一种晶圆片厚度的检测机构及其检测方法与流程

1.本发明涉及晶圆片厚度检测设备技术领域，具体而言涉及一种晶圆片厚度的检测机构及其检测方法。


背景技术：

2.目前，随着集成电路(integrated circuit,ic)制造技术的不断发展，芯片特征尺寸越来越小，互连层数越来越多，晶圆直径也不断增大。要实现多层布线，晶圆表面必须具有极高的平整度、光滑度和洁净度，所以检测设备尤为重要，这样才能减少不良的产生，提高有效产能。现有技术中，多为自动化的检测设备，此类设备虽然在检测效率上有一定优势，但往往体型较大，不便于随时携带转移。
3.如申请号为201810321347.4的发明申请中公开了一种多尺寸兼容的led厚度检测的自动化设备，包括晶圆盒库、机械手、预对准平台和大理石气浮台；该发明由于采用了12个晶圆片库，以及通过机械手抓取和放置晶圆片的方法，比起之前的人工放置晶圆片，单片检测的方式，检测效率大大提高了；该发明由于在最终检测前，添加了预对准平台部分，使得晶圆的放置定位精度远高于手工放置，使得检测精度大大提高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种检测精度高、便于调整和操作、便于携带转移的晶圆片厚度检测机构。
5.本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种晶圆片厚度的检测机构，所述检测机构包括由底板和侧板组成的l形底座、x轴调节机构、y轴调节机构、晶圆放置平台、上测头微调机构、下测头微调机构；所述x轴调节机构设于所述底板上，所述y轴调节机构设于所述x轴调节机构上方，所述y轴调节机构上方通过平台连接块与所述晶圆放置平台相连；所述x轴调节机构带动所述y轴调节机构和晶圆放置平台在x轴方向上移动，所述y轴调节机构带动所述晶圆放置平台在y轴方向上移动；所述上测头微调机构通过上连接块固定于测头固定板上，所述下测头微调机构通过下连接块固定于测头固定板上；所述测头固定板固定于所述侧板上；所述晶圆放置平台置于所述上测头微调机构与所述下测头微调机构之间；所述上测头微调机构内设有上测量头，所述下测头微调机构内设有下测量头；所述上测头微调机构和下测头微调机构均可进行xyzθ四轴微调。
6.进一步地，所述上测头微调机构包括上测头微调平台和上测量头；所述下测头微调机构包括下测头微调平台和下测量头；所述上测头微调平台包括θ轴微调机构、xy轴微调机构和z轴微调机构；所述上测头微调平台的中部设有用于安装上测量头的安装孔；所述下测头微调平台与所述上测头微调平台的结构相同。
7.进一步地，所述θ轴微调机构包括l形调节板和设于所述l形调节板两个端部的第
一调节旋钮和第二调节旋钮；所述l形调节板设于所述xy轴微调机构上方，且两者之间留有空隙；通过旋转所述第一调节旋钮和第二调节旋钮，可实现在θ轴方向上对所述上测头微调平台或所述下测头微调平台的微调。
8.进一步地，所述xy轴微调机构包括xy轴微调板、设于所述xy轴微调板外围的方形调节框、设于所述方形调节框对角边上的第三调节旋钮和第四调节旋钮；通过旋转所述第三调解旋钮和第四调节旋钮，可实现在x轴和y轴方向上对所述上测头微调平台或所述下测头微调平台的微调。
9.进一步地，所述z轴微调机构包括调节环，所述调节环内壁设有螺牙；通过螺牙旋转升降，可实现在z轴方向上对所述上测头微调平台或所述下测头微调平台的微调。
10.进一步地，所述x轴调节机构与所述y轴调节机构为垂直设置；所述x轴调节机构和y轴调节机构均主要包括调节支座、丝杆、设于丝杆端部的手摇轮、设于丝杆上的锁止开关；通过摇动手摇轮带动丝杆进退，实现在x轴或y轴方向上对所述晶圆放置平台进行位置调节。
11.进一步地，所述晶圆放置平台上设有晶圆放置孔，所述晶圆放置孔内壁设有一圈凸条，所述凸条用于承载待检测的晶圆片。
12.进一步地，所述底板与所述侧板的相接处设有加强筋。
13.一种晶圆片厚度的检测机构的检测方法，所述检测方法包括以下内容，将待检测厚度的晶圆片放置于晶圆放置平台的晶圆放置孔内，通过调节上测头微调机构和下测头微调机构实现z轴方向的位置调节，在上测头微调机构和下测头微调机构中分别放置上测量头和下测量头；通过手摇轮分别摇动x轴调节机构和y轴调节机构，在x轴或y轴方向上对所述晶圆放置平台进行位置调节，通过上测头微调机构和下测头微调机构中的xyzθ四轴微调保证精度；在移动到位时测量晶圆片厚度并记录数据。
14.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的晶圆片厚度的检测机构及其检测方法，使用了xyzθ四轴微调平台，搭配可调z轴，晶圆放置平台用精密手摇轮给丝杆移动位置，整体结构紧凑，确保了测量调整的方便性、测量精度和随时携带的方便性。
附图说明
15.图1为本发明提供的检测机构的立体结构示意图。
16.图2为本发明提供的检测机构的部件拆解图。
17.图3为本发明提供的检测机构的侧视图。
18.图4为本发明提供的检测机构中上测头微调机构（或下测头微调机构）的结构示意图。
19.图5为本发明提供的检测机构中x轴调节机构（或y轴调节机构）的结构示意图。
20.图6为本发明提供的检测机构中晶圆放置平台的结构示意图。
21.其中，1
‑
平台连接块；2
‑
晶圆放置平台；3
‑
晶圆放置孔；4
‑
上测头微调机构；5
‑
测头固定板；6
‑
上连接块；7
‑
下连接块；8
‑
侧板；9
‑
下测头微调机构；10
‑
加强筋；11
‑
底板；12
‑ꢀ
y轴调节机构；13
‑ꢀ
x轴调节机构；14
‑
上测量头；15
‑
下测量头；16
‑
方形调节框；17
‑
xy轴微调板；18
‑
第三调节旋钮；19
‑
第一调节旋钮；20
‑
l形调节板；21
‑
第二调节旋钮；22
‑
第四调节旋钮；23
‑
螺牙；24
‑
调节环；25
‑
调节支座；26
‑
丝杆；27
‑
锁止开关；28
‑
手摇轮；29
‑
凸条。
具体实施方式
22.下面通过具体实施例来进一步说明本发明。但这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例
23.如图1
‑
6所示，一种晶圆片厚度的检测机构，所述检测机构包括由底板11和侧板8组成的l形底座、x轴调节机构13、y轴调节机构12、晶圆放置平台2、上测头微调机构4、下测头微调机构9；所述x轴调节机构13设于所述底板11上，所述y轴调节机构12设于所述x轴调节机构13上方，所述y轴调节机构12上方通过平台连接块1与所述晶圆放置平台2相连；所述x轴调节机构13带动所述y轴调节机构12和晶圆放置平台2在x轴方向上移动，所述y轴调节机构12带动所述晶圆放置平台2在y轴方向上移动；所述x轴调节机构13与所述y轴调节机构12为垂直设置；所述x轴调节机构13和y轴调节机构12均主要包括调节支座25、丝杆26、设于丝杆26端部的手摇轮28、设于丝杆26上的锁止开关27；通过摇动手摇轮28带动丝杆26进退，实现在x轴或y轴方向上对所述晶圆放置平台2进行位置调节。所述底板11与所述侧板8的相接处设有加强筋10。所述晶圆放置平台2置于所述上测头微调机构4与所述下测头微调机构9之间；所述晶圆放置平台2上设有晶圆放置孔3，所述晶圆放置孔3内壁设有一圈凸条29，所述凸条29用于承载待检测的晶圆片。
24.所述上测头微调机构4通过上连接块6固定于测头固定板5上，所述下测头微调机构9通过下连接块7固定于测头固定板5上；所述测头固定板5固定于所述侧板8上；所述上测头微调机构4内设有上测量头14，所述下测头微调机构9内设有下测量头15；所述上测头微调机构4和下测头微调机构9均可进行xyzθ四轴微调。
25.所述上测头微调机构4包括上测头微调平台和上测量头14；所述下测头微调机构9包括下测头微调平台和下测量头15；所述上测头微调平台包括θ轴微调机构、xy轴微调机构和z轴微调机构；所述上测头微调平台的中部设有用于安装上测量头14的安装孔；所述下测头微调平台与所述上测头微调平台的结构相同。
26.所述θ轴微调机构包括l形调节板20和设于所述l形调节板20两个端部的第一调节旋钮19和第二调节旋钮21；所述l形调节板20设于所述xy轴微调机构上方，且两者之间留有空隙；通过旋转所述第一调节旋钮19和第二调节旋钮21，可实现在θ轴方向上对所述上测头微调平台或所述下测头微调平台的微调。所述xy轴微调机构包括xy轴微调板17、设于所述xy轴微调板17外围的方形调节框16、设于所述方形调节框16对角边上的第三调节旋钮18和第四调节旋钮22；通过旋转所述第三调解旋钮和第四调节旋钮22，可实现在x轴和y轴方向上对所述上测头微调平台或所述下测头微调平台的微调。所述z轴微调机构包括调节环24，所述调节环24内壁设有螺牙23；通过螺牙23旋转升降，可实现在z轴方向上对所述上测头微调平台或所述下测头微调平台的微调。
27.上述晶圆片厚度的检测机构的检测方法包括以下内容：将待检测厚度的晶圆片放置于晶圆放置平台2的晶圆放置孔3内，通过调节上测头微调机构4和下测头微调机构9实现z轴方向的位置调节，在上测头微调机构4和下测头微调机构9中分别放置上测量头14和下测量头15；通过手摇轮28分别摇动x轴调节机构13和y轴调节机构12，在x轴或y轴方向上对所述晶圆放置平台2进行位置调节，通过上测头微调机构4和下测头微调机构9中的xyzθ四
轴微调保证精度；在移动到位时测量晶圆片厚度并记录数据。本实施例提供的晶圆片厚度的检测机构及其检测方法，使用了xyzθ四轴微调平台，搭配可调z轴，晶圆放置平台2用精密手摇进给丝杆26移动位置，整体结构紧凑，确保了测量调整的方便性、测量精度和随时携带的方便性。
28.以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。