本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，具體為一種具有反饋檢測(cè)功能的可微調(diào)頂針裝置。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體制造設(shè)備中大部分設(shè)備為真空環(huán)境下或者下部密閉空間下進(jìn)行工藝，其工藝腔需要頂針裝置作為傳送媒介與機(jī)械手進(jìn)行晶圓傳送交互；頂針裝置一般采用三針或者四針機(jī)構(gòu)；如：頂針裝置在下位，機(jī)械手將晶圓傳送至工藝腔，頂針裝置頂起將晶圓與機(jī)械手分離，機(jī)械手退出工藝腔，頂針裝置下降，將晶圓放置到載片臺(tái)上；反向則將晶圓傳出工藝腔。為了避免晶圓降落到載片臺(tái)上產(chǎn)生偏移，要求晶圓在頂針裝置上的水平度與載片臺(tái)保持一致，此時(shí)需要對(duì)頂針裝置進(jìn)行高度調(diào)節(jié)以保證三針或者四針高度差一致，垂直度也需同步滿足；如果采用硬連接方式則需要考驗(yàn)加工精度無(wú)任何誤差的情況下才能保證，現(xiàn)實(shí)很難滿足且廢品率高。

2、但是現(xiàn)有的頂針裝置支撐環(huán)在使用一段時(shí)間后，在振動(dòng)等因素的影響下，水平度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致三針或者四針機(jī)構(gòu)的高度差不一致且無(wú)法調(diào)節(jié)，容易在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)損壞晶圓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有反饋檢測(cè)功能的可微調(diào)頂針裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：可微調(diào)頂針裝置包括支撐環(huán)、基座、頂針、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，支撐環(huán)一側(cè)設(shè)有連接座，連接座外接氣缸，基座與支撐環(huán)緊固連接，頂針與基座滑動(dòng)連接，頂針設(shè)有四組，檢測(cè)機(jī)構(gòu)與支撐環(huán)緊固連接，檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)頂針的水平度，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與支撐環(huán)緊固連接，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)頂針的位置。

3、本技術(shù)的頂針裝置安裝在晶圓處理工藝腔內(nèi)，基座固定在支撐環(huán)上為頂針提供支撐，在安裝時(shí)用水平儀將頂針和支撐環(huán)組件調(diào)至水平，將頂針支撐環(huán)組件安裝到氣缸上，通過旋調(diào)外螺母來(lái)調(diào)整水平，工作流程大致為：機(jī)械手帶著晶圓通過傳片口傳入工藝腔；氣缸上升，帶動(dòng)支撐環(huán)組件上升，支撐環(huán)帶動(dòng)頂針上升；頂針高度高于機(jī)械手表面，頂針托起晶圓并使晶圓與機(jī)械手脫離；機(jī)械手退出工藝腔；頂針通過氣缸和支撐環(huán)下降，使晶圓落到載片臺(tái)上；此時(shí)頂針高度低于載片臺(tái)表面；工藝腔工藝開始；工藝腔工藝結(jié)束；頂針通過氣缸和支撐環(huán)升起托起晶圓；機(jī)械手通過傳片口進(jìn)入工藝腔；頂針下降，使晶圓落到機(jī)械手上，頂針脫離晶圓；機(jī)械手帶著晶圓傳出工藝腔；取放片流程結(jié)束。若在使用過程中頂針的水平度發(fā)生變化，通過檢測(cè)機(jī)構(gòu)判斷出水平度的偏移程度，再通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將偏移的頂針調(diào)至水平。

4、進(jìn)一步的，檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括檢測(cè)柱、支撐柱、激光源、光敏電阻、反光鏡和伸縮桿，檢測(cè)柱與支撐環(huán)緊固連接，檢測(cè)柱位于支撐環(huán)的中心，支撐柱與支撐環(huán)緊固連接，支撐柱的位置與頂針相對(duì)應(yīng)，激光源與檢測(cè)柱緊固連接，光敏電阻與檢測(cè)柱緊固連接，光敏電阻沿激光源的上下兩側(cè)布置有若干個(gè)，反光鏡的底部與支撐柱抵接，伸縮桿的一端與反光鏡緊固連接，伸縮桿的另一端與頂針鉸接，激光源的輸出端朝向反光鏡，激光源與反光鏡在同一水平面上。

5、檢測(cè)柱安裝在支撐環(huán)的中心，這樣檢測(cè)柱與四個(gè)頂針之間的距離是相同的，支撐柱用于為反光鏡提供支撐，初始狀態(tài)下，激光源與反光鏡處于同一水平面上，激光源產(chǎn)生的光線不會(huì)照射到光敏電阻上，光敏電阻在未被光線照射時(shí)，阻值趨于無(wú)窮大，當(dāng)光敏電阻受到光線照射時(shí)，阻值變小，對(duì)應(yīng)的電路導(dǎo)通；當(dāng)頂針在使用一段時(shí)間后水平度產(chǎn)生變化時(shí)，若頂針向上偏移，在伸縮桿的帶動(dòng)下，反光鏡以支撐柱為支點(diǎn)向下偏轉(zhuǎn)，激光源照射到反光鏡上的光線經(jīng)過反射照射到激光源下方的光敏電阻上；若頂針向下偏移，在伸縮桿的帶動(dòng)下，反光鏡以支撐柱為支點(diǎn)向上偏轉(zhuǎn)，激光源照射到反光鏡上的光線經(jīng)過反射照射到激光源上方的光敏電阻上；通過判斷光線照射在若干光敏電阻上的位置，即可判斷出頂針的偏移方向和距離。

6、進(jìn)一步的，反光鏡與檢測(cè)柱之間的距離遠(yuǎn)大于與頂針之間的距離。

7、頂針的位置產(chǎn)生偏移往往是因?yàn)檎駝?dòng)等因素導(dǎo)致的，偏移的距離往往很細(xì)微，常規(guī)的檢測(cè)方式難以測(cè)量出偏移的距離，通過設(shè)置反光鏡與檢測(cè)柱之間的距離遠(yuǎn)大于與頂針之間的距離，利用光杠桿原理對(duì)頂針的偏轉(zhuǎn)距離進(jìn)行放大，從而便于測(cè)量。

8、進(jìn)一步的，基座內(nèi)設(shè)有活動(dòng)槽，頂針與活動(dòng)槽滑動(dòng)連接，頂針上套設(shè)有中心圈，活動(dòng)槽與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連通，活動(dòng)槽內(nèi)加注傳動(dòng)液。

9、中心圈用于為頂針提供側(cè)向支撐，從而保證頂針的垂直度，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過改變活動(dòng)槽內(nèi)的傳動(dòng)液壓力來(lái)帶動(dòng)頂針沿活動(dòng)槽上下移動(dòng)，從而對(duì)頂針的位置進(jìn)行微調(diào)。

10、進(jìn)一步的，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括保護(hù)殼、電磁鐵、活塞、斥磁鐵和連接軟管，保護(hù)殼與支撐環(huán)緊固連接，保護(hù)殼內(nèi)設(shè)有第一腔室和第二腔室，電磁鐵與第一腔室緊固連接，電磁鐵外接電源，活塞與第二腔室滑動(dòng)連接，斥磁鐵與活塞緊固連接，連接軟管的一端與第二腔室連通，連接軟管的另一端與活動(dòng)槽連通。

11、保護(hù)殼固定在支撐環(huán)上為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)提供保護(hù)，當(dāng)頂針發(fā)生偏移時(shí)，通過電磁鐵的磁力來(lái)推動(dòng)斥磁鐵移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)活塞在第二腔室內(nèi)滑動(dòng)，從而改變第二腔室內(nèi)的傳動(dòng)液的壓力，并通過連接軟管將壓力傳遞到活動(dòng)槽，以此來(lái)帶動(dòng)頂針沿活動(dòng)槽上下移動(dòng)，從而對(duì)頂針的位置進(jìn)行微調(diào)。

12、進(jìn)一步的，檢測(cè)柱內(nèi)設(shè)有安裝槽，安裝槽內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)電阻上設(shè)有若干觸點(diǎn)，若干觸點(diǎn)與光敏電阻電連接，若干觸點(diǎn)與若干光敏電阻一一對(duì)應(yīng)，調(diào)節(jié)電阻與電磁鐵電連接。

13、安裝槽用于為調(diào)節(jié)電阻提供安裝基礎(chǔ)，因?yàn)楣饷綦娮枋且躁嚵蟹绞讲贾萌舾山M的，當(dāng)某一個(gè)光敏電阻照射到反光鏡反射的光線時(shí)，這一光敏電阻上的電路連通，電流沿光敏電阻流向調(diào)節(jié)電阻，最后流向電磁鐵，為電磁鐵提供電力；并且頂針的偏移距離越大，反光鏡偏轉(zhuǎn)的角度就越大，反射光線照射到的某一個(gè)光敏電阻距離激光源越遠(yuǎn)，電流經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻的距離就越短，相應(yīng)的電阻值就越小，傳遞給電磁鐵的電流就越大，對(duì)斥磁鐵的磁力就越大，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)頂針的偏轉(zhuǎn)距離，自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁鐵的磁力大小。

14、進(jìn)一步的，調(diào)節(jié)電阻沿激光源的上下兩側(cè)布置有兩組，兩組調(diào)節(jié)電阻與電磁鐵的電路導(dǎo)通方向相反；

15、當(dāng)反光鏡向上傾斜時(shí)：電磁鐵與斥磁鐵的相向端為同名磁極；

16、當(dāng)反光鏡向下傾斜時(shí)：電磁鐵與斥磁鐵的相向端為異名磁極。

17、當(dāng)反光鏡向上傾斜時(shí)，表明頂針向下偏移，此時(shí)電磁鐵與斥磁鐵的相向端為同名磁極，根據(jù)同性相斥原理，電磁鐵的磁力推動(dòng)斥磁鐵向遠(yuǎn)離電磁鐵方向移動(dòng)，第二腔室內(nèi)的傳動(dòng)液受力壓縮，從而將壓力傳遞給頂針，帶動(dòng)頂針上移恢復(fù)到水平位置；當(dāng)反光鏡向下傾斜時(shí)，表面頂針向上偏移，此時(shí)電磁鐵與斥磁鐵的相向端為異名磁極，根據(jù)異性相吸原理，電磁鐵的磁力吸引斥磁鐵向靠近電磁鐵方向移動(dòng)，第二腔室的容積增大，形成負(fù)壓，在壓力的作用下帶動(dòng)頂針下移恢復(fù)到水平位置。實(shí)現(xiàn)了根據(jù)頂針的偏移方向，自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁鐵的磁力方向，對(duì)頂針的位置進(jìn)行微調(diào)，保證了頂針的水平。

18、進(jìn)一步的，支撐柱上設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽為v字型，反光鏡的底端與導(dǎo)向槽抵接。

19、v字型的導(dǎo)向槽用于為反光鏡的偏轉(zhuǎn)提供導(dǎo)向，防止反光鏡在支撐柱上發(fā)生滑動(dòng)。

20、進(jìn)一步的，基座與支撐環(huán)通過螺紋連接。

21、基座可通過螺母來(lái)調(diào)節(jié)插入支撐環(huán)的距離，從而便于在安裝時(shí)將頂針調(diào)整至水平狀態(tài)。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：當(dāng)頂針在使用一段時(shí)間后水平度產(chǎn)生變化時(shí)，若頂針向上偏移，在伸縮桿的帶動(dòng)下，反光鏡以支撐柱為支點(diǎn)向下偏轉(zhuǎn)，激光源照射到反光鏡上的光線經(jīng)過反射照射到激光源下方的光敏電阻上；若頂針向下偏移，在伸縮桿的帶動(dòng)下，反光鏡以支撐柱為支點(diǎn)向上偏轉(zhuǎn)，激光源照射到反光鏡上的光線經(jīng)過反射照射到激光源上方的光敏電阻上；通過判斷光線照射在若干光敏電阻上的位置，即可判斷出頂針的偏移方向和距離。通過設(shè)置反光鏡與檢測(cè)柱之間的距離遠(yuǎn)大于與頂針之間的距離，利用光杠桿原理對(duì)頂針的偏轉(zhuǎn)距離進(jìn)行放大，從而便于測(cè)量。

23、利用頂針的偏移距離越大，反光鏡偏轉(zhuǎn)的角度就越大，反射光線照射到的某一個(gè)光敏電阻距離激光源越遠(yuǎn)，電流經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻的距離就越短，相應(yīng)的電阻值就越小，傳遞給電磁鐵的電流就越大，對(duì)斥磁鐵的磁力就越大，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)頂針的偏轉(zhuǎn)距離，自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁鐵的磁力大小。

24、當(dāng)反光鏡向上傾斜時(shí)，表明頂針向下偏移，此時(shí)電磁鐵與斥磁鐵的相向端為同名磁極，根據(jù)同性相斥原理，電磁鐵的磁力推動(dòng)斥磁鐵向遠(yuǎn)離電磁鐵方向移動(dòng)，第二腔室內(nèi)的傳動(dòng)液受力壓縮，從而將壓力傳遞給頂針，帶動(dòng)頂針上移恢復(fù)到水平位置；當(dāng)反光鏡向下傾斜時(shí)，表面頂針向上偏移，此時(shí)電磁鐵與斥磁鐵的相向端為異名磁極，根據(jù)異性相吸原理，電磁鐵的磁力吸引斥磁鐵向靠近電磁鐵方向移動(dòng)，第二腔室的容積增大，形成負(fù)壓，在壓力的作用下帶動(dòng)頂針下移恢復(fù)到水平位置。實(shí)現(xiàn)了根據(jù)頂針的偏移方向，自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁鐵的磁力方向，對(duì)頂針的位置進(jìn)行微調(diào)，保證了頂針的水平。