一种防震台阶仪的制作方法

本实用新型属于膜厚测试
技术领域：
，具体涉及一种防震台阶仪。
背景技术：
：随着技术的发展，诸多领域如彩色光刻胶等对测试准确度的要求不断提高，测试精度直接影响到产品性能的判定，会产生诸多问题。现有的台阶仪中，一般采用探针进行下探，利用断差得出膜厚数据，由于台阶仪测量精度高，探针下探力低，对震动极为敏感，在测试过程中各种震动对测试精度影响较大，需多次测量才可判定。中国专利文献cn107192353公开了一种台阶仪及探针检测装置，包括探头和连接于探头的探针，探针检测装置包括安装环、激光发射单元、第一激光接收单元和处理组件，安装环连接于探头并环绕探针设置，激光发射单元设于安装环的内壁，用于向预设方向发射激光；第一激光接收单元设于安装环内壁用于接收照射在探针而反射的激光并据以产生电信号。上述专利文献完全没有采用避震措施，所测取的膜厚数据存在偏差。技术实现要素：本实用新型为了使现有的台阶仪测试膜厚更加准确，避免各种震动对台阶仪的测试准确度产生负面影响，为此，本实用新型提供了一种防震台阶仪。所采用的技术方案如下：一种防震台阶仪，包括带有探针的探头、支撑架、测试平台和测试转台，所述探头设置于所述支撑架的上部，所述支撑架的下端与所述测试平台固定连接，所述测试转台位于所述探针正下方的测试平台上，所述台阶仪上还设有一密封罩，所述密封罩将所述的探针、支撑架和测试转台密封于所述测试平台上，使所述密封罩内部空间与外界空气相隔绝。所述测试平台的下方还设有一防震垫，用于吸收地面所产生的震动，所述密封罩与所述测试平台之间还设有用于对所述密封罩进行周向密封的密封垫片。所述防震垫为一防震橡胶气垫。所述防震垫为充气式气垫，充气式气垫的上表面与钢性的测试平台连接，且与一空气压缩泵连接，用于向所述防震垫中注入压缩气体。所述密封罩为一双层钟形真空罩，其与一真空泵连接，用于抽取所述密封罩内部空间的空气。所述密封罩上还设有泄压阀和压力表，用于控制所述密封罩内部空间的真空度。所述密封罩内部空间的真空度为50-300pa。所述密封罩内部空间还设有可以伸缩的台柱，所述台柱的下端设置在所述测试平台上，控制所述台柱伸长时，所述台柱上端将所述密封罩顶起，打开双层钟形真空罩；降低台柱，关闭双层钟形真空罩。所述支撑架上还设有一调节板，所述探头固定于所述调节板的中部下端面处，靠近所述调节板的两端分别设有摄像装置和照明装置，所述调节板的上端面还设有无线传输器i，所述无线传输器i与外界数据处理设备之间形成无线数据传输。探头可下探，使探针可调整高度，位于所述探头两侧的摄像装置和照明装置，可以调动位置，利于观测。本实用新型技术方案，具有如下优点：a.本实用新型提供的台阶仪，采用密封罩结构，使密封罩内部空间与外部实现完全的空气隔绝，进一步隔绝声音，免除了震动传播，本实用新型中优选采用了真空泵对密封罩内腔进行抽真空的方式，即提高了测试精度，又提高了测试效率，节省了时间，对一些需要精密测量膜厚的样品提供了一种更准确完好的测量方式。b.本实用新型还同时在测试转台下方的钢性测试平台底部设置了防震垫，降低了从地面传来的震动影响，确保台阶仪测试转台的稳定。c.本实用新型在调节板上设置了摄像装置及照明装置，二者分别位于探头的两侧，位置可以调整，确保可以实时观测到探针位置及样品的形态，测试转台可以在测试平台固定水平面上自由移动，360度旋转，使样品位于探针垂直下方，探头可以调整高度，带动探针高度调整，测试位置可以更加方便的调整。d.本实用新型提供的台阶仪中采用了无线数据传输，确保了台阶仪在测试时的密封性与隔绝性，避免了传统台阶仪有线数据传输导致声音震动的影响。附图说明为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型所提供的台阶仪整体结构示意图；图2是标准样片基线测试；图3是一般台阶仪震动误差图示；图4是采用本实用新型的防震台阶仪震动误差图示。图5是图1中台柱结构示意图。1-探针；2-支撑架；3-测试转台；4-密封罩；5-防震垫；6-空气压缩泵；7-真空泵；8-泄压阀；9-压力表；10-探头；11-台柱111-无线传输器ii；112-液压电机；113-柱塞i；114-吸入口；115-排出开口；116-复位螺栓；117-上升限制电路；118-气缸；119-柱塞ii；12-密封垫片；13-调节板；20-摄像装置；30-照明装置；40-无线传输器i；50-测试平台。具体实施方式下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，本实用新型提供了一种防震台阶仪，包括探针1、支撑架2、测试平台50和测试转台3，探针1设置于探头10的下端，探头10固定在支撑架2上，测试转台3位于探针1正下方的测试平台50上，台阶仪上还设有一密封罩4，密封罩4将探针1、支撑架2、测试转台3密封于测试平台50上，使密封罩4内部空间与外界空气相隔绝，比如采用常压密封或真空密封方式，隔绝空气所带传递的震动，即提高了测试精度，又提高了测试效率，节省了时间。本实用新型进一步在测试转台3的下方设有一防震垫5，用于吸收地面所产生的震动，密封罩4与测试平台50之间还设有用于对密封罩4进行周向密封的密封垫片12。本实用新型中的防震垫5优选为一防震橡胶气垫，其上表面与测试平台的钢性水平下端面相接触，对震动起到一定缓冲作用。如图1所示，防震垫5优选为充气式防震气垫，其通过气体管路与一空气压缩泵6连接，用于向防震垫5中注入压缩气体。通过控制充入防震气垫中气体的压力大小很好地控制防震气垫的抗震能力，方便调整，为保持较好的防震性能，气垫的压强设置在0.4至0.5mpa之间。同时，所采用的密封罩4优选为一双层钟形真空罩，可以为双层玻璃材质制成，其通过气体管路与一真空泵7连接，用于抽取密封罩4内部空间的空气，使双层钟形真空罩内部空间保持一定的真空度，真空度范围50-300pa之间。为此，还在密封罩4上设有泄压阀8和压力表9，用于控制密封罩4的真空度。另外，在密封罩4内部空间还设有可以伸缩的台柱11，台柱11结构如图5所示，包括液压电机112、柱塞i113、吸入口114、排出开口115、复位螺栓116、上升限制电路117、气缸118和柱塞ii119。上升时，液压电机112带动柱塞i113运动，液压油从排出开口115运动，带动柱塞ii119向上运动，同时吸入口114吸入液压油；下降时，复位螺栓116开始复位，柱塞ii119下降。台柱11的上下两端分别与密封罩4和测试平台50相连。提升台柱11时，打开双层钟形真空罩；降低台柱11时，关闭双层钟形真空罩。同时在液压电机112上方设有无线传输器ii111，用于无线控制台柱11的升降。在支撑架2上设有调节板13，探头10设置在调节板的中部下端面位置，探头两侧的调节板上还设有摄像装置20和照明装置30，这里的摄像装置20可以为一摄像头，照明装置30可以为一照明灯，探头10的上端的调节板13上还设有无线传输器i40，无线传输器i40与外界数据处理设备之间形成无线数据传输，由无线传输器i40控制测试位置及下探力，并传出测试结果。实验中选用的样品为测试时要求高精度，下探力过大则表面特征遭到破坏，对震动极为敏感，较大的震动则影响测试精度的样品，比如彩色光刻胶，对膜厚的测试精度要求较高，震动对其测试结果影响较大。双层钟形真空罩用于密封测试转台、支撑架和探针等，真空罩与测试平台的上端面紧密相连，两者中间安装橡胶密封垫片，保证密封性，隔绝声音；防震气垫通过空气压缩泵进行充放气，确保平衡；探针测量膜厚，探针旁安装照明灯和摄像头，测试转台上放置样品，由无线传输器i将数据传输，通过压力表确定真空度，通过泄压阀恢复气压。防震气垫对台阶仪进行平衡保护，降低地面震动的影响，同时双层钟形真空罩用于密封隔绝空气当中的声音震动的影响，确保台阶仪的稳定。探针用于测量膜厚，照明灯和摄像头用于确定样品位置，测试转台放置样品，并调整样品位置。无线传输器i用于数据的传输，确保测试时的密封性与隔绝性。具体运行情况如下：1、开启防震气垫与空气压缩泵，确保台阶仪平衡稳定；打开测试软件，确保探针、摄像头、照明灯、测试转台运行正常，测试前准备工作完成。2、提升台柱，打开双层钟形真空罩，将双层钟形真空罩提升至测试平台上方，在测试转台上放入样品，降低台柱，关闭双层钟形真空罩，打开真空泵，抽出空气，开始测量，由无线传输器i控制调整测试转台位置，使探头下探，探针到达测试点，调整下探力及测试距离等参数，开始测试，测试转台移动，探针划过样品表面，传出测试结果。3、关闭真空泵，打开泄压阀，恢复气压，准备下次测试。分别采用传统台阶仪和本实用新型所提供的台阶仪对1μm标准样片进行测试，对比如下表所示。表：1μm标准样片测试对比测试编号一般台阶仪测试结果/μm防震台阶仪测试结果/μm10.98440.999820.97931.000230.98890.999541.00791.000851.0077161.00811.000371.00921.000581.011.000291.00451.0004100.9990.9998110.99991.0003121.00141.0003131.00120.9999极差0.03070.0013标准差0.0095735890.00033193由上表中可知：本实用新型测试1μm标准样片与一般台阶仪相比，采用防震台阶仪的极差和标准差都较低，表明测试结果更加稳定。由图2可知标准样片基线良好平坦误差极小；由图3、图4可知：在相同震动条件下测试标准样片，防震台阶仪震动误差为一般台阶仪震动误差为大大提高了测试精度。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。当前第1页12