一种晶棒直径检测装置及晶棒划线机的制作方法

专利2026-02-08  0


本技术属于硅片生产设备制造领域,尤其涉及一种晶棒直径检测装置及晶棒划线机。


背景技术:

1、在硅片的生产过程中,需要对拉晶工序生成的晶棒进行检测,以根据检测结果对晶棒进行划线,后道切割工序以划线作为晶棒截断的基准。

2、在对晶棒检测时,需要对晶棒的直径进行检测。目前,常用的晶棒直径检测方法是通过人工手持卡尺等直接测量,效率较低且检测精度不高。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种晶棒直径检测装置,以解决现有的晶棒直径检测存在效率低且检测精度低的问题;另外,本技术还提供一种包括上述晶棒直径检测装置的晶棒划线机。

2、为达此目的,本技术采用以下技术方案:

3、第一方面,本技术提出一种晶棒直径检测装置,其包括移载机构和夹持机构,其中:

4、移载机构的驱动端连接夹持机构,移载机构被配置为至少驱动夹持机构沿第一方向往复移动,第一方向为晶棒的长度方向;

5、夹持机构包括基座、第一驱动组件、两个移动件、两个夹持件和检测组件,两个移动件可沿第二方向靠近或远离地安装在基座上,第一驱动组件被配置为驱动两个移动件相互靠近或远离,两个夹持件分别通过弹性组件可沿第二方向活动地安装在两个移动件的相对侧,两个夹持件沿径向布置在晶棒的两侧,两个夹持件被配置为夹持晶棒,每个夹持件和相连的移动件之间分别设有检测组件,检测组件被配置为检测夹持件和相连移动件之间的距离;

6、移载机构驱动夹持机构沿晶棒的长度方向移动时,两个夹持件贴靠在晶棒的两侧,通过检测组件检测夹持件和相连移动件之间的距离,以检测晶棒的直径。

7、本技术提出的晶棒直径检测装置通过移载机构驱动夹持机构沿晶棒的长度方向移动,同时在夹持机构沿晶棒长度方向移动时,夹持机构的两个夹持件贴靠在晶棒的两侧,通过检测组件检测夹持件和相连移动件之间的距离,上位系统可以根据检测组件的检测值计算出晶棒的每一截面直径。与现有的通过人工手持测量工具检测晶棒直径的方式相比,具有检测效率高、节省人力和检测精度高的优点。

8、可选的,夹持件包括活动件和滚动件,活动件通过弹性组件可沿述第二方向活动地安装在相应的移动件上,滚动件可自转地安装在活动件上,滚动件被配置为夹持晶棒,移载机构驱动夹持机构沿第一方向移动时,两个夹持件的滚动件贴靠在晶棒的两侧并沿晶棒的长度方向滚动。

9、通过弹性组件,实现了活动件相对移动件的弹性活动连接,通过滚动件实现了夹持晶棒,同时将滚动件可自转地安装在活动件上,在对晶棒进行直径检测时,滚动件与晶棒之间为滚动摩擦,进而大大降低了滚动件与晶棒之间的摩擦力,避免对晶棒造成损伤。提供了一种结构简单,能大大降低在晶棒直径检测时对晶棒造成损伤的夹持件。

10、可选的,弹性组件包括连接件和弹簧,连接件的第一端固定在相应的移动件上,连接件的第二端穿过相应的活动件设置,活动件可沿连接件在第二方向活动,连接件的第二端设置有防止活动件脱离连接件的挡件,弹簧套装在连接件上,弹簧的第一端抵接在活动件上,弹簧的第二端抵接在相应的移动件上。

11、通过连接件与弹簧的配合,使得活动件与移动件为可复位的弹性连接,实现了在晶棒的直径发生变化后,通过弹簧可使活动件靠近或远离移动件移动,使得活动件上的滚动件始终贴靠在晶棒的侧面,以对晶棒的各处进行直径检测。提供了一种结构简单、成本低和运行稳定可靠的弹性组件。

12、可选的,检测组件包括距离传感器和反射板,距离传感器固定安装在移动件上,反射板固定安装在活动件上,反射板与距离传感器相对应。

13、通过距离传感器和反射板的配合,实现了活动件相对移动件的距离的自动检测,进而对晶棒的直径进行自动检测;提供了一种结构简单,成本低和检测精度高的检测组件。

14、可选的,第一驱动组件包括第一驱动件、第一驱动齿轮和两根第一齿条,第一驱动件的固定端安装在基座上,第一驱动件的驱动端连接第一驱动齿轮,第一驱动件被配置为驱动第一驱动齿轮转动,每个移动件上安装一根沿第二方向延伸的第一齿条,第一驱动齿轮与两根第一齿条相啮合。

15、通过第一驱动件、第一驱动齿轮和两根第一齿条的配合,实现了驱动两个移动件相互靠近或远离,整体结构简单、紧凑,成本低;同时采用齿轮和齿条的驱动形式,具有驱动精度高、驱动效率高和便于维护的优点。

16、可选的,移载机构还被配置为驱动夹持机构升降,移载机构包括机架、横移座、横移驱动组件和升降驱动件,横移座可沿第一方向往复移动地安装在机架上,横移驱动组件的驱动端连接横移座,升降驱动件的固定端安装在横移座上,升降驱动件的驱动端连接基座。

17、通过机架、横移座、横移驱动组件和升降驱动件的配合,实现了在对晶棒直径进行检测时驱动夹持机构沿晶棒长度移动;而且也实现了驱动夹持机构相对晶棒升降,进而能够在晶棒移入或移出检测工位、其他检测以及划线时,带动夹持机构进行避让。并且可以通过调节夹持机构的高度以适用于不同直径的晶棒检测。

18、可选的,横移驱动组件包括第二驱动件、第二驱动齿轮和第二齿条,第二驱动件的固定端安装在横移座上,第二驱动件的驱动端连接第二驱动齿轮,第二驱动件被配置为驱动第二驱动齿轮转动,第二驱动齿轮与第二齿条相啮合,第二齿条安装在机架上。

19、通过第二驱动件、第二驱动齿轮和第二齿条的配合,实现了驱动横移座在机架上沿第一方向往复移动;提供了一种整体结构简单、紧凑,成本低;驱动精度高、驱动效率高和便于维护的横移驱动组件。

20、可选的,活动件上竖直安装有轮轴,所述滚动件可滚动地套装在所述轮轴上,所述滚动件的表面包覆有包胶层。

21、通过滚动件和轮轴的配合,实现了将滚动件可滚动地安装在活动件上;同时滚动件的表面包覆有包胶层,能够避免滚动件与晶棒硬接触,进一步起到保护晶棒的作用。

22、第二方面,本技术提出一种晶棒划线机,其包括承载装置、晶棒直径检测装置和划线打标装置,其中:

23、承载装置至少被配置为承载待划线的晶棒以及驱动待划线的晶棒旋转;

24、晶棒直径检测装置被配置为可移动,并对晶棒的直径实施检测;

25、划线打标装置被配置为可移动,并根据晶棒直径检测装置的检测结果,在晶棒的相应位置处划线或打标。

26、通过承载装置承载待划线的晶棒并驱动晶棒旋转,通过晶棒直径检测装置对晶棒的直径实施检测,通过划线打标装置根据晶棒直径检测装置的检测结果在晶棒的相应位置划线或打标,实现对晶棒自动直径检测及自动划线处理,工作效率高、节省人力、检测及划线精度高。

27、可选的,晶棒划线机还包括视觉检测装置和电阻率检测装置,其中:

28、视觉检测装置被配置为可移动,并对晶棒进行拍摄检测,以对晶棒的外观进行检测;

29、电阻率检测装置被配置为可移动,并对晶棒的电阻率进行检测;

30、划线打标装置还被配置为根据视觉检测装置和电阻率检测装置的检测结果,在晶棒的相应位置处划线或打标。

31、通过视觉检测装置、电阻率检测装置、承载装置和划线打标装置的配合,实现了自动对晶棒进行外观和电阻率检测,以及根据视觉检测装置和电阻率检测装置的检测结果,在晶棒的相应位置处划线或打标,提供了一种兼具视觉检测功能、电阻率检测功能、直径检测功能以及自动划线功能的晶棒划线机,大大提高了设备的集成度,提高了晶棒的划线效率,降低了设备成本。


技术特征:

1.一种晶棒直径检测装置,其特征在于,所述晶棒直径检测装置包括移载机构和夹持机构,其中:

2.根据权利要求1所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述夹持件包括活动件和滚动件,所述活动件通过所述弹性组件可沿所述第二方向活动地安装在相应的所述移动件上,所述滚动件可自转地安装在所述活动件上,所述滚动件被配置为夹持晶棒,所述移载机构驱动夹持机构沿第一方向移动时,两个所述夹持件的滚动件贴靠在所述晶棒的两侧并沿晶棒的长度方向滚动。

3.根据权利要求2所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述弹性组件包括连接件和弹簧,所述连接件的第一端固定在相应的移动件上,所述连接件的第二端穿过相应的所述活动件设置,所述活动件可沿所述连接件在第二方向活动,所述连接件的第二端设置有防止所述活动件脱离连接件的挡件,所述弹簧套装在连接件上,所述弹簧的第一端抵接在所述活动件上,所述弹簧的第二端抵接在相应的所述移动件上。

4.根据权利要求2所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述检测组件包括距离传感器和反射板,所述距离传感器固定安装在所述移动件上,所述反射板固定安装在所述活动件上,所述反射板与所述距离传感器相对应。

5.根据权利要求1所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述第一驱动组件包括第一驱动件、第一驱动齿轮和两根第一齿条,所述第一驱动件的固定端安装在基座上,所述第一驱动件的驱动端连接所述第一驱动齿轮,所述第一驱动件被配置为驱动所述第一驱动齿轮转动,每个所述移动件上安装一根沿所述第二方向延伸的所述第一齿条,所述第一驱动齿轮与两根所述第一齿条相啮合。

6.根据权利要求1所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述移载机构还被配置为驱动所述夹持机构升降,所述移载机构包括机架、横移座、横移驱动组件和升降驱动件,所述横移座可沿第一方向往复移动地安装在所述机架上,所述横移驱动组件的驱动端连接所述横移座,所述升降驱动件的固定端安装在所述横移座上,所述升降驱动件的驱动端连接所述基座。

7.根据权利要求6所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述横移驱动组件包括第二驱动件、第二驱动齿轮和第二齿条,所述第二驱动件的固定端安装在所述横移座上,所述第二驱动件的驱动端连接所述第二驱动齿轮,所述第二驱动件被配置为驱动所述第二驱动齿轮转动,所述第二驱动齿轮与所述第二齿条相啮合,所述第二齿条安装在所述机架上。

8.根据权利要求2所述的晶棒直径检测装置,其特征在于,所述活动件上竖直安装有轮轴,所述滚动件可滚动地套装在所述轮轴上,所述滚动件的表面包覆有包胶层。

9.一种晶棒划线机,其特征在于,所述晶棒划线机包括承载装置、如权利要求1-8任一项所述的晶棒直径检测装置和划线打标装置,其中:

10.根据权利要求9所述的晶棒划线机,其特征在于,所述晶棒划线机还包括视觉检测装置和电阻率检测装置,其中:


技术总结
本申请公开了一种晶棒直径检测装置及晶棒划线机,该晶棒直径检测装置移载机构和夹持机构,移载机构被配置为至少驱动夹持机构沿第一方向往复移动;夹持机构包括基座、第一驱动组件、两个移动件、两个夹持件和检测组件,两个移动件可沿第二方向靠近或远离地安装在基座上,第一驱动组件被配置为驱动两个移动件相互靠近或远离,两个夹持件分别通过弹性组件可沿第二方向活动地安装在两个移动件的相对侧,两个夹持件被配置为夹持晶棒,每个夹持件和相连的移动件之间分别设有检测组件,检测组件被配置为检测夹持件和相连移动件之间的距离。上述晶棒直径检测装置具有检测效率高、节省人力和检测精度高的优点。

技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者:无锡松瓷机电有限公司
技术研发日:20240314
技术公布日:2024/11/11
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