一种非接触式测量装置及磨削设备的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种非接触式测量装置及磨削设备。

背景技术：

1、晶圆减薄是芯片封装制程中的重要工序，在晶圆被分割为半导体芯片之前，需要使用晶圆减磨削薄设备中装载有金刚石砂轮的磨削主轴，将不包含电子电路的晶圆背面磨削减薄到预定的厚度，以满足芯片封装所需厚度要求。而晶圆的超精密磨削减薄设备中，除了装载有通过不同物理表面高低落差原理计算晶圆厚度的接触式测量装置外，还需要装载有更高分辨率的非接触式测量装置进行厚度测量。

2、在磨削作业中，金刚石砂轮与硅片的接触将会飞溅出带有大量颗粒污染物的废液，而现有技术中的非接触式测量装置会受到废液飞溅污染，含有大量颗粒污染物的废液会堵塞非接触式测量装置的运动机构，进而影响非接触式测量装置的动作精度，甚至使非接触式测量装置产生故障损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种非接触式测量装置及磨削设备，以解决现有技术中含有大量颗粒污染物的废液会堵塞非接触式测量装置的运动机构，进而影响非接触式测量装置的动作精度，甚至使非接触式测量装置产生故障损坏的问题。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种非接触式测量装置，该非接触式测量装置包括支撑件以及：

4、旋转机构，上述旋转机构包括驱动电机、连接件、旋转轴、底板和摆臂，上述连接件和上述底板均设于上述支撑件上，上述驱动电机设于上述连接件上；上述驱动电机的驱动端连接上述旋转轴，用于驱动上述旋转轴旋转；上述旋转轴远离上述驱动电机的一端沿竖直方向向下穿过上述底板后连接上述摆臂的一端，且上述摆臂沿水平方向延伸设置；上述底板上还设置有气管接头，气体能够通过上述气管接头进入上述底板与上述旋转轴之间的缝隙；

5、光学探头，上述光学探头设于上述摆臂的另一端，用于对待测量件的厚度进行测量。

6、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述底板沿上述竖直方向设置有第一通道，上述旋转轴能够穿过上述第一通道；上述底板沿上述水平方向设置有第二通道，上述第二通道的一端连通上述气管接头，上述第二通道的另一端连通上述第一通道。

7、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述底板上的上述第一通道沿上述竖直方向向下延伸设置。

8、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述第一通道的内壁上开设有凹槽，上述凹槽内设置有密封环，上述密封环用于密封上述第一通道与上述旋转轴之间的缝隙；上述凹槽设于上述第二通道的上方。

9、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述旋转轴能够穿过并转动设于上述连接件上。

10、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述支撑件包括支撑底座和竖直驱动组件，上述竖直驱动组件和上述底板均设于上述支撑底座上；上述竖直驱动组件的驱动端连接上述连接件，用于驱动上述连接件沿上述竖直方向移动。

11、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述旋转机构和上述竖直驱动组件均设置有两个，两个上述旋转机构和两个上述竖直驱动组件一一对应设置；两个上述旋转机构的两个上述摆臂沿上述水平方向并排设置。

12、作为上述非接触式测量装置的一种可选方案，上述非接触式测量装置还包括外壳，上述驱动电机、上述连接件、上述底板和上述竖直驱动组件均设于上述外壳内；上述摆臂设于上述外壳外。

13、另一方面，本发明提供一种磨削设备，包括如上述的非接触式测量装置，上述磨削设备还包括工作台、磨削装置和抛光装置，上述工作台能够移动至上述磨削装置或上述抛光装置的下方，且上述待测量件设于上述工作台上；上述磨削装置用于对上述工作台上的上述待测量件进行磨削减薄，上述抛光装置用于对上述工作台上的上述待测量件进行打磨抛光。

14、作为上述磨削设备的一种可选方案，上述磨削设备还包括收集箱，上述摆臂、上述工作台和上述待测量件均位于上述收集箱内；上述旋转机构的上述旋转轴和上述磨削装置的磨削轴均能够穿过上述收集箱。

15、本发明的有益效果为：

16、该非接触式测量装置包括支撑件、旋转机构和光学探头。旋转机构包括驱动电机、连接件、旋转轴、底板和摆臂，连接件和底板均设于支撑件上，驱动电机设于连接件上，驱动电机的驱动端连接旋转轴，用于驱动旋转轴旋转，且旋转轴远离驱动电机的一端沿竖直方向向下穿过底板后连接摆臂的一端，摆臂沿水平方向延伸设置，从而驱动电机能够通过旋转轴驱动摆臂在水平面上进行摆动，同时光学探头设于摆臂的另一端，用于对待测量件的厚度进行测量，从而光学探头在摆臂的带动下能够对待测量件的不同位置进行厚度测量。其中，底板上还设置有气管接头，气体能够通过气管接头进入底板与旋转轴之间的缝隙，从而气体能够将废液从缝隙内吹出，以此避免废液堵塞非接触式测量装置的旋转机构后，对旋转机构的动作精度造成影响，进一步地避免旋转机构产生故障损坏。

技术特征：

1.一种非接触式测量装置，其特征在于，包括支撑件(1)以及：

2.根据权利要求1所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述底板(24)沿所述竖直方向设置有第一通道(241)，所述旋转轴(23)能够穿过所述第一通道(241)；所述底板(24)沿所述水平方向设置有第二通道(242)，所述第二通道(242)的一端连通所述气管接头(26)，所述第二通道(242)的另一端连通所述第一通道(241)。

3.根据权利要求2所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述底板(24)上的所述第一通道(241)沿所述竖直方向向下延伸设置。

4.根据权利要求2所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述第一通道(241)的内壁上开设有凹槽，所述凹槽内设置有密封环(243)，所述密封环(243)用于密封所述第一通道(241)与所述旋转轴(23)之间的缝隙；所述凹槽设于所述第二通道(242)的上方。

5.根据权利要求1所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述旋转轴(23)能够穿过并转动设于所述连接件(22)上。

6.根据权利要求1所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述支撑件(1)包括支撑底座(11)和竖直驱动组件(12)，所述竖直驱动组件(12)和所述底板(24)均设于所述支撑底座(11)上；所述竖直驱动组件(12)的驱动端连接所述连接件(22)，用于驱动所述连接件(22)沿所述竖直方向移动。

7.根据权利要求6所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述旋转机构(2)和所述竖直驱动组件(12)均设置有两个，两个所述旋转机构(2)和两个所述竖直驱动组件(12)一一对应设置；两个所述旋转机构(2)的两个所述摆臂(25)沿所述水平方向并排设置。

8.根据权利要求6所述的非接触式测量装置，其特征在于，所述非接触式测量装置还包括外壳(4)，所述驱动电机(21)、所述连接件(22)、所述底板(24)和所述竖直驱动组件(12)均设于所述外壳(4)内；所述摆臂(25)设于所述外壳(4)外。

9.一种磨削设备，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的非接触式测量装置，所述磨削设备还包括工作台(5)、磨削装置(6)和抛光装置(7)，所述工作台(5)能够移动至所述磨削装置(6)或所述抛光装置(7)的下方，且所述待测量件设于所述工作台(5)上；所述磨削装置(6)用于对所述工作台(5)上的所述待测量件进行磨削减薄，所述抛光装置(7)用于对所述工作台(5)上的所述待测量件进行打磨抛光。

10.根据权利要求9所述的磨削设备，其特征在于，所述磨削设备还包括收集箱(8)，所述摆臂(25)、所述工作台(5)和所述待测量件均位于所述收集箱(8)内；所述旋转机构(2)的所述旋转轴(23)和所述磨削装置(6)的磨削轴均能够穿过所述收集箱(8)。

技术总结
本发明涉及半导体技术领域，具体公开了一种非接触式测量装置及磨削设备。该非接触式测量装置包括支撑件、旋转机构和光学探头；旋转机构包括驱动电机、连接件、旋转轴、底板和摆臂，连接件和底板均设于支撑件上，驱动电机设于连接件上，且驱动电机的驱动端连接旋转轴；旋转轴远离驱动电机的一端沿竖直方向向下穿过底板后连接摆臂的一端，且摆臂沿水平方向延伸设置，同时光学探头设于摆臂的另一端；底板上还设置有气管接头，气体能够通过气管接头进入底板与旋转轴之间的缝隙。本发明中气体能够将废液从缝隙内吹出，以此避免废液堵塞非接触式测量装置的旋转机构后，对旋转机构的动作精度造成影响，进一步地避免旋转机构产生故障损坏。

技术研发人员：万先进,梁志远,边逸军
受保护的技术使用者：宁波芯丰精密科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11