基板厚度测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种基板厚度测量装置。

背景技术：

激光加工装置是利用光学仪器向加工目标物基板上照射激光振荡器发射的激光束，并通过上述激光束的照射完成基板的印码、曝光、蚀刻、镂空、刻绘(scribing)等激光加工作业。

最近，为了防止基板表面被损毁，使激光聚焦于可以透射的基板内部而形成改性板块来加工基板，这种加工方法非常受欢迎。上述激光加工可以使用高功率或者极超短脉冲激光。更详细地讲，高功率激光聚焦于半导体晶圆等基板内部时，其聚焦点上由于多光子吸收形成改性板块。并且，裂纹由于自然或者外部应力从如此形成的改性板块扩大到基板表面时，基板因破坏(breaking)被切断。另外，基板较厚时，只有沿着基板的厚度方向形成若干个改性板块，才能易于切断加工目标物。此时，需要准确地测量基板的厚度，调整形成于基板内部的加工通道的数量和间隔，从而保证精准地实施激光加工作业。

技术实现要素：

技术问题

为了解决以上问题，本实用新型实施例提供一种测量透明加工目标物厚度的装置。

技术方案

本实用新型的技术方案在于，提供一种以如下内容为特征的基板厚度测量装置。

根据本实用新型的一侧面，包括摄像装置、使发射自基板的测量光束成像的成像光学仪器以及移动所述成像光学仪器和所述基板中至少一个的传送装置；所述成像光学仪器是收集发射自基板第1面的测量光束中基板第1面图像成像于所述摄像装置上，并通过所述传送装置移动所述成像光学仪器和所述基板中至少一个之后，收集发射自基板第2面的测量光束中基板第2面图像成像于所述摄像装置上；依据所述成像光学仪器和所述基板中至少一个的移动距离和所述基板折射率测量所述基板第1面和第2面之间的厚度。

所述基板的厚度可以根据所述成像光学仪器和所述基板中至少一个的移动距离和所述基板折射率的乘积决定。

所述基板是采用可以透射所述测量光束的透明材质制作而成。所述基板可以包括玻璃基板、蓝宝石基板或者硅酮基板。并且，所述测量光束可以包括可见光或者红外线。

所述传送装置可以沿着所述基板的厚度方向移动所述成像光学仪器和所述基板中至少一个。

所述摄像装置以所述成像光学仪器为中心设置在所述基板的反面。

根据本实用新型的另一侧面，包括：通过所述成像光学仪器从发射自基板第1面的测量光束形成基板第1面图像的步骤；移动所述成像光学仪器和所述基板中至少一个之后，通过所述成像光学仪器从发射自基板第2面的测量光束形成基板第2面图像的步骤；以及依据所述成像光学仪器和所述基板中至少一个的移动距离和所述基板的折射率测量所述基板第1面和第2面之间厚度的步骤。

所述成像光学仪器和所述基板中至少一个是可以沿着所述基板的厚度方向移动。所述第1面和第2面的图像是可以成像于以所述成像光学仪器为中心设置在所述基板的反面的摄像组件上。

有益效果

如上所述，根据本实用新型的实施例，移动基板或者成像光学仪器，使基板两面的图像成像，并依据基板或者光学仪器的移动距离和基板折射率测量基板的厚度。

附图说明

图1a是光束通过透镜聚焦于基板第1面上时状态的示意图。

图1b是透镜移动到基板侧，光束聚焦于基板第2面上时状态的示意图。

图2a是为了说明根据本实用新型例示性实施例的基板厚度测量装置，示出了成像光学仪器收集发射自基板第1面的测量光束，将第1面的图像成像于摄像组件上时状态。

图2b是为了说明根据本实用新型例示性实施例的基板厚度测量装置，示出了基板移动到成像光学仪器侧，由成像光学仪器收集发射自基板第2面的测量光束，将第2面的图像成像于摄像组件上时状态。

图3是放大图2b的A部分的示意图。

具体实施方式

下面，参考附图详细说明本实用新型的实施例。附图中相同的参考符号是指相同的组成要素，为了更清楚地说明本实用新型，或许有扩大显示各个组成要素的大小或者厚度。

通常，特定介质的折射率是由自由空间中光速和特定介质内光束的比例决定。即，特定介质的折射率为n，自由空间中光速为c，特定介质内光速为v时，n＝c/v成立。因此，光线在自由空间(例如空气)中移动l距离时，在相同时段内，光线在折射率为n的介质内移动的距离l‘是l/n。例如，光线在空气中移动9mm时，在相同时段内，光线在折射率(n)为1.5的介质内移动6mm。在利用透镜的成像光学仪器中，也适用上述原理决定焦距。

图1a和图1b示出了随着所述透镜(100)向所述基板(W)侧移动，光束的聚焦位置也从所述基板(W)的第1面(S1)上向所述基板(W)的第2面(S2)上移动。这里，所述基板(W)是用透射光束的透明物质连接而成，可以具备给定折射率(n)和厚度。

图1a示出了光束通过透镜聚焦于基板的第1面上。如图1a所示，光束(L)是通过透镜(100)聚焦于基板(W)的第1面(S1)上。透镜(100)通过透镜传送装置(101)移动到基板(W)侧。这里，所述光束是聚焦于基板(W)第1面(S1)上的给定位置，例如，P1位置。并且，图1b示出了透镜(100)向基板(W)侧移动，使光束聚焦于基板(W)的第2面上时状态。如图1b所示，在图1a示出的状态下，透镜(100)向基板(W)侧移动给定距离时，光束(L)透射透镜(100)的同时发生折射聚焦于基板(W)的第2面(S2)上。这里，所述透镜(100)是沿着基板(W)的厚度方向移动。随之，所述光束的聚焦位置是从基板(W)的第1面(S1)上的P1位置移动到基板(W)的第2面(S2)上的P2位置。例如，基板(W)的折射率(n)为1.5，透镜(100)的移动距离为6mm时，聚焦位置的移动距离P1位置和P2位置之间的间距是9mm。由此可知，基板(W)的第1面(S1)和第2面(S2)之间的间距，即，基板(W)的厚度将是9mm。另外，虽然上述内容只是对于透镜(100)向基板(W)侧移动的情况做出了说明，但基板(W)还可以向透镜(100)侧移动。即，基板(W)还可以通过传送基板(W)的传送装置(未图示)向透镜(100)侧移动。

图2a和图2b示出了根据本实用新型例示性实施例的基板(W)厚度测量装置，图3放大示出了图2b的A部分。

所述基板(W)可以包括透射下面测量光束(L)的材质。例如，所述基板(W)是玻璃基板或者蓝宝石基板等时，可以将可见光用于所述测量光束(L)，所述基板(W)是硅酮基板时，可以将红外线用于所述测量光束(L)。上述内容中，所述基板(W)的材质或者测量光束(L)的种类只不过是例示性的，除此之外，还可以使用多种材质的基板或者测量光束。另一方面，将可见光用于所述测量光束(L)时，不需要另行配置向基板(W)照射可见光的照射灯，但根据需要，也可以配置可见光照射灯(未图示)。并且，将红外线用于所述测量光束(L)时，也可以配置向所述基板(W)照射红外线的红外线照射灯(未图示)。

图2a示出了成像光学仪器(110)收集发射自基板(W)第1面(S1)的测量光束(L)，将第1面(S1)的图像成像于摄像组件(120)上时状态。如图2a所示，成像光学仪器(110)的两侧相隔给定间距分别配置基板(W)和摄像组件(120)。更详细地讲，所述基板(W)与所述成像光学仪器(110)的一例相隔给定间距(l)，所述摄像组件(120)与成像光学仪器(110)另一侧相隔给定间距(l)。这里，所述成像光学仪器(110)收集发射自基板(W)的第1面(S1)的给定位置，例如，P1位置的测量光束(L)，将第1面的图像成像于摄像组件上。这里，所述摄像组件(120)可以使用例如CCD(Charge Coupled Device)等。

然后，图2b示出了基板(W)向成像光学仪器(110)侧移动给定距离之后，由所述成像光学仪器(110)收集从基板(W)第2面(S2)透射基板(W)第1面(S1)后穿透出来的测量光束(L)，将第2面(S2)的图像成像于摄像组件(120)上时状态。如图2b所示，将基板(W)向成像光学仪器(110)侧移动给定距离时，所述摄像光学仪器(110)收集从基板(W)第2面(S2)的给定位置，例如，P2位置透射基板(W)第1面(S1)后穿透出来的测量光束(L)，将第2面(S2)的图像成像于摄像组件(120)上。

此时，基板(W)的折射率为n，基板(W)向成像光学仪器(110)侧移动的距离为d时，所述基板(W)的第1面(S1)和第2面(S2)之间的间距，即，所述基板(W)的厚度t是n×d。例如，基板(W)的折射率(n)为1.5，基板(W)向成像光学仪器(110)侧移动的距离为6mm时，所述基板(W)的厚度将是9mm。

如上所述，由摄像光学仪器(110)收集发射自基板(W)第1面(S1)的测量光束(L)，将第1面(S1)的图像成像于摄像组件(120)上，并将基板(W)向成像光学仪器(110)侧移动给定距离，由成像光学仪器(110)收集发射自基板(W)第2面(S2)的测量光束(L)，将第2面(S2)的图像成像于摄像组件(120)上。这里，只要测量基板(W)的移动距离和基板(W)的折射率，就可以测量到基板(W)的厚度。另一方面，上述内容中，基板(W)向成像光学仪器(110)侧移动时情况是例示性的，所述摄像光学仪器(110)还可以向基板(W)侧移动。此时，基板(W)的厚度是根据成像光学仪器(110)的移动距离和基板(W)折射率的乘积决定。另外，成像光学仪器(110)和基板(W)是都可以向对方移动。此时，基板(W)的厚度是根据成像光学仪器(110)和基板(W)的移动距离之和和基板(W)折射率的乘积决定。

本实用新型实施例公开的以上技术特征并不局限在优选的作用及效果。本实用新型所述领域技术人员应当理解，不脱离权利要求书请求的本实用新型的实质的情况下，可以对本实用新型进行各种变形。对于本实用新型进行的各种变形均涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。