[發明專利]一種立式晶圓形狀測量儀

無效

• 申請號: 201310345969.8
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103389051A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 夏發平
• 申請（專利權）人: 昆山允可精密工業技術有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30;G01B11/06
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 謝偉

技術領域

本發明涉及一種測量裝置，尤其涉及一種立式晶圓形狀測量儀。

背景技術

為滿足全球能源逐步擴大的需求，太陽能作為綠色能源被廣泛加以利用，而晶圓作為太陽能電路板的關鍵元件，需求量和質量均在不斷提高，晶圓一般由多層不同材料（第一層為多晶硅、第二層為粘合劑、第三層為玻璃、第四層為膠帶）采用壓合工藝制成，一般是從第一層到第四逐層壓合，各層壓合后平面度和壓合后厚度需要嚴密監控，４層全部壓合后成品晶圓的平面度和厚度也需要進行檢測，只有符合晶圓壓合質量要求的產品才能作為合格基材進入下一道工序進行加工，并最終確保晶圓成品符合客戶要求。

傳統晶圓的測量設備，從測量方式上分為接觸式和非接觸式兩種：傳統接觸式測量設備，針對晶圓測量功能單一，不能在同一臺設備上進行平面度和厚度的測量，另外，測量力難以精確控制，導致各點測量精度受到影響，甚至因測量力不均勻及無法控制導致測量過程中晶圓碎裂，而非接觸式晶圓測量儀，由于采用激光照射方式進行測量，會因不同測量材料反光效應不同導致各層測量數據難以統一，尤其是針對玻璃層及成品后的高亮度表層測量，會由于材料透明或是表面高亮度影響測量精度，導致測量數據失真，難以準確判斷測量數據的真實性。

發明內容

本發明旨在提供一種結構簡單、集成度高、功能全面、測量精度高的立式晶圓形狀測量儀。

????為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種立式晶圓形狀測量儀，包括調整墊腳；底座，所述的底座設在調整墊腳上；平臺，所述的平臺設在底座上；支撐座，所述的支撐座設在平臺上；橫梁，所述的橫梁設在支撐座上；軸系，所述的軸系包括X軸、Y軸、Z軸和旋轉軸；所述的X軸設在橫梁上；所述的Y軸設在平臺上，與X軸相互垂直；所述的Z軸固定在X軸動板上、與X軸運動方向相互垂直，且其運動方向垂直于測量平臺；所述的旋轉軸固定在Y軸動板上；晶圓承載臺，所述的晶圓承載臺固定在旋轉軸上；接觸式測頭，所述的接觸式測頭固定在Z軸動板上。

????作為優選，所述的接觸式測頭包括探針、彈性裝置、方形空氣導軌、空氣導軌進氣座、激光位移傳感器、頂板、光柵尺、空氣導軌導芯供氣接頭、測頭安裝座、測頭安裝底板和底板，所述的方形空氣導軌安裝在測頭安裝底板上，探針連接方形空氣導軌導芯的下端、貫穿底板，導芯下端與底板之間設有彈性裝置，空氣導軌進氣座設在方形空氣導軌的上方，激光位移傳感器設在空氣導軌進氣座的上方，與傳感器相連接的數據線貫穿頂板，光柵尺設置在激光位移傳感器的左側，空氣導軌導芯供氣接頭設在空氣導軌進氣座的左側、連接進氣座，測頭安裝座設在測頭安裝底板的左側。

????作為優選，所述的光柵尺平行安裝于激光位移傳感器。

????作為優選，所述的彈性裝置為精密彈簧。

????作為優選，所述方形空氣導軌的導芯內部為空芯結構，頂部連接方形導軌進氣座。

作為優選，所述的方形導軌進氣座側面連接方形空氣導軌供氣接頭。

作為優選，所述的晶圓承載臺包括承載臺安裝座、轉接板、調節螺釘、精密彈簧、吸氣孔氣管接頭、直角定位塊、吸附孔板和吸附槽板，所述的轉接板設在承載臺安裝座的上表面，吸附槽板設在轉接板的上方，吸附槽板與轉接板通過調節螺釘連接在一起，吸附槽板與轉接板之間設有精密彈簧，所述的吸附孔板設在吸附槽板的上表面，直角定位塊通過定位銷釘固定在吸附孔板的兩條直角邊上，所述轉接板上有若干個圓孔，在吸附槽板對應轉接板上圓孔的位置設有吸氣孔氣管接頭。

作為優選，所述的平臺下設有滾輪。

?本發明提供了一種立式晶圓形狀測量儀，采用獨特的接觸式測頭和固定橫梁式布局方式，通過采取真空吸附原理的晶圓承載臺對晶圓進行吸附固定，并可調節晶圓吸附面與測頭探針的垂直度，采用精密伺服控制的直線軸和旋轉軸，實現晶圓平面度和厚度等形狀參數自動測量，僅需要人工上料、下料，測量過程無須人工干預，確保測量高的測量精度，本發明相對非接觸式測量儀不存在透明材料和高亮度表面影響測量精度的問題，另外，相對傳統接觸式測量儀，本發明兼具平面度和厚度測量雙重功能；本發明結構簡單、集成度高、功能全面，為晶圓平面度、厚度等形狀參數測量提供了更為科學的測量儀器。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為接觸式測頭的結構示意圖；

圖3為接觸式測頭的結構示意圖；

圖4為接觸式測頭的結構示意圖；

圖5為晶圓承載臺的結構示意圖；

圖6為圓晶承載臺的結構示意圖。