[發(fā)明專利]一種可補(bǔ)償軸系誤差的立式晶圓形狀測(cè)量裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310345972.X
• 申請(qǐng)日: 2013-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN103389052A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏發(fā)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/30
• 分類號(hào): G01B11/30;G01B11/06
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 謝偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，尤其涉及一種可補(bǔ)償軸系誤差的立式晶圓形狀測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

為滿足全球能源逐步擴(kuò)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(guān)鍵元件，需求量和質(zhì)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(yán)密監(jiān)控，４層全部壓合后成品晶圓的平面度和厚度也需要進(jìn)行檢測(cè)，只有符合晶圓壓合質(zhì)量要求的產(chǎn)品才能作為合格基材進(jìn)入下一道工序進(jìn)行加工，并最終確保晶圓成品符合客戶要求。

傳統(tǒng)晶圓的測(cè)量設(shè)備，從測(cè)量方式上分為接觸式和非接觸式兩種：傳統(tǒng)接觸式測(cè)量設(shè)備，針對(duì)晶圓測(cè)量功能單一，不能在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行平面度和厚度的測(cè)量，另外，測(cè)量力難以精確控制，導(dǎo)致各點(diǎn)測(cè)量精度受到影響，甚至因測(cè)量力不均勻及無法控制導(dǎo)致測(cè)量過程中晶圓碎裂，而非接觸式晶圓測(cè)量?jī)x，由于采用激光照射方式進(jìn)行測(cè)量，會(huì)因不同測(cè)量材料反光效應(yīng)不同導(dǎo)致各層測(cè)量數(shù)據(jù)難以統(tǒng)一，尤其是針對(duì)玻璃層及成品后的高亮度表層測(cè)量，會(huì)由于材料透明或是表面高亮度影響測(cè)量精度，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)失真，難以準(zhǔn)確判斷測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性，由于在測(cè)量過程中是由X軸帶動(dòng)測(cè)頭左右運(yùn)動(dòng)，必然將軸系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)誤差引入最終的測(cè)量結(jié)果中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、功能全面其測(cè)量精度高的立式晶圓形狀測(cè)量裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種可補(bǔ)償軸系誤差的立式晶圓形狀測(cè)量裝置，包括鋼架底座；電控柜，所述的電控柜安裝在鋼架底座內(nèi)部，電控柜裝有電控系統(tǒng)；工控機(jī)，所述的工控機(jī)設(shè)在電控柜的側(cè)面、鋼架底座的內(nèi)部；平臺(tái)，所述的平臺(tái)設(shè)在鋼架底座上；支撐座，所述的支撐座設(shè)在平臺(tái)上；橫梁，所述的橫梁設(shè)在支撐座上；軸系，所述的軸系包括X軸、Y軸、Z軸和旋轉(zhuǎn)軸；所述的X軸設(shè)在橫梁上；所述的Y軸設(shè)在平臺(tái)上，與X軸相互垂直；所述的Z軸固定在X軸動(dòng)板上、與X軸運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，且其運(yùn)動(dòng)方向垂直于測(cè)量平臺(tái)；所述的旋轉(zhuǎn)軸固定在Y軸動(dòng)板上；晶圓承載臺(tái)，所述的晶圓承載臺(tái)固定在旋轉(zhuǎn)軸上；接觸式測(cè)長(zhǎng)裝置，所述的接觸式測(cè)長(zhǎng)裝置固定在Z軸動(dòng)板上；平面平晶，所述的平面平晶設(shè)在與X軸運(yùn)動(dòng)方向平行的橫梁上。

作為優(yōu)選，所述的接觸式測(cè)長(zhǎng)裝置底板的上下分別安裝有空氣導(dǎo)軌，上、下空氣導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)相同，其靠外側(cè)分別安裝有探針，而空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯與測(cè)長(zhǎng)裝置的下端板、上端板之間安裝有精密彈簧，導(dǎo)芯的另一端分別安裝有連接件，連接件上分別安裝有激光尺，激光尺對(duì)應(yīng)位置安裝有激光位移傳感器，激光位移傳感器相對(duì)激光尺的安裝精度通過激光位移傳感器安裝板來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

????作為優(yōu)選，所述的空氣導(dǎo)軌僅具有一維運(yùn)動(dòng)自由度。

????作為優(yōu)選，所述的軸系全部通過伺服電機(jī)精確控制。

????作為優(yōu)選，所述的晶圓承載臺(tái)包括承載臺(tái)安裝座、轉(zhuǎn)接板、調(diào)節(jié)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(zhuǎn)接板設(shè)在承載臺(tái)安裝座的上表面，吸附槽板設(shè)在轉(zhuǎn)接板的上方，吸附槽板與轉(zhuǎn)接板通過調(diào)節(jié)螺釘連接在一起，吸附槽板與轉(zhuǎn)接板之間設(shè)有精密彈簧，所述的吸附孔板設(shè)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(zhuǎn)接板上有若干個(gè)圓孔，在吸附槽板對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)接板上圓孔的位置設(shè)有吸氣孔氣管接頭。

本發(fā)明提供了一種可補(bǔ)償軸系誤差的立式晶圓形狀測(cè)量裝置，解決了以往接觸式測(cè)量設(shè)備功能單一、測(cè)量力難以控制等問題，并在此基礎(chǔ)上，通過利用接觸式測(cè)長(zhǎng)裝置和平面平晶，對(duì)軸系運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了測(cè)量精度，使對(duì)晶圓形狀實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度測(cè)量成為可能，且解決了以往非接觸式測(cè)量?jī)x面對(duì)透明材料和高亮度表面測(cè)量精度不準(zhǔn)等問題，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、功能全面，為晶圓平面度、厚度等形狀參數(shù)測(cè)量提供了優(yōu)化綜合解決方案。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為接觸式測(cè)長(zhǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圓晶承載臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圓晶承載臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。