[发明专利]一种单晶硅棒电阻率的自动化测试设备及方法

说明书

本发明提供了一种单晶硅棒电阻率的自动化测试设备，包括测试架，测试架上设置有测试台，测试台上固定设置有若干组用于支撑单晶硅棒的晶棒支撑模块，测试台上滑动设置有用于测量单晶硅棒直径的扫描模块；测试台上固定设置有移动机构，移动机构上固定安装有用于打磨吸尘单晶硅棒的打磨吸尘模块和用于测试单晶硅棒电阻率的电阻率测试模块。本发明所述的一种单晶硅棒电阻率的自动化测试设备及方法能够自动检测装夹于试验台上的单晶硅棒的温度及电阻率，采用自动化测量方法，降低人为测试的误差，检测精度高、耗时短、可自动控制、减少人工参与、提高测试效率，适用于单晶硅棒流水线加工车间的全自动检测。

技术领域

本发明属于单晶硅棒检测设备领域，尤其是涉及一种单晶硅棒电阻率的自动化测试设备及方法。

背景技术

在半导体硅单晶制造领域中,单晶硅棒的表皮电阻率是一个十分关键的参数之一,电阻率是否在合格范围内直接影响了硅片的电阻率。因为硅晶圆片电阻率取决于单晶硅棒电阻率的控制，与单晶硅棒的晶片加工过程无关。现有的技术中,单晶硅棒表皮电阻率测试方法一般步骤为：采用人工手动打磨灰皮去除氧化层，手动调整四探针旋钮进行表皮电阻率测试。现有测试技术测量单晶硅棒电阻率的缺点在于：人工对单晶硅棒的表皮电阻率的测量会导致打磨的测试区域不平整不均匀，引入人工测试误差。通过测试设备的集成优化，可以减少人工的测试误差，提高自动化程度，降低单晶硅棒表皮电阻率的波动是硅单晶生长的重要技术问题,可见电阻率测试的准确度将直接影响硅片电阻率的合格情况。由此可见，准确、快速地测量单晶硅棒的表皮电阻率对控制半导体材料的硅片电阻率具有非常重要的应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种单晶硅棒电阻率的自动化测试设备及方法，以解决测量单晶硅棒的表皮电阻率时，打磨的测试区域不平整不均匀，引入人工测试误差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，一种单晶硅棒电阻率的自动化测试设备，包括测试架，测试架上设置有测试台，测试台上固定设置有若干组用于支撑单晶硅棒的晶棒支撑模块，测试台上滑动设置有用于测量单晶硅棒直径的扫描模块；测试台上固定设置有移动机构，移动机构上固定安装有用于打磨吸尘单晶硅棒的打磨吸尘模块和用于测试单晶硅棒电阻率的电阻率测试模块。

进一步的，若干组晶棒支撑模块呈横向排列设置，每组晶棒支撑模块之间留有与晶棒运输车叉齿对应的空隙；

每组晶棒支撑模块包括支撑架，支撑架为U形结构，支撑架固定安装在测试台上，支撑架上装配安装有两组滚筒，两组滚筒之间留有放置单晶硅棒的缝隙，滚筒外层涂敷胶皮；

支撑架内侧壁上固定安装有检测单晶硅棒的测温传感器和检测单晶硅棒有无的物料传感器。

进一步的，位于晶棒支撑模块两侧的测试台上设有两组滑槽，滑槽内滑动设置有扫描模块，扫描模块包括横移直线模组，横移直线模组固定设置在测试台的底端，横移直线模组上滑动设置有沿滑槽移动的安装支架，安装支架上固定安装有两组气缸，气缸的输出轴端均固定连接有直径传感器，两组直径传感器位于单晶硅棒的两侧。

进一步的，移动机构包括两组平行设置的横向直线模组，两组横向直线模组上滑动设置有纵向直线模组一和纵向直线模组二，打磨吸尘模块通过固定支架一固定安装在纵向直线模组一上，电阻率测试模块通过固定支架二固定安装在纵向直线模组二上。

进一步的，打磨除尘模块包括支撑板，支撑板固定设置在固定支架一上，支撑板上固定安装有两组吸尘管，两组吸尘管连接吸尘装置，两组吸尘管之间留有空隙，空隙内固定设设置有两组直线轴承，直线轴承内滑动设置有导向杆，导向杆包括滑动部，滑动部对应设置在直线轴承内，滑动部的顶端设有用于防止导向杆脱离直线轴承的限位部，滑动部的底端固定设置有安装件，安装件为U形结构，安装件内固定设置有用于打磨单晶硅棒表面的油石；

滑动部上套设有弹簧，弹簧位于安装件与支撑板之间。