一种晶圆流片表面平整度检测装置的制作方法

本发明涉及晶圆流片检测附属装置的技术领域，特别是涉及一种晶圆流片表面平整度检测装置。

背景技术

众所周知，在集成电路设计领域，“流片”指的是“试生产”，就是说设计完电路以后，先生产几片几十片，供测试用，如果测试通过，就照着这个样子开始大规模生产了，晶圆流片表面平整度检测装置一种用于对晶圆流片表面的平整度进行检测的辅助装置，其在半导体加工制造的领域中得到了广泛的使用；现有的晶圆流片表面平整度检测装置包括检测箱，检测箱的内部设置有工作腔，并在工作腔的内顶壁上设置有检测探头，工作腔的内底壁上设置有放置台，并在放置台的顶端设置有固定装置，检测箱的顶端设置有检测数据分析仪，检测数据分析仪的信号输入端与检测探头的信号输出端连接，检测箱的前端设置有取放口；现有的晶圆流片表面平整度检测装置使用时，将晶圆流片至于放置台的顶端，并通过固定装置将晶圆流片固定，然后通过检测探头对对晶圆流片表面的平整度进行检测，并将检测结构传递给检测数据分析仪进行分析，通过检测数据分析仪的数据得出晶圆流片的平整度信息；现有的晶圆流片表面平整度检测装置使用中发现，由于晶圆流片的厚度较薄，对其进行固定时较不方便，并且晶圆流片容易由于受到挤压而变形，影响检测结果的精准性；同时其不方便对晶圆流片的表面进行多点取样检测，得出的结构不具有代表性，导致实用性较低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种方便对晶圆流片进行固定，并且防止晶圆流片由于受力不均衡而发生变形的情况，保证检测精度的精准性；同时方便对晶圆流片的表面进行多点取样，得出的检测结果更具有代表性，提高实用性的晶圆流片表面平整度检测装置。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，包括检测箱，检测箱的内部设置有工作腔，检测箱的顶端设置有检测数据分析仪，检测箱的前端设置有取放口；还包括放置台、旋转电机、固定环、三组夹持杆、三组“c”型弹片、支撑板、左支板、右支板、调节轴和蜗杆，所述工作腔的内底壁上设置有安装槽，所述旋转电机固定安装在安装槽内，并在旋转电机的顶部输出端设置有转轴，所述转轴的顶端与支撑板的底端中部连接，所述左支板和右支板的顶端分别与放置台底端的左侧和右侧连接，左支板和右支板的底端分别与支撑板顶端的左侧和右侧连接，并在左支板的右端设置有第一放置槽，所述第一放置槽内固定安装有第一滚珠轴承，所述右支板上设置有左右贯通的第一安装通孔，并在第一安装通孔内固定安装有第二滚珠轴承，所述蜗杆的左端自左支板的右端插入至第一滚珠轴承内部，蜗杆的右端自右支板的左端穿过第二滚珠轴承至右支板的右侧，所述支撑板的顶端中部设置有第二放置槽，并在第二放置槽的内部固定安装有第三滚珠轴承，所述放置台的中部设置有上下贯通的第二安装通孔，并在第二安装通孔内固定安装有第四滚珠轴承，所述调节轴的底端自放置台的顶端穿过第四滚珠轴承至放置台的下方并插入至第三滚珠轴承内部，并在调节轴的外侧套设有涡轮，所述涡轮的前端与蜗杆的后端啮合，调节轴的顶部设置有放置板，调节轴的外侧固定安装有调节圆板，所述调节圆板位于放置台和放置板之间，所述固定环的底端与放置台的顶端固定连接，所述三组夹持杆的一端均与固定环的内圈铰接，三组夹持杆的另一端顶部均设置有夹持柱，并且三组夹持杆等角度均匀设置在固定环的内圈，所述三组“c”型弹片的一端分别与三组夹持杆的外侧连接，三组“c”型弹片的另一端均与固定环的内圈连接，所述放置圆板的外侧均匀设置有三组半圆凸起，所述三组半圆凸起分别与三组夹持杆的内侧贴紧；还包括驱动电机、丝杠、限位杆、滑板和检测探头，所述工作腔的左侧壁顶部设置有第三放置槽，并在第三放置槽内固定安装有第五滚珠轴承，所述检测箱的右侧壁上设置有第三安装通孔，并在第三安装通孔内固定安装有第六滚珠轴承，所述驱动电机安装在检测箱的右端顶部，所述滑板的前部和后部分别设置有左右贯通的螺纹管的限位孔，所述丝杠的左端自滑板的右端螺装穿过螺纹孔至滑板的左侧并插入至第五滚珠轴承内部，丝杠的右端自工作腔内穿过第六滚珠轴承伸出至工作腔外部并与驱动电机的左侧输出端传动连接，所述限位杆的左端与工作腔的左侧壁顶部连接，限位杆的右端自滑板的左端穿过限位孔至滑板的右侧并与工作腔的右侧壁顶部连接，所述检测探头安装在滑板的底端，并且检测探头的信号输出端与检测数据分析仪的信号输入端连接。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，所述三组夹持柱分别可转动安装在三组夹持杆的顶端。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，所述放置板底端所在水平面位于三组夹持柱底端所在水平面的上方且位于三组夹持柱顶端所在水平面的下方。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，还包括左套管、右套管、两组紧固螺栓和两组行程开关，所述左套管和右套管均套设在限位杆的外侧，并且左套管和右套管分别位于滑板的左侧和右侧，并在左套管和右套管的顶端设置有紧固螺孔，所述两组紧固螺栓的螺杆一端分别螺装穿过两组紧固螺孔并均与限位杆的顶端贴紧，所述两组行程开关分别安装在左套管的右端和右套管的左端，两组行程开关均与滑板位于同一水平面上，两组行程开关均与驱动电机电连接。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，所述三组“c”型弹片等角度均匀安装在固定环的内侧。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，还包括多组支撑杆，所述多组支撑杆呈圆形均匀安装在支撑板的底端，并在多组支撑杆的底端均安装有支撑轮，多组所述支撑轮的底端均与工作腔的内底壁接触。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，所述蜗杆的右端设置有旋转帽。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，所述取放口处设置有门板，所述门板的左端与检测箱的前端通过铰链连接，门板的右端与检测箱的前端通过卡扣连接，并在门板上设置有观察孔，所述观察孔与工作腔相通，并在观察孔内安装有透明挡板。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，所述检测探头位于放置板的垂直上方，检测探头包括信号发射装置和信号接收装置，并且信号发射装置和信号接收装置的位置相同。

与现有技术相比本发明的有益效果为：将晶圆流片置于放置板的顶端，通过手动转动蜗杆的右端，通过蜗杆和涡轮的配合带动调节轴旋转，调节轴带动调节圆板旋转，调节圆板外侧的半圆凸起逐渐解除对夹持杆的限位，三组夹持杆分别在三组“c”型弹片弹力的作用下向固定环的圆心方向移动，直至三组夹持杆顶端的三组夹持柱均与晶圆流片的外侧贴紧，从而对晶圆流片进行固定，并且可以保证晶圆流片的圆心与固定环的圆心位于同一竖直线上，方便对晶圆流片进行固定，通过“c”型弹片的弹力使三组夹持柱将晶圆流片固定，防止晶圆流片由于受力不均衡而发生变形的情况，保证检测精度的精准性；通过旋转电机带动支撑板以及放置台和晶圆流片缓慢旋转，同时通过驱动电机带动丝杠旋转，通过丝杠和螺纹孔的配合使滑板在工作腔内横向移动，滑板带动检测探头在工作腔内横向移动，通过晶圆流片的自身旋转与检测探头的横向移动相配合，可以对晶圆流片的表面进行多点取样，得出的检测结果更具有代表性，提高实用性，检测探头对晶圆流片表面的平整性进行检测，并将检测到的信息传递给检测数据分析仪进行分析，得出晶圆流片表面平整度的数据。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明放置台的俯视结构示意图；

图3是本发明丝杠、限位杆和滑板连接的俯视结构示意图；

图4是本发明涡轮和蜗杆连接的俯视结构示意图；

图5是本发明检测箱的立体结构示意图；

图6是本发明图1的a处局部放大结构示意图；

附图中标记：1、检测箱；2、检测数据分析仪；3、放置台；4、旋转电机；5、固定环；6、夹持杆；7、“c”型弹片；8、支撑板；9、左支板；10、右支板；11、调节轴；12、蜗杆；13、转轴；14、第一滚珠轴承；15、第二滚珠轴承；16、第三滚珠轴承；17、第四滚珠轴承；18、涡轮；19、放置板；20、调节圆板；21、夹持柱；22、半圆凸起；23、驱动电机；24、丝杠；25、限位杆；26、滑板；27、检测探头；28、第五滚珠轴承；29、第六滚珠轴承；30、左套管；31、紧固螺栓；32、行程开关；33、支撑杆；34、支撑轮；35、旋转帽；36、门板；37、透明挡板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图6所示，本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，包括检测箱1，检测箱的内部设置有工作腔，检测箱的顶端设置有检测数据分析仪2，检测箱的前端设置有取放口；还包括放置台3、旋转电机4、固定环5、三组夹持杆6、三组“c”型弹片7、支撑板8、左支板9、右支板10、调节轴11和蜗杆12，工作腔的内底壁上设置有安装槽，旋转电机固定安装在安装槽内，并在旋转电机的顶部输出端设置有转轴13，转轴的顶端与支撑板的底端中部连接，左支板和右支板的顶端分别与放置台底端的左侧和右侧连接，左支板和右支板的底端分别与支撑板顶端的左侧和右侧连接，并在左支板的右端设置有第一放置槽，第一放置槽内固定安装有第一滚珠轴承14，右支板上设置有左右贯通的第一安装通孔，并在第一安装通孔内固定安装有第二滚珠轴承15，蜗杆的左端自左支板的右端插入至第一滚珠轴承内部，蜗杆的右端自右支板的左端穿过第二滚珠轴承至右支板的右侧，支撑板的顶端中部设置有第二放置槽，并在第二放置槽的内部固定安装有第三滚珠轴承16，放置台的中部设置有上下贯通的第二安装通孔，并在第二安装通孔内固定安装有第四滚珠轴承17，调节轴的底端自放置台的顶端穿过第四滚珠轴承至放置台的下方并插入至第三滚珠轴承内部，并在调节轴的外侧套设有涡轮18，涡轮的前端与蜗杆的后端啮合，调节轴的顶部设置有放置板19，调节轴的外侧固定安装有调节圆板20，调节圆板位于放置台和放置板之间，固定环的底端与放置台的顶端固定连接，三组夹持杆的一端均与固定环的内圈铰接，三组夹持杆的另一端顶部均设置有夹持柱21，并且三组夹持杆等角度均匀设置在固定环的内圈，三组“c”型弹片的一端分别与三组夹持杆的外侧连接，三组“c”型弹片的另一端均与固定环的内圈连接，放置圆板的外侧均匀设置有三组半圆凸起22，三组半圆凸起分别与三组夹持杆的内侧贴紧；还包括驱动电机23、丝杠24、限位杆25、滑板26和检测探头27，工作腔的左侧壁顶部设置有第三放置槽，并在第三放置槽内固定安装有第五滚珠轴承28，检测箱的右侧壁上设置有第三安装通孔，并在第三安装通孔内固定安装有第六滚珠轴承29，驱动电机安装在检测箱的右端顶部，滑板的前部和后部分别设置有左右贯通的螺纹管的限位孔，丝杠的左端自滑板的右端螺装穿过螺纹孔至滑板的左侧并插入至第五滚珠轴承内部，丝杠的右端自工作腔内穿过第六滚珠轴承伸出至工作腔外部并与驱动电机的左侧输出端传动连接，限位杆的左端与工作腔的左侧壁顶部连接，限位杆的右端自滑板的左端穿过限位孔至滑板的右侧并与工作腔的右侧壁顶部连接，检测探头安装在滑板的底端，并且检测探头的信号输出端与检测数据分析仪的信号输入端连接；将晶圆流片置于放置板的顶端，通过手动转动蜗杆的右端，通过蜗杆和涡轮的配合带动调节轴旋转，调节轴带动调节圆板旋转，调节圆板外侧的半圆凸起逐渐解除对夹持杆的限位，三组夹持杆分别在三组“c”型弹片弹力的作用下向固定环的圆心方向移动，直至三组夹持杆顶端的三组夹持柱均与晶圆流片的外侧贴紧，从而对晶圆流片进行固定，并且可以保证晶圆流片的圆心与固定环的圆心位于同一竖直线上，方便对晶圆流片进行固定，通过“c”型弹片的弹力使三组夹持柱将晶圆流片固定，防止晶圆流片由于受力不均衡而发生变形的情况，保证检测精度的精准性；通过旋转电机带动支撑板以及放置台和晶圆流片缓慢旋转，同时通过驱动电机带动丝杠旋转，通过丝杠和螺纹孔的配合使滑板在工作腔内横向移动，滑板带动检测探头在工作腔内横向移动，通过晶圆流片的自身旋转与检测探头的横向移动相配合，可以对晶圆流片的表面进行多点取样，得出的检测结果更具有代表性，提高实用性，检测探头对晶圆流片表面的平整性进行检测，并将检测到的信息传递给检测数据分析仪进行分析，得出晶圆流片表面平整度的数据。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，三组夹持柱分别可转动安装在三组夹持杆的顶端；通过三组夹持柱可转动安装在三组夹持杆的顶端，可保证晶圆流片受力均匀，提高对晶圆流片的固定效果。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，放置板底端所在水平面位于三组夹持柱底端所在水平面的上方且位于三组夹持柱顶端所在水平面的下方；方便三组夹持柱将晶圆流片夹紧，提高实用性。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，还包括左套管30、右套管、两组紧固螺栓31和两组行程开关32，左套管和右套管均套设在限位杆的外侧，并且左套管和右套管分别位于滑板的左侧和右侧，并在左套管和右套管的顶端设置有紧固螺孔，两组紧固螺栓的螺杆一端分别螺装穿过两组紧固螺孔并均与限位杆的顶端贴紧，两组行程开关分别安装在左套管的右端和右套管的左端，两组行程开关均与滑板位于同一水平面上，两组行程开关均与驱动电机电连接；根据晶圆流片的直径，调节左套管和右套管之间的距离，然后通过两组紧固螺栓将左套管和右套管均与限位杆固定，通过两组行程开关控制驱动电机，从而对检测探头的行程进行控制，使检测探头的移动行程为晶圆流片的半径即可，提高实用性。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，三组“c”型弹片等角度均匀安装在固定环的内侧；保证三组“c”型弹片对三组夹持杆施加的弹力相等，使晶圆流片受力均匀，保证晶圆流片与固定环同圆心。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，还包括多组支撑杆33，多组支撑杆呈圆形均匀安装在支撑板的底端，并在多组支撑杆的底端均安装有支撑轮34，多组支撑轮的底端均与工作腔的内底壁接触；通过多组支撑杆和多组支撑轮的配合，提高对支撑板的支撑效果，提高支撑板转动时的稳定性。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，蜗杆的右端设置有旋转帽35；通过旋转帽方便对蜗杆进行转动，提高使用可靠性。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，取放口处设置有门板36，门板的左端与检测箱的前端通过铰链连接，门板的右端与检测箱的前端通过卡扣连接，并在门板上设置有观察孔，观察孔与工作腔相通，并在观察孔内安装有透明挡板37；检测时可以关闭门板，减少外界对检测作业的影响，通过观察孔方便对检测过程进行观察，提高使用可靠性。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，检测探头位于放置板的垂直上方，检测探头包括信号发射装置和信号接收装置，并且信号发射装置和信号接收装置的位置相同；方便检测探头在整个晶圆流片的表面进行取样检测，通过信号发射装置发出信号，信号经晶圆流片反射后被信号接收装置接收，从而得出检测探头与晶圆流片之间的距离，将所得到的距离进行统计分析，即可得出晶圆流片表面的平整度。

本发明的一种晶圆流片表面平整度检测装置，其在工作时，在完成上述动作之前，首先将其移动到用户需要的位置，将晶圆流片置于放置板的顶端，通过手动转动蜗杆右端的旋转帽带动蜗杆转动，通过蜗杆和涡轮的配合带动调节轴旋转，调节轴带动调节圆板旋转，调节圆板外侧的半圆凸起逐渐解除对夹持杆的限位，三组夹持杆分别在三组“c”型弹片弹力的作用下向固定环的圆心方向移动，直至三组夹持杆顶端的三组夹持柱均与晶圆流片的外侧贴紧，从而对晶圆流片进行固定，并且可以保证晶圆流片的圆心与固定环的圆心位于同一竖直线上，方便对晶圆流片进行固定，通过“c”型弹片的弹力使三组夹持柱将晶圆流片固定，防止晶圆流片由于受力不均衡而发生变形的情况，保证检测精度的精准性，三组夹持柱可转动安装在三组夹持杆的顶端，可保证晶圆流片受力均匀，根据晶圆流片的直径，调节左套管和右套管之间的距离，然后通过两组紧固螺栓将左套管和右套管均与限位杆固定，通过两组行程开关控制驱动电机，从而对检测探头的行程进行控制，使检测探头的移动行程为晶圆流片的半径即可，通过旋转电机带动支撑板以及放置台和晶圆流片缓慢旋转，同时通过驱动电机带动丝杠旋转，通过丝杠和螺纹孔的配合使滑板在工作腔内横向移动，滑板带动检测探头在工作腔内横向移动，通过晶圆流片的自身旋转与检测探头的横向移动相配合，可以对晶圆流片的表面进行多点取样，得出的检测结果更具有代表性，通过信号发射装置发出信号，信号经晶圆流片反射后被信号接收装置接收，从而得出检测探头与晶圆流片之间的距离，通过检测数据分析器对检测信息进行统计分析，即可得出晶圆流片表面的平整度，通过多组支撑杆和多组支撑轮的配合，提高对支撑板的支撑效果，提高支撑板转动时的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。