此三个测量探针103是依次与晶圆500的待抛光表面接触的，接触的时间越接近，说明晶圆500的表面的水平度越高。
[0028]参阅图5，揭示了本发明水平度测量方法的流程图。该水平度测量方法包括如下步骤:
[0029]S610，调节参考平面101的水平度，以使参考平面101保持水平；
[0030]S612，伺服电机驱动待测对象下降，在待测对象下降的过程中，参考平面101上的参考探针105率先与待测对象接触，其中，待测对象为一导体或待测对象朝向参考平面101的一面分布有导电层；
[0031]S614，伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面101上的第一个测量探针103与待测对象接触，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第一反馈值；
[0032]S616，伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面101上的第二个测量探针103与待测对象接触，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第二反馈值；
[0033]S618，伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面101上的第三个测量探针103与待测对象接触，伺服电机停止驱动待测对象向下运动，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第二反馈值；
[0034]S620，控制器根据伺服电机的第一反馈值、第二反馈值及第三反馈值，计算出该三个值中最大值与最小值之间的差值；
[0035]S622，判断差值是否在设定的误差范围内；
[0036]S624，如果差值在设定的误差范围内，则待测对象的水平度符合要求；
[0037]S626，如果差值不在设定的误差范围内，则待测对象的水平度不符合要求，调整待测对象的水平度，然后，返回步骤S610，再次测量待测对象的水平度，直至待测对象的水平度符合要求。
[0038]上述水平度测量方法还进一步包括设置待测对象下降高度的极限值，伺服电机驱动待测对象下降的过程中，判断待测对象下降的高度是否已达极限值，如果待测对象下降的高度达到极限值时，而控制器没有接收到伺服电机的反馈值或仅接收到伺服电机的部分反馈值，则伺服电机停止驱动待测对象向下运动。当待测对象下降的高度达到极限值时，而控制器没有接收到伺服电机的反馈值或仅接收到伺服电机的部分反馈值，则有可能是待测对象下降高度的极限值设置不恰当或者测量探针103与待测对象接触不良，因此，需停止待测对象向下运动并查明原因，以防待测对象向下过度运动而导致参考探针105和测量探针103被压坏。
[0039]该水平度和相对距离测量装置还可以进行相对距离测量，在进行相对距离测量时，也可认为该测量装置是一种相对距离测量装置。
[0040]在进行相对距离测量时，当第一个测量探针103与晶圆500的待抛光面接触时，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第一反馈值，由于测量探针103高出参考平面101上表面的高度精确已知，因此，可以获得第一反馈值与测量探针103高出参考平面101上表面的高度值之间的对应关系，测量探针103高出参考平面101上表面的高度值也就是此时晶圆500与参考平面101上表面之间的相对距离。根据第一反馈值与控制器接收并记录第一反馈值时晶圆500与参考平面101上表面之间的相对距离的对应关系，只要知道伺服电机的任一反馈值，均可以计算出与该反馈值相对应的晶圆500与参考平面101之间的相对距离。
[0041]参阅图6，揭示了本发明相对距离测量方法的流程图。该相对距离测量方法包括如下步骤:
[0042]S710，调整待测对象的水平度，使待测对象的水平度符合要求；
[0043]S712，伺服电机驱动待测对象下降，在待测对象下降的过程中，参考平面101上的参考探针105率先与待测对象接触；
[0044]S714，伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面101上的第一个测量探针103与待测对象接触，伺服电机停止驱动待测对象向下运动，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第一反馈值；
[0045]S716，获得第一反馈值与控制器接收并记录第一反馈值时待测对象与参考平面101之间的相对距离的对应关系，根据该对应关系，计算出与伺服电机任一反馈值相对应的待测对象与参考平面101之间的相对距离。
[0046]其中，控制器接收并记录第一反馈值时待测对象与参考平面101之间的相对距离也就是测量探针103高出参考平面101上表面的高度值。
[0047]由上述可知，本发明提出的水平度和相对距离测量装置及方法，能够测量待测对象的水平度及待测对象与该测量装置之间的相对距离，且该测量装置结构简单，适于推广应用。
[0048]综上所述，本发明通过上述实施方式及相关图式说明，己具体、详实的揭露了相关技术，使本领域的技术人员可以据以实施。而以上所述实施例只是用来说明本发明，而不是用来限制本发明的，本发明的权利范围，应由本发明的权利要求来界定。至于本文中所述元件数目的改变或等效元件的代替等仍都应属于本发明的权利范围。
【主权项】
1.一种水平度测量装置，测量一待测对象的水平度，其特征在于，该测量装置包括: 参考平面，所述参考平面具有上表面及与上表面相对的下表面； 数个测量探针，所述数个测量探针布置在参考平面的上表面，数个测量探针高出参考平面上表面的高度已知； 参考探针，所述参考探针布置在参考平面的上表面，参考探针的高度高于测量探针； 电源，所述电源的一电极与数个测量探针电连接，电源的另一电极与参考探针电连接； 伺服电机，所述伺服电机驱动待测对象在竖直方向运动 '及 控制器，所述控制器接收并记录数个测量探针与待测对象接触时伺服电机的反馈值，根据伺服电机的反馈值判断待测对象的水平度是否符合要求。
2.根据权利要求1所述的水平度测量装置，其特征在于， 所述电源的电极与数个测量探针并联连接； 所述待测对象为一导体或待测对象朝向参考平面的一面分布有导电层。
3.根据权利要求1所述的水平度测量装置，其特征在于，所述伺服电机驱动待测对象下降，参考平面上的参考探针率先与待测对象接触，伺服电机驱动待测对象继续下降，其中一个测量探针与待测对象接触，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的一反馈值，所述反馈值与待测对象的高度值相对应。
4.根据权利要求3所述的水平度测量装置，其特征在于，当余下的测量探针分别与待测对象接触时，所述控制器接收并记录各测量探针与待测对象接触时伺服电机的反馈值，控制器接收并记录伺服电机反馈的数个反馈值后，计算出该数个反馈值中最大值与最小值之间的差值，并判断差值是否在设定的误差范围内，如果差值在设定的误差范围内，则待测对象的水平度符合要求，如果差值不在设定的误差范围内，则待测对象的水平度不符合要求。
5.根据权利要求1所述的水平度测量装置，其特征在于，所述参考平面为圆环状或者圆盘状。
6.根据权利要求1所述的水平度测量装置，其特征在于，所述测量探针和参考探针均为金属弹簧探针。
7.根据权利要求1所述的水平度测量装置，其特征在于，还进一步包括数个可调节支柱，所述数个可调节支柱布置在参考平面的下表面，数个可调节支柱调节参考平面的水平度。
8.一种使用权利要求1至7中任一项所述的水平度测量装置测量一待测对象的水平度的方法，其特征在于，包括如下步骤: 调节参考平面的水平度，以使参考平面保持水平； 伺服电机驱动待测对象下降，参考平面上的参考探针率先与待测对象接触； 伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面上的第一个测量探针与待测对象接触，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第一反馈值； 伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面上的第二个测量探针与待测对象接触，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第二反馈值； 伺服电机驱动待测对象继续下降，参考平面上的第三个测量探针与待测对象接触，伺服电机停止驱动待测对象向下运动，控制器接收并记录此时伺服电机反馈的第三反馈值；控制器根据伺服电机的第一反馈值、第二反馈值及第三反馈值，计算出该三个值中最大值与最小值之间的差值； 判断差值是否在设定的误差范围内，如果差值在设定的误差范围内，则待测对象的水平度符合要求，如果差值不在设定的误差范围内，则待测对象的水平度不符合要求。
9.根据权利要求8所述的测量一待测对象的水平度的方法，其特征在于，如果差值不在设定的误差范围内，调整待测对象的水平度，然后，再次测量待测对象的水平度。
10.根据权利要求8所述的测量一待测对象的水平度的方法，其特征在于，设置待测对象下降高度的极限值，伺服电机驱动待测对象下降的过程中，判断待测对象下降的高度是否已达极限值，如果待测对象下降的高度达到极限值时，而控制器没有接收到伺服电机的反馈值或仅接收到伺服电机的部分反馈值，则伺服电机停止驱动待测对象向下运动。
【专利摘要】本发明揭示了一种水平度测量装置，测量一待测对象的水平度，该测量装置包括参考平面、数个测量探针、参考探针、电源、伺服电机及控制器。参考平面具有上表面及下表面。数个测量探针布置在参考平面的上表面，数个测量探针高出参考平面上表面的高度已知。参考探针布置在参考平面的上表面，参考探针的高度高于测量探针。电源的一电极与数个测量探针电连接，电源的另一电极与参考探针电连接。伺服电机驱动待测对象在竖直方向运动。控制器接收并记录数个测量探针与待测对象接触时伺服电机的反馈值，根据伺服电机的反馈值判断待测对象的水平度是否符合要求。本发明还揭示了一种使用该测量装置测量一待测对象的水平度的方法。
【IPC分类】G01B7-14, H01L21-66, G01B7-34
【公开号】CN104864805
【申请号】CN201410066598
【发明人】金一诺, 王坚, 王晖
【申请人】盛美半导体设备（上海）有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月26日