警，便于即使进行检查，降低损失。
33.本实施例只是对本实用新型的进一步解释，并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，包括光纤柱、支架、灯板、电控主板、固定底板、盖板、主板安装板以及两块侧板、用以判断晶圆是否存在的逻辑模块、用以晶圆计数的计数模块；所述电控主板垂直固定在灯板下端，所述灯板安装在支架的底部，所述光纤柱安装在支架的上端，所述固定底板和支架相对设置，所述盖板和主板安装板相对设置，两块所述侧板相对设置，所述电控主板安装固定在主板安装板上，所述固定底板、盖板、主板安装板、侧板支架组合形成封闭壳体；若干光纤柱均匀平行设置，所述光纤柱之间留有用以晶圆插入的间隙；所述灯板上设有发光元器件和接收元器件，发光元器件和接收元件位于光纤柱一端，光纤柱另外一端设有反射装置，相邻光纤柱的反射装置在间隙内形成光传递路径，所述发光元器件发射的光源信号经过光纤柱传递至反射装置后，光源信号再由光传递路径传递到相邻的光纤柱端部的接收元件。2.根据权利要求1所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述光纤柱包括光纤、光纤齿，所述光纤设置在光纤齿内部，所述反射装置设置在光纤齿内靠近光纤一端的位置，所述光纤齿上对应反射装置的两侧设有通光孔，所述通光孔连接光传递路径；所述光纤齿位于封闭壳体外部。3.根据权利要求1所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述接收元件外部包覆有隔光层。4.根据权利要求1所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述发光元器件和接收元器件集成连接在主板上。5.根据权利要求1所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述支架的底部开设有用以固定发光元器件的槽孔和用以固定接收元器件的圆孔；所述支架的上部开设用以光纤柱安装的安装孔，所述槽孔和圆孔分别连通安装孔。6.根据权利要求5所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述支架的侧面设有锁紧孔，所述锁紧孔连通安装孔，所述锁紧孔内安装有将光纤柱固定在安装孔的锁紧件。7.根据权利要求1所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述光纤齿之间的距离为4.67mm。8.根据权利要求2所述的一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，其特征在于，所述反射装置为设置在通光孔上下位置的反射面，所述反射面为斜面倒角。

技术总结
本实用新型涉及一种用于检测并计数的晶圆扫描装置，该扫描装置包括发光元器件、光纤柱、接收元件、逻辑模块、计数模块，若干光纤柱均匀平行设置，光纤柱之间留有用以晶圆插入的间隙，发光元器件和接收元件位于光纤柱一端，光纤柱另外一端设有反射装置，相邻光纤柱的反射装置在间隙内形成光传递路径，发光元器件发射的光源信号经过光纤柱传递至反射装置后，光源信号再由光传递路径传递到相邻的光纤柱端部的接收元件；接收元件接收到前一光纤柱端部的发光元器件发射的光源信号，则光传递路径内不存在晶圆，否则光传递路径内存在晶圆。本实用新型无需再校准晶圆位置，可直接对晶圆盒中晶圆进行数片，从而避免了晶圆的磕碰、损坏，降低破损率。低破损率。低破损率。


技术研发人员：陶明生 刘大威 徐帅华 林忠宝
受保护的技术使用者：上海至纯洁净系统科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/9/1