專利名稱：自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo) 體基片的檢測及分選裝置，特別是公開一種自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置。
背景技術(shù)：
在集成電路制造、LED生產(chǎn)以及太陽能電池芯片的生產(chǎn)過程中，通過對不同厚度和平整度的基片進行分選，使得符合要求的基片能直接應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，基片的檢測精度和分選直接影響了產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。目前國內(nèi)采用的通常做法是通過人工對基片進行相關(guān)的抽樣檢測，再通過手動的方式對基片進行分選，這樣不僅導(dǎo)致效率和檢測精度的低下，同時對基片會產(chǎn)生污染，不利于后續(xù)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種可以對基片的平整度、 厚度、翹曲度進行精度檢測并自動分類，在具備提高生產(chǎn)效率的同時，能夠極大地降低對基片的污染，提高產(chǎn)品的良品率的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，包括底座、工作臺、用于放置待測基片的片盒機構(gòu)、能夠通過X向?qū)к壓蚘向?qū)к壸鬟\動并且能自身旋轉(zhuǎn)的機械手，所述機械手由上片臂和下片臂構(gòu)成，所述工作臺上設(shè)有承片臺， 所述工作臺、機械手分別與底座相連，其特征在于還包括計算機控制系統(tǒng)、激光掃描儀、基片分選盒；所述計算機控制系統(tǒng)分別與激光掃描儀、基片分選盒、機械手、工作臺相連，所述計算機控制系統(tǒng)控制機械手的上片臂吸附片盒機構(gòu)中的基片并將基片移動至承片臺上；計算機控制系統(tǒng)控制激光掃描儀對置于承片臺上的基片進行掃描，并根據(jù)掃描所得的基片數(shù)據(jù)對基片數(shù)據(jù)分類；掃描完畢后，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分類控制機械手的下片臂的運動方向和角度，使下片臂吸附承片臺上的基片并將基片移動放入相應(yīng)的基片分選盒中。在上述激光掃描儀對基片進行掃描的同時，計算機控制系統(tǒng)控制上片臂移動至片盒機構(gòu)附近并吸附另一待測基片完成取片，然后移動至承片臺附近等待掃描完成；掃描完成后下片臂吸附承片臺上已完成掃描的基片，將完成掃描的基片放入相應(yīng)的基片分選盒中，與此同時下片臂將吸附的另一待測基片放置在承片臺上。所述片盒機構(gòu)下方設(shè)有升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)固定在底座上并與計算機控制系統(tǒng)相連，所述機械手的上片臂上設(shè)有用于感應(yīng)基片是否存在的傳感器，當(dāng)機械手帶動上片臂移動至片盒機構(gòu)附近時，所述計算機控制系統(tǒng)控制升降系統(tǒng)上下移動直到上片臂上的傳感器感應(yīng)到基片存在信息后，計算機控制系統(tǒng)控制升降系統(tǒng)停止移動，以使上片臂吸附基片并將基片移動至承片臺上。所述計算機控制系統(tǒng)包括主控計算機、信號處理系統(tǒng)、控制器，所述主控計算機通過信號處理系統(tǒng)與所述激光掃描儀相連，所述主控計算機通過控制器分別與所述基片分選盒、機械手、工作臺相連。所述計算機控制系統(tǒng)的控制過程如下先開始進行初始化，檢測初始化是否正常， 如果否則提示用戶排除故障，故障排除后回到初始化，如果是則讀取設(shè)定參數(shù)；然后掃描開始按鈕是否按下，如果否則提示用戶按下開始按鈕，然后重新掃描開始按鈕是否按下，如果是則進行上片、對基片掃描檢測、顯示檢測結(jié)果，根據(jù)檢測結(jié)果判斷基片是否合格，如果是則將基片放入合格一類的片盒中，如果否則將基片放入不合格一類的片盒中，并重復(fù)上述上片及上片后的動作，直至停止按鈕按下，并結(jié)束。所述工作臺的側(cè)面設(shè)有機架，所述激光掃描儀通過機架固定在承片臺的上方。所述的基片分選盒的數(shù)量為2、個。本發(fā)明的有益效果是既能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，又能夠提高產(chǎn)品的成品率。同時，該技術(shù)填補國內(nèi)相關(guān)設(shè)備的空白領(lǐng)域，對整體提升國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)含量能發(fā)揮較大的作用；本發(fā)明專利可以實時在線檢測基片的多種參數(shù)，根據(jù)用戶需求進行分選、歸類，將同一批次基片自動分成幾種不同品質(zhì)或不同工藝定義的類別，對于基片生產(chǎn)企業(yè)提升了產(chǎn)品的整體價值，對于基片使用企業(yè)降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖4是本發(fā)明計算機控制系統(tǒng)的工作流程圖。圖中1、底座；2、工作臺；3、片盒機構(gòu)；4、X向?qū)к墸?、Y向?qū)к墸?、上片臂；7、下片臂；8、承片臺；9、計算機控制系統(tǒng)；10、激光掃描儀；11、基片分選盒；12、機架；13、升降機構(gòu)；14、基片；15、傳感器；16、機械手。
具體實施例方式根據(jù)圖1、圖2、圖3，本發(fā)明包括底座1、工作臺2、用于放置待測基片14的片盒機構(gòu)3、能夠通過X向?qū)к?和Y向?qū)к?作運動并且能自身旋轉(zhuǎn)的機械手16，所述機械手16 由上片臂6、下片臂7構(gòu)成；所述工作臺2上設(shè)有承片臺8，所述工作臺2、機械手16分別與底座1相連，還包括計算機控制系統(tǒng)9、激光掃描儀10、基片分選盒11，所述計算機控制系統(tǒng) 9包括主控計算機、信號處理系統(tǒng)、控制器，所述主控計算機通過RS-232串口連線與控制器相連，所述主控計算機通過信號處理系統(tǒng)與所述激光掃描儀10相連，所述主控計算機通過控制器分別與所述基片分選盒11、機械手16、工作臺2相連。所述的基片分選盒的數(shù)量為 2、個。所述工作臺2的側(cè)面設(shè)有機架12，所述激光掃描儀10通過機架12固定在承片臺 8的上方。所述片盒機構(gòu)3的下方設(shè)有升降機構(gòu)13，所述升降機構(gòu)13固定在底座1上并與計算機控制系統(tǒng)9相連。本發(fā)明中所述的“上片”意為計算機控制系統(tǒng)控制機械手16將基片14放置在承片臺8上。根據(jù)圖4，所述計算機控制系統(tǒng)的控制過程如下先開始進行初始化，檢測初始化是否正常，如果否則提示用戶排除故障，故障排除后回到初始化，如果是則讀取設(shè)定參數(shù)；然后掃描開始按鈕是否按下，如果否則提示用戶按下開始按鈕，然后重新掃描開始按鈕是否按下，如果是則進行上片、對基片掃描檢測、顯示檢測結(jié)果，根據(jù)檢測結(jié)果判斷基片是否合格，如果是則將基片放入合格一類的片盒中，如果否則將基片放入不合格一類的片盒中， 并重復(fù)上述上片及上片后的動作，直至停止按鈕按下，并結(jié)束。根據(jù)圖，廣圖4，本發(fā)明的工作原 理如下當(dāng)所述計算機控制系統(tǒng)控制機械手帶動上片臂移動至片盒機構(gòu)附近時，計算機控制系統(tǒng)控制升降系統(tǒng)上下移動直到上片臂上的傳感器感應(yīng)到基片存在信息后，計算機控制系統(tǒng)控制升降系統(tǒng)停止移動，以使上片臂吸附基片并將基片移動至承片臺上。計算機控制系統(tǒng)控制激光掃描儀對置于承片臺上的基片的進行掃描，并根據(jù)掃描所得的基片數(shù)據(jù)對基片數(shù)據(jù)分類；在激光掃描儀對基片進行掃描的同時，計算機控制系統(tǒng)控制上片臂移動至片盒機構(gòu)附近并吸附另一待測基片完成取片，然后移動至承片臺附近等待掃描完成；掃描完成后，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分類控制下片臂的運動方向和角度，使機械手的下片臂吸附承片臺上掃描完成的基片并將基片移動放入相應(yīng)的基片分選盒中，與此同時下片臂將吸附的另一待測基片放置在承片臺上。本發(fā)明的具體工作流程如下
本發(fā)明所有組件的動作通過計算機控制系統(tǒng)9對相應(yīng)組件進行控制而完成。計算機控制系統(tǒng)9控制上片臂6通過X向?qū)к?和Y向?qū)к?移動至片盒機構(gòu)3的附近即取片位置，片盒機構(gòu)3通過升降機構(gòu)13向上或向下移動，直到上片臂6上的傳感器15檢測到有基片14后，計算機控制系統(tǒng)9控制升降機構(gòu)13停止運動，然后上片臂6通過真空吸附住基片 14，再通過X向?qū)к?和Y向?qū)к?向承片臺8方向移動，從而完成上片臂6將基片14從片盒機構(gòu)3中取出，并移動到承片臺8附近的上片位置。待Y向?qū)к?和X向?qū)к?運行到相應(yīng)位置后，由上片臂6通過自身的旋轉(zhuǎn)運動將基片14放置到承片臺8上?；?4被吸附在承片臺8上。待上片臂6離開承片臺8后，計算機控制系統(tǒng)9控制激光掃描儀10對基片14進行掃描。在掃描運動過程中，上片臂6在X向?qū)к?和Y向?qū)к?的帶動下并作自身旋轉(zhuǎn)運動，運行到片盒機構(gòu)3上的取片位置，片盒機構(gòu)3上升或下降，直到上片臂6上的傳感器 15檢測到有基片后停止，然后上片臂6通過真空吸附住另一待測基片，再通過X向?qū)к?和 Y向?qū)к?向承片臺8方向移動，從而完成上片臂6將另一待測基片從片盒機構(gòu)3中取出， 并帶動待測基片運行到上片位置，等待掃描結(jié)束指令。在接到掃描完成的指令后，計算機控制系統(tǒng)9控制下片臂4將測試完的基片14吸附在下片臂7上，然后下片臂7旋轉(zhuǎn)使完成測試完成的基片14離開承片臺8，同時上片臂6上的待測基片被送到承片臺8上，完成交接過程。然后激光掃描儀10繼續(xù)下一輪掃描。計算機控制系統(tǒng)9通過激光掃描儀10測得的基片數(shù)據(jù)對基片進行數(shù)據(jù)分類，通過數(shù)據(jù)分類判斷出該基片的平面度誤差，再根據(jù)誤差數(shù)據(jù)確定機械手16的下片臂7的運動方向和軌跡，使得下片臂7將已測基片運送到指定的基片分選盒11中。然后計算機控制系統(tǒng)9控制機械手16再運行到片盒機構(gòu)3處，使上片臂6位于片盒機構(gòu)3附近的取片位置，重復(fù)上述動作直到將待測基片傳遞到交接位置等待。通過上述運動，直到片盒機構(gòu)3中所有基片測試完成后，計算機控制系統(tǒng)發(fā)出報警，由操作人員將空的片盒機構(gòu)3取下并放置裝有未測試的基片的片盒機構(gòu)，繼續(xù)測試。
如此本發(fā)明完成基片的逐片測試，并根據(jù)用戶對基片平面度定義的要求進行分選。
權(quán)利要求
1.一種自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，包括底座、工作臺、用于放置待測基片的片盒機構(gòu)、能夠通過X向?qū)к壓蚘向?qū)к壸鬟\動并且能自身旋轉(zhuǎn)的機械手， 所述機械手由上片臂和下片臂構(gòu)成，所述工作臺上設(shè)有承片臺，所述工作臺、機械手分別與底座相連，其特征在于還包括計算機控制系統(tǒng)、激光掃描儀、基片分選盒；所述計算機控制系統(tǒng)分別與激光掃描儀、基片分選盒、機械手、工作臺相連，所述計算機控制系統(tǒng)控制機械手的上片臂吸附片盒機構(gòu)中的基片并將基片移動至承片臺上；計算機控制系統(tǒng)控制激光掃描儀對置于承片臺上的基片進行掃描，并根據(jù)掃描所得的基片數(shù)據(jù)對基片數(shù)據(jù)分類；掃描完畢后，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分類控制機械手的下片臂的運動方向和角度，使下片臂吸附承片臺上的基片并將基片移動放入相應(yīng)的基片分選盒中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，其特征在于在上述激光掃描儀對基片進行掃描的同時，計算機控制系統(tǒng)控制上片臂移動至片盒機構(gòu)附近并吸附另一待測基片完成取片，然后移動至承片臺附近等待掃描完成；掃描完成后下片臂吸附承片臺上已完成掃描的基片，將完成掃描的基片放入相應(yīng)的基片分選盒中，與此同時下片臂將吸附的另一待測基片放置在承片臺上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，其特征在于所述片盒機構(gòu)下方設(shè)有升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)固定在底座上并與計算機控制系統(tǒng)相連，所述機械手的上片臂上設(shè)有用于感應(yīng)基片是否存在的傳感器，當(dāng)機械手帶動上片臂移動至片盒機構(gòu)附近時，所述計算機控制系統(tǒng)控制升降系統(tǒng)上下移動直到上片臂上的傳感器感應(yīng)到基片存在信息后，計算機控制系統(tǒng)控制升降系統(tǒng)停止移動，以使上片臂吸附基片并將基片移動至承片臺上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，其特征在于所述計算機控制系統(tǒng)包括主控計算機、信號處理系統(tǒng)、控制器，所述主控計算機通過信號處理系統(tǒng)與所述激光掃描儀相連，所述主控計算機通過控制器分別與所述基片分選盒、機械手、工作臺相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，其特征在于所述計算機控制系統(tǒng)的控制過程如下先開始進行初始化，檢測初始化是否正常，如果否則提示用戶排除故障，故障排除后回到初始化，如果是則讀取設(shè)定參數(shù)；然后掃描開始按鈕是否按下，如果否則提示用戶按下開始按鈕，然后重新掃描開始按鈕是否按下， 如果是則進行上片、對基片掃描檢測、顯示檢測結(jié)果，根據(jù)檢測結(jié)果判斷基片是否合格，如果是則將基片放入合格一類的片盒中，如果否則將基片放入不合格一類的片盒中，并重復(fù)上述上片及上片后的動作，直至停止按鈕按下，并結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，其特征在于所述工作臺的側(cè)面設(shè)有機架，所述激光掃描儀通過機架固定在承片臺的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置，其特征在于所述的基片分選盒的數(shù)量為2、個。
全文摘要
本發(fā)明為一種自動檢測基片平整度和厚度并對基片進行分選的裝置。它包括底座、工作臺、承片臺、片盒機構(gòu)、機械手、計算機控制系統(tǒng)、激光掃描儀、基片分選盒，所述機械手由上片臂和下片臂構(gòu)成；所述計算機控制系統(tǒng)控制機械手的上片臂吸附片盒機構(gòu)中的基片并將基片移動至承片臺上；計算機控制系統(tǒng)控制激光掃描儀對置于承片臺上的基片進行掃描，并根據(jù)掃描所得的基片數(shù)據(jù)對基片數(shù)據(jù)分類；掃描完畢后，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分類控制機械手的下片臂的運動方向和角度，使下片臂吸附承片臺上的基片并將基片移動放入相應(yīng)的基片分選盒中。本發(fā)明的優(yōu)點是實時在線檢測基片參數(shù)，并根據(jù)檢測結(jié)果對基片進行分選、歸類，提升產(chǎn)品的整體價值，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B07C5/34GK102288119SQ20111017512
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者李正賢 申請人:上海卓晶半導(dǎo)體科技有限公司