Z轴运动平台及半导体缺陷检测设备的制作方法

z轴运动平台及半导体缺陷检测设备
技术领域
1.本技术涉及专门适用于在制造或处理半导体或电固体器件的设备领域，主要是用于承载半导体器件的载物运动平台，尤其涉及一种z轴运动平台及半导体缺陷检测设备。


背景技术：

2.半导体行业是新兴的高科技产业，其应用已涉及生产、通信、娱乐、医疗和安全等领域。随着微电子技术的飞速发展，对于半导体微加工和定位技术的要求也愈加严格。而z轴运动平台作为关键部件之一，主要用于控制半导体材料的垂直方向位置和加工深度，因此z轴运动平台对工艺的成功实施至关重要。
3.作为半导体器件的承载设备，在半导体制造中z轴运动平台通常与各种设备配合使用，如光刻设备、蚀刻设备、离子注入设备及检测设备等；现有技术中，高精度z轴运动平台通常采用精密伺服电机驱动机构，通过开环控制的反馈控制系统采集并处理运动数据，然后将精确的控制信号发送给电机驱动器，其在高精度定位和位置控制方面具有很高的性能，可实现微米级别的运动精度；但是该类设备往往需要较大的体积，限制了其他设备的运动空间。同时，随着行程的增加，伺服运动平台的惯性也会增加，从而对控制系统和稳定性造成更大的压力；为了更好地保持稳定性和满足精度的要求，通常需要牺牲运动高精度运动平台的行程，也就是说，现有技术中高精度的运动平台大部分为小行程平台。
4.基于此，提出本技术。


技术实现要素：

5.通过上述，本技术所需提供一种能够具备较大行程、高精度，又兼顾体积和机动性的z轴运动平台。
6.根据本技术的第一方面，提供一种z轴运动平台，该z轴运动平台包括：下连接板；上连接板，在垂直方向上与下连接板相对设置并滑动连接于下连接板；载物平台，在垂直方向上设置于上连接板上方；第一调节装置，用于驱动下连接板沿水平方向运动，以使上连接板和载物平台沿垂直方向运动；第二调节装置，设置于载物平台和上连接板之间，用于在垂直方向上带动载物平台相对上连接板运动。
7.在本技术进一步的方案中，下连接板包括第一楔形部；上连接板包括第二楔形部，第二楔形部与第一楔形部相对对置并滑动连接。
8.在本技术进一步的方案中，下连接板还包括第一本体，第一楔形部设置于第一本体的至少一侧面上并与第一本体一起围成开口，第一调节装置设置于开口内；上连接板还包括第二本体，第二楔形部对应第一楔形部设置在第二本体的至少一侧面上。
9.在本技术进一步的方案中，第二调节装置包括传导结构和压电陶瓷执行器，压电陶瓷执行器连接于传导结构并用于使传导结构发生形变，以使载物平台在垂直方向上相对上连接板运动。
10.在本技术进一步的方案中，传导结构在垂直方向上设置于载物平台和上连接板之
间；压电陶瓷执行器在水平方向上位于传导结构一侧，压电陶瓷执行器设置为在水平方向上产生驱动力以挤压或拉伸传导结构，以使传导结构产生形变并带动载物平台沿垂直方向运动。
11.在本技术进一步的方案中，第二调节装置还包括固定板，固定板设置有沿垂直方向延伸的限位槽；固定板通过限位槽与上连接板滑动连接，以用于限制上连接板在垂直方向上的运动。
12.在本技术进一步的方案中，上述的传导结构包括：形变部，连接于所述压电陶瓷执行器；以及连接部，在所述垂直方向上连接于所述形变部的端部。
13.在本技术进一步的方案中，固定板为l形，包括和上连接板的表面平行设置的安装部，及相对上连接板的表面突出的边缘部；安装部上设置有限位槽，形变部的一端通过连接部和载物平台连接，另一端通过连接部连接在边缘部上。
14.在本技术进一步的方案中，传导结构包括：形变部，连接于压电陶瓷执行器；以及连接部，在垂直方向上连接于形变部的端部。
15.在本技术进一步的方案中，形变部为中心轴对称的六边形结构，形变部在垂直方向上的中部连接于压电陶瓷执行器。
16.在本技术进一步的方案中，形变部围成有形变腔；第二调节装置还包括弹性体，弹性体设置于形变腔中。
17.在本技术进一步的方案中，第二调节装置还包括：封装外壳，连接在形变部的一侧，用于承载压电陶瓷执行器；配重块，连接在形变部背离封装外壳的另一侧，用于保持第二调节装置的平衡。
18.在本技术进一步的方案中，z轴运动平台还包括导向结构和底座；导向结构包括限位导轨和滑块，限位导轨固定于底座，滑块设置于上连接板上并与限位导轨配合以在垂直方向上对上连接板进行导向。
19.在本技术进一步的方案中，第一调节装置包括：驱动电机，用于提供驱动力；丝杆，丝杆的一端连接驱动电机，另一端和上连接板连接，以控制上连接板沿丝杆的轴向水平运动；联轴器，连接在丝杆和驱动电机的输出轴末端之间；轴承座，固定连接在底座上以支撑丝杆。
20.在本技术的第二方面，还提供一种半导体缺陷检测设备，其特征在于，包括：如上述的z轴运动平台，待检测物置于载物平台上；电子束发射装置，用于发射电子束至待检测物；图像采集装置，用于采集和处理待检测物上的电子反射信号；上位机，配置有缺陷检测模块，用于根据电子反射信号进行自动缺陷检测。
21.综上，本技术至少具有以下有益效果：该z轴运动平台包括下连接板、上连接板、第一调节装置及第二调节装置，下连接板和上连接板分别通过垂直方向上相对设置且滑动连接；利用第一调节装置驱动下连接板水平运动，通过将下连接板的水平运动转换成上连接板在垂直方向的升降运动，实现宏动调控，同时可降低整个z轴运动平台的高度，避免和其他设备发生干涉；第二调节装置设置在载物平台和上连接板之间，可以利用第二调节装置对载物平台的微调，从而提高工作精度。第一调节装置可在相对精度较低的应用场景运行，即第一调节装置可以取得更快的响应和更大的行程，第二调节装置可获得更细致的调节精度，由于第一调节装置和第二调节装置的协同作用，可提高z轴运动平台的功能域。
22.本发明实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例所提供的z轴运动平台的轴侧示意图；
25.图2为本发明实施例所提供的z轴运动平台的侧视图；
26.图3为本发明实施例所提供的z轴运动平台在第一调节装置轴线处的局部剖视图；
27.图4为本发明实施例所提供的第二调节装置和上连接板在组合状态下的结构示意图；
28.图5为本发明实施例演示第二调节装置在轴侧视角下的结构示意图；
29.图6为本发明实施例演示第二调节装置的正视图；
30.图7为本发明实施例所提供的第二调节装置的部分爆炸示意图；
31.图8为本发明实施例所提供的压电陶瓷执行器的局部剖视图；及
32.图9为本发明实施例所提供的半导体缺陷检测设备的模块示意图。
33.附图标记说明：
34.100、z轴运动平台；
35.1、下连接板；11、第一楔形部；12、第一本体；13、槽口部；
36.2、上连接板；21、第二楔形部；22、第二本体；
37.3、载物平台；
38.4、第一调节装置；41、驱动电机；42、丝杆；43、联轴器；44、轴承座；
39.5、第二调节装置；51、传导结构；52、固定板；53、压电陶瓷执行器；54、封装外壳；55、配重块；56、弹性体；511、形变部；512、连接部；521、安装部；522、边缘部；531、第一外壳；532、压电陶瓷体；533、移动端；5211、限位槽；
40.6、导向结构；61、限位导轨；62、滑块；
41.7、底座；
42.81、第一导轨；82、第二导轨；
43.1000、半导体缺陷检测设备；200、电子束发射装置；300、图像采集装置；400、上位机。
具体实施方式
44.为了使本技术的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本技术。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域的技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
45.在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说，明显的是，不需要采用具体细节来实践本技术。在其他情况下，未详细描述众所周知的步骤或操作，以避免模糊本技术。
46.承前，为解决现有技术所存在的技术问题，本发明实施例提供一种z轴运动平台100，图1为本发明实施例所提供的z轴运动平台100的轴侧示意图；图2为本发明实施例所提供的z轴运动平台100的侧视图。
47.首先请参阅图2，z轴运动平台100包括底座7、下连接板1及上连接板2，下连接板1和上连接板2均设置在底座7的上侧，且上连接板2设置在下连接板1上。
48.进一步，上连接板2在垂直方向上与下连接板1相对设置并滑动连接于下连接板1。为限制z轴运动平台100垂直方向上的纵高，下连接板1和上连接板2均为水平置放，下连接板1的水平运动能够带动上连接板2垂直运动。
49.在下连接板1和上连接板2的可选方案中，可用楔形块连接结构、曲轴连接结构、压缩结构实现等，示例性的如：通过连接板1通过水平方向的压力，通过压缩结构转换为垂直方向的力带动上连接板2移动；或者利用下连接板1和上连接板2采用曲轴连接，下连接板1的水平移动可带动曲轴并行滑动，由于曲轴的直径不一致，其逐渐带动上连接板2垂向运动。
50.在本发明实施例中优先的方案中，下连接板1和上连接板2的连接处设置为楔形块连接结构，且在该楔形块连接结构的斜面处形成滑动连接。“楔形块连接结构”指代是具备斜坡面的三角形或梯形的楔形块，通过用斜面的原理将下连接板1的水平运动转换成上连接板2在垂直方向的升降运动。
51.更进一步，上连接板2上设置有用于承载半导体器件的载物平台3，当下连接板1水平滑动时，上连接板2可沿着楔形块连接结构的斜面随之向上或向下移动，同时载物平台3被上连接板2所带动，从而实现z轴方向的定位和调整。
52.如图1所演示的一个具体例，下连接板1包括至少一第一楔形部11，上连接板2包括对应第一楔形部11的第二楔形部21，第一楔形部11和第二楔形部21互为楔形块连接结构，其中第一楔形部11和第二楔形部21相对设置，即斜面互相对置，且在该对置的斜面处构成滑动连接。
53.可理解，“斜面对置”指代第一楔形部11和第二楔形部21的两个斜面相对摆放的一种连接方式，两个斜面的倾斜角度和形状设置为互相匹配，优点是能够实现精确的位置控制和固定性能，具有较高的耐久性和可靠性。同时，斜面对置连接也能够承受较大的负载和动态力，减少零件数量和加工难度，降低成本和维护难度。
54.在楔形块连接结构处需要形成滑动连接，可以是滑轨结构或者其他滑动结构，同时下连接板1和底座7之间同样滑动连接，以满足下连接板1在某一水平方向上具备在平移的自由度。
55.进一步，z轴运动平台100还包括第一调节装置4和第二调节装置5，第一调节装置4用于驱动下连接板1在水平方向上产生位移，以带动上连接板2调节载物平台3的高度。
56.具体的，第一调节装置4可用于给下连接板1施加一水平推力，当施加水平推力时下连接板1水平滑动，同时上连接板2受力沿着第一楔形部11所设计的斜面滑动，从而带动载物平台3向上或向下垂向移动。这样可以实现对载物平台3高度的调整和定位控制。
57.在本技术可选的方案中，第一调节装置4可以是丝杆驱动装置、螺纹推杆装置等，在一些特殊的应用场合中，还可能采用液压装置和气动装置等方式来施加水平力，以获取更高的承载能力，实现对载物平台3的运动控制。
58.进一步地，第二调节装置5连接于载物平台3和上连接板2之间，为能够在小范围控制调节上连接板2和载物平台3的距离的装置，可采用压电致动、磁体致动、微机电系统等。
59.具体地，第二调节装置5优选为压电致动，其包括传导结构51，传导结构51为可控的微量形变结构，通过传导结构51的形变来微调载物平台3和上连接板2的相对高度。
60.可理解，传导结构51所需具有很好的线性和稳定性，可以实现较高的精度和重复性，将第二调节装置5设置在载物平台3和上连接板2之间，可以利用第二调节装置5中传导结构51精细的位移和力控制能力来实现对载物平台3的微调，从而提高工作精度。而第一调节装置4可在相对传导结构51精度较低的应用场景运行，实现宏动调控，即第一调节装置4可以取得更快的响应和更大的行程，第二调节装置5可获得更细致的调节精度，由于第一调节装置4和第二调节装置5的协同作用，可提高z轴运动平台的功能域。
61.请继续参阅图1，在本技术一种可选的方案中，下连接板1还包括第一本体12及槽口部13，第一楔形部11设置于第一本体12的至少一侧面，槽口部13设置于第一本体12的底部，第一调节装置4设置于槽口部13内；上连接板2还包括第二本体22，第二楔形部21对应第一楔形部11设置在第二本体22的至少一侧面。
62.如以图1为参考，下连接板1所水平运动的行程方向指代其“端面”，相对“端面”的两侧即上述所提到的“侧面”，下同。
63.具体地，第一本体12和第二本体22被设置成均呈现水平置放的“冂”字形，以从结构上趋于扁平态。且通过第一调节装置4置放在下连接板1底部的槽口部13内，可充分利用空间，使得布局紧凑化，减少z轴运动平台100的整体纵高，空间得到更优化的利用。同时第一调节装置4由于水平设置，横置时载物平台3与第一调节装置4的运动行程方向垂直，第一调节装置4在水平的布局空间更大，因此可实现使得整个z轴运动平台100具备较大的运动行程。
64.可理解，第一楔形部11和第二楔形部21均设置在第一本体12和第二本体22的侧面，可使得下连接板1和上连接板2的中心区域扁平态，减少z轴运动平台的整体纵高，便于置放第一调节装置4。可有效地减小z轴运动平台占用的空间，在参与工序时不容易干涉其他的设备。同时楔形部设置于侧面可方便维护和保养，在使用时更加灵活，方便用户观察和检查楔形块的使用情况，如是否受到损伤、是否受到污染等等，以便及时进行维护。
65.为提高接触面积和平衡性，第一楔形部11为两个，分别设置在第一本体12对称的两侧，同理对应的第二楔形部21也对应第一楔形部11对称设置。第一楔形部11和第二楔形部21的对侧设置可以增加上连接板2的支撑面积，提高摩擦力，使整个z轴运动平台100更加稳定，同时对称的设计可提高运行中的平稳度，降低振动和抖动，确保z轴运动平台100工作时更加可靠。
66.本发明实施例中，z轴运动平台100还包括导向结构6，导向结构6设置在上连接板2的侧面，包括限位导轨61和滑块62，限位导轨61固定于底座7上且垂直方向设置，滑块62设置于上连接板2的外表面上，限位导轨61和滑块62起到导向作用，可约束上连接板2垂直升降，限制上连接板2在升降时的路径，使其在运动时保持稳定和精准的运动轨迹。
67.可选地，限位导轨61为交叉滚子导轨，由于采用滚珠作为滑动副，相比于传统的滑动轴承，限位导轨61和滑块62之间的摩擦和磨损更小，可减少上连接板2在升降过程中所收到的阻尼，且使用寿命更长、减少维护的次数。
68.继续参阅图1，z轴运动平台100还包括：第一导轨81，设置在底座7和下连接板1的连接处；第二导轨82，设置在下连接板1和上连接板2的斜面连接处。
69.可以理解，下连接板1的底部通过第一导轨81实现滑动连接，保留下连接板1在第一导轨81的轴向上的位移自由度，同理上连接板2滑动连接在下连接板1的斜面支撑处，使得上连接板2可随斜面升降。
70.以下对本技术中z轴运动平台的每个组成部分进行详细阐述：
71.请参阅图3，图3为本发明实施例所提供的z轴运动平台100在第一调节装置4处的局部剖视图。
72.第一调节装置4包括驱动电机41、丝杆42、联轴器43及轴承座44。
73.具体地，驱动电机41为步进电机或者伺服电机，用于提供驱动力；丝杆42的一端连接驱动电机41，另一端和上连接板2连接，以控制上连接板2沿丝杆42的轴向水平运动；联轴器43轴向连接在丝杆42和驱动电机41的输出轴末端之间，用于传递驱动电机的旋转动力和扭矩；轴承座44固定连接在底座7上以支撑丝杆42，用于支撑丝杆42的丝杆的轴向和径向负载，使其能够顺畅地旋转，保证传动的精度和稳定性。
74.可以理解，经上述第一调节装置4置放在槽口部13内，其丝杆42可在水平方向上具备足够的设计空间，由于其长度和行程成正比关系，增加丝杆42的长度就同理增加了丝杆42上的螺纹数量，从而可以使行程更长，实现大行程z轴调节。
75.继续参阅图1和图2，在本技术可选的方案中，第二调节装置5设置在上连接板2的侧面或者上表面处。
76.本发明实施例的一种方案中，第二调节装置5连接在上连接板2的侧面，将第二调节装置5的传导结构51设置在z轴运动平台100的侧面进行垂向形变，改变载物平台3的高度。该设计进一步降低z轴运动平台100的整体高度，使得z轴运动平台100的上部具备余量空间，以便更好地布局其他组件和部件。这样可以提高工艺的集成度。
77.在本发明实施例的另一方案中，将第二调节装置5设计在上连接板2的上表面，即直接布置在上连接板2的上表面和载物平台3之间，以便于更好的控制载物平台3，减少升降载物平台3所需的力矩，同时传导结构51的结构复杂性相对侧面较低，可减少研发难度。总体而言，第二调节装置5设计在上连接板2的侧面和上表面分别有着各自的优势，可根据所适用的工艺需求选择合适的排布方式。
78.可选地，第二调节装置5设置在上连接板2的侧面，以减少z轴运动平台100的整体纵高。
79.请参阅图4～图7；图4为本发明实施例所提供的第二调节装置5和上连接板2在组合状态下的结构示意图；图5为本发明实施例演示第二调节装置5在轴侧视角下的结构示意图；图6为本发明实施例演示第二调节装置5的正视图；图7为本发明实施例所提供的第二调节装置5的部分爆炸示意图。
80.第二调节装置5还包括固定板52及压电陶瓷执行器53，固定板52用于将整个第二调节装置5固定在上连接板2的外表面，压电陶瓷执行器53和传导结构51连接，。
81.可以理解，当第二调节装置5连接在设置在上连接板2的侧面时，传导结构51采用垂直方向设置，固定板52同样垂直方向且固定连接在上连接板2的外表面。
82.进一步地，压电陶瓷执行器53可以水平设置或者垂直方向设置，当压电陶瓷执行
器53垂直方向排布时，传导结构51可直接和压电陶瓷执行器53同轴垂直方向设计，压电陶瓷执行器53用于输出电信号，使得传导结构51发生垂向形变，从而改变载物平台的高度。压电陶瓷执行器53垂直方向设置安装方便，压电陶瓷执行器的负载分布相对均匀，不容易出现摇晃和磨损等现象，因此具备更好的平衡性，且相对设计复杂度低，也更容易实现控制。
83.由于下连接板1和上连接板2之间的空间限制，本发明实施例优选将压电陶瓷执行器53水平置放，此时传导结构51采用垂直方向设置，即压电陶瓷执行器53的行程方向和传导结构51垂直，通过输入电信号控制压电陶瓷执行器53发生水平的运动，并通过水平的运动来促使传导结构51发生物理形变。
84.更进一步的，传导结构51包括用于起到结构支撑且参与形变的形变部511，以及用于连接的连接部512。
85.具体地，形变部511垂直方向设置且和上连接板2的表面平行，并通过连接部512抵接于下连接板1和载物平台3之间；简单而言，即形变部511一端通过连接部512和载物平台3的底部连接，另一端固定在下连接板1上；连接部512为固定连接的底座或支座，用于形成紧固且精密的固定连接。可以理解，形变部511在工作时需要承受来自压电陶瓷执行器53的挤压力，并且在挤压力下会在垂向发生微小的形变，从而实现对载物平台3的微调。
86.更进一步地，形变部511为一中心轴对称的六边形结构，即包括六根支架，形变部511的上下两端的支架为等边三角状，更容易出现形变现象。中间两竖直支架且平行，其整个形变部511水平对称即竖直对称。
87.压电陶瓷执行器53连接在中间两根竖直支架的至少一根上，当压电陶瓷执行器53产生驱动力时，驱动力向内挤压竖直支架，上下两端的支架收到传递的力矩向内形变，从而上下两端的支架的端点处向垂直方向上微动。
88.第二调节装置5还包括弹性体56，弹性体56水平连接在形变部511的内壁之间。
89.具体地，在使用形变部511时，为了使其能够按照预期的形变量执行任务，需要对其进行预紧。预紧是指在应用形变部511之前使其承受一定的压力，在这种状态下工作，可以改善其精度和稳定性，同时减小材料的自由度，从而使得其更加易受控制，弹性体56可提供和形变部511形变方向相反的弹力，利用形变部511其自身的塑性形变来填补间隙，从而消除间隙。这样可以使得形变部511和连接件之间更加紧密地贴合，提高其精度和稳定性，同时也可以增加形变部511的响应速度和可靠性。
90.在本发明实施例中，形变部511和连接部512采用一体成型，减少连接装配处的数量，可消除零部件组装后因为误差累计而导致的尺寸和形状偏差，获得更高的调整精度。
91.形变部511和压电陶瓷执行器53的连接面，即竖直支架和压电陶瓷执行器53连接的面，和压电陶瓷执行器53的运动方向垂直，当驱动力和面垂直时，可以更好地控制力的方向和大小，只有一个方向受到驱动力的挤压，不受其他方向力的干扰，减小力的传递范围，从而可避免驱动力传到不需要的部位，降低了错误发生的可能性，因此更容易实现稳定和精确的控制。
92.在本发明实施例中，第二调节装置5还包括：对应压电陶瓷执行器53的封装外壳54，封装外壳54的外壁固定连接在固定板52上，为压电陶瓷执行器53提供固定支撑，保持其水平置放的稳定性；同时可对压电陶瓷执行器53对压电陶瓷执行器53的内部元件进行结构保护，避免压电陶瓷执行器53受到干扰外力、灰尘、潮湿或氧化等影响，提高其使用寿命。
93.进一步，第二调节装置5还设置有配重块55，连接在形变部511背离封装外壳54的另一侧，用于保持第二调节装置5的平衡。避免晃动装置左右重量不平均，所导致整个第二调节装置5产生左右晃动，从而提高作业精度和稳定性。
94.继续参阅图4，在本技术实施例中一种可选的方案中，固定板52设置为l形，包括和上连接板2的表面平行设置的安装部521，及沿上连接板2的表面突出的边缘部522；
95.形变部511垂直方向对称设置，一端通过连接部512和载物平台3连接，另一端通过连接部512连接在边缘部522上。
96.可理解，固定板52同样一体成型，能够更加稳定地承载并传递载荷。
97.进一步，安装部521上设置有垂直方向设置的限位槽5211，通过限位槽5211将第二调节装置5固定至上连接板2上，以调节第二调节装置5的整体高度。在需要将固定板52和上连接板2的表面连接起来时，限位槽5211可以通过插入螺栓或其他连接件来完成连接，并且可以通过限位槽5211来调整第二调节装置5的高度和位置，以使得第二调节装置5达到最佳连接效果。通过该限位槽5211可提高制作效率，简化连接过程并优化连接质量。
98.请参阅图8，图8为本发明实施例所提供的压电陶瓷执行器53的局部剖视图；
99.在本发明实施例进一步的方案中，压电陶瓷执行器53可选的为柱形压电驱动器，精度为微米级，包括第一外壳531、压电陶瓷体532以及移动端533；第一外壳531用于封装压电陶瓷体532同时提供压电陶瓷体532的运动导向，压电陶瓷体532能够将输入的电信号转化为机械运动，移动端533抵持在压电陶瓷执行器53和连接部512的连接面处，通过机械运动带动移动端533对连接部512施加驱动力。
100.请参阅图9，图9为本发明实施例所提供的半导体缺陷检测设备1000的模块示意图。
101.本发明实施例还提供一种半导体缺陷检测设备1000，该半导体缺陷检测设备1000可适用于半导体器件，如硅片的检测，该半导体缺陷检测设备1000包括：
102.如上述的z轴运动平台100，待检测物置于载物平台3上；
103.电子束发射装置200，用于发射电子束至待检测物；
104.图像采集装置300，用于采集和处理待检测物上的电子反射信号；
105.上位机400，配置有缺陷检测模块，用于根据电子反射信号进行自动缺陷检测。
106.其中，该半导体缺陷检测设备1000可设置在硅片的检测工位周边，用于对硅片进行实时检测。
107.可以理解，半导体缺陷检测设备1000可以通过发射装置发射出电子束，电子束发射装置200可控制电子束的方向和能量等参数，图像采集装置300通过扫描硅片的物体表面进行三维非接触式采集，可以测量出复杂形状、微小几何特征等电子反射信号，并将所采集到的电子反射信号进行处理，从而获取待检测物的缺陷信息。
108.通过上述的z轴运动平台承载硅片，通过电子束对硅片照射来进行缺陷检测，z轴运动平台可精准控制所承载硅片的表面和电子束发射装置200之间的距离，提高硅片缺陷检测的准确性。
109.以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
110.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种z轴运动平台，其特征在于，包括：下连接板(1)；上连接板(2)，在垂直方向上与所述下连接板(1)相对设置并滑动连接于所述下连接板(1)；载物平台(3)，在所述垂直方向上设置于所述上连接板(2)上方；第一调节装置(4)，用于驱动所述下连接板(1)沿水平方向运动，以使所述上连接板(2)和所述载物平台(3)沿所述垂直方向运动；第二调节装置(5)，设置于所述载物平台(3)和所述上连接板(2)之间，用于在所述垂直方向上带动所述载物平台(3)相对所述上连接板(2)运动。2.根据权利要求1所述的z轴运动平台，其特征在于，所述下连接板(1)包括第一楔形部(11)；所述上连接板(2)包括第二楔形部(21)，所述第二楔形部(21)与所述第一楔形部(11)相对对置并滑动连接。3.根据权利要求2所述的z轴运动平台，其特征在于，所述下连接板(1)还包括第一本体(12)，所述第一楔形部(13)设置于所述第一本体(12)的至少一侧面上并与所述第一本体(12)一起围成开口(13)，所述第一调节装置(4)设置于所述开口(13)内；所述上连接板(2)还包括第二本体(22)，所述第二楔形部(21)对应第一楔形部(12)设置在所述第二本体(22)的至少一侧面上。4.根据权利要求1所述的z轴运动平台，其特征在于，所述第二调节装置(5)包括传导结构(51)和压电陶瓷执行器(53)，所述压电陶瓷执行器(53)连接于所述传导结构(51)并用于使所述传导结构(51)发生形变，以使所述载物平台(3)在所述垂直方向上相对所述上连接板(2)运动。5.根据权利要求4所述的z轴运动平台，其特征在于，所述传导结构(51)在所述垂直方向上设置于所述载物平台(3)和所述上连接板(2)之间；所述压电陶瓷执行器(53)在所述水平方向上位于所述传导结构(51)一侧，所述压电陶瓷执行器(53)设置为在所述水平方向上产生驱动力以挤压或拉伸所述传导结构(51)，以使所述传导结构(51)产生形变并带动所述载物平台(3)沿所述垂直方向运动。6.根据权利要求4所述的z轴运动平台，其特征在于，所述第二调节装置(5)还包括固定板(52)，所述固定板(52)设置有沿所述垂直方向延伸的限位槽(5211)；所述固定板(52)通过所述限位槽(5211)与所述上连接板(2)连接。7.根据权利要求6所述的z轴运动平台，其特征在于，所述传导结构(51)包括：形变部(511)，连接于所述压电陶瓷执行器(53)；以及连接部(512)，在所述垂直方向上连接于所述形变部(511)的端部。8.根据权利要求7所述的z轴运动平台，其特征在于，所述固定板(52)为l形，包括和所述上连接板(2)的表面平行设置的安装部(521)，及相对所述上连接板(2)的表面突出的边缘部(522)；
所述安装部(521)上设置有所述限位槽，所述形变部(511)的一端通过所述连接部(512)和所述载物平台(3)连接，另一端通过所述连接部(512)连接在所述边缘部(522)上。9.根据权利要求7所述的z轴运动平台，其特征在于，所述形变部(511)为中心轴对称的六边形结构，所述形变部(511)在所述垂直方向上的中部连接于所述压电陶瓷执行器(53)。10.根据权利要求7所述的z轴运动平台，其特征在于，所述形变部(511)围成有形变腔；所述第二调节装置(5)还包括弹性体(56)，所述弹性体(56)设置于所述形变腔中。11.根据权利要求7所述的z轴运动平台，其特征在于，所述第二调节装置(5)还包括：封装外壳(54)，连接在所述形变部(511)的一侧，用于承载所述压电陶瓷执行器(53)；配重块(55)，连接在所述形变部(511)背离所述封装外壳(54)的另一侧，用于保持所述第二调节装置(5)的平衡。12.根据权利要求1～11任一项所述的z轴运动平台，其特征在于，所述z轴运动平台(100)还包括导向结构(6)和底座(7)；所述导向结构(6)包括限位导轨(61)和滑块(62)，所述限位导轨(61)固定于所述底座(7)，所述滑块(62)设置于所述上连接板(2)上并与所述限位导轨(61)配合以在所述垂直方向上对所述上连接板(2)进行导向。13.根据权利要求12所述的z轴运动平台，其特征在于，所述第一调节装置(4)包括：驱动电机(41)，用于提供驱动力；丝杆(42)，所述丝杆(42)的一端连接所述驱动电机(41)，另一端和所述上连接板(2)连接，以控制所述上连接板(2)沿所述丝杆(42)的轴向水平运动；联轴器(43)，连接在所述丝杆(42)和所述驱动电机(41)的输出轴末端之间；轴承座(44)，固定连接在所述底座(7)上以支撑所述丝杆(42)。14.一种半导体缺陷检测设备，其特征在于，包括：如权利要求1～10任一项所述的z轴运动平台，待检测物置于载物平台(3)上；电子束发射装置(200)，用于发射电子束至待检测物；图像采集装置(300)，用于采集和处理所述待检测物上的电子反射信号；上位机(400)，配置有缺陷检测模块，用于根据电子反射信号进行自动缺陷检测。

技术总结
本申请提供一种Z轴运动平台及半导体缺陷检测设备，Z轴运动平台包括：下连接板；上连接板，在垂直方向上与下连接板相对设置并滑动连接于下连接板；载物平台，在垂直方向上设置于上连接板上方；第一调节装置，用于驱动下连接板沿水平方向运动，以使上连接板和载物平台沿垂直方向运动；第二调节装置，设置于载物平台和上连接板之间，用于在垂直方向上带动载物平台相对上连接板运动。第一调节装置可在相对精度较低的应用场景运行，即第一调节装置可以取得更快的响应和更大的行程，第二调节装置可获得更细致的调节精度，由于第一调节装置和第二调节装置的协同作用，可提高Z轴运动平台的功能域。能域。能域。


技术研发人员：张禧晨
受保护的技术使用者：东方晶源微电子科技（北京）有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/14