CN104359375A - 一种单晶片厚度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单晶片厚度测量装置，该装置包括测试台、测试环、横梁和千分表；测试台一侧向上设有螺纹孔，螺纹孔的下侧为销孔，销孔的侧壁上设有顶丝孔，测试台的另一侧设有支架，测试环的上端面中心位置设有圆柱形凸台用于放置被测单晶片，测试环的底部中心位置设有螺纹柱和销柱，测试环通过螺纹柱旋入螺纹孔内，并通过螺杆旋入顶丝孔顶住销柱进行锁定，支架与横梁的一端通过顶丝活动连接，横梁的另一端固定千分表。本发明具有的优点和有益效果是：结构简单、易于操作，可测试单晶片的厚度范围为120μm—5000μm，直径范围为2—12英寸，且不损坏单晶片。
Description
技术领域
本发明涉及测量装置，具体地讲是一种单晶片厚度测量装置。
背景技术
现有半导体材料单晶片厚度测量的方法一般为电容法或千分表（有接触测试）测量。
电容法测量单晶片几何参数（厚度、总厚度变化）已得到广泛应用，较有接触测试相比其具有高效等优点，目前已有ADE6034及Wafer Check 7000、7200等自动测试分选设备。但是，当被测单晶片的电阻率均匀性较差或与设备校正样片的电阻率差别较大时，其测试结果误差较大。
根据单晶片厚度测试仪器操作人员总结的经验，电容法测量单晶片厚度有一定的局限性：①电阻率均匀性较差时无法用电容法进行测量；②测量不同厚度的单晶片需要相应厚度档的样片对测试设备进行校准；③测量时，对单晶片背表面质量有影响，尤其是硬度较小的单晶片或双面抛光的单晶片；④当电阻率r>100W·cm时，用电容法测量结果误差较大。
现有千分表（有接触测试）测量装置不易调零校准，容易对单晶片表面造成损伤，且单晶片本身的翘曲度对测量结果有一定影响。
发明内容
针对现有单晶片厚度测量方法中存在的问题和不足，本发明提供一种结构简单、易于操作的单晶片厚度测量装置。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，包括测试台、测试环、横梁和千分表；测试台一侧向上设有螺纹孔，螺纹孔的下侧为销孔，销孔的侧壁上设有顶丝孔，测试台的另一侧设有支架，测试环的上端面中心位置设有圆柱形凸台，用于放置被测单晶片，测试环的底部中心位置设有螺纹柱和销柱，测试环通过螺纹柱旋入螺纹孔内，并通过螺杆旋入顶丝孔顶住销柱进行锁定，支架与横梁的一端通过顶丝活动连接，横梁的另一端固定所述的千分表。
本发明具有的优点和有益效果是：结构简单、易于操作，可测试晶片的厚度范围为120μm—5000μm，直径范围为2—12英寸，且不损坏单晶片。
附图说明
图1是本装置的整体结构示意图；
图2是本装置的测试台结构示意图；
图3是图2中测试环的俯视图；
图4是单晶片厚度测量示意图；
图5是千分表零点校准示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参照图1至图5，本装置包括测试台1、测试环2、横梁3和千分表4；测试台1一侧向上设有螺纹孔1.1，螺纹孔1.1的下侧为销孔1.2，销孔1.2的侧壁上设有顶丝孔1.3，测试台1的另一侧设有支架1.4，测试环2的上端面中心位置设有圆柱形凸台2.1，用于放置被测单晶片，测试环2的底部中心位置设有螺纹柱2.2和圆柱2.3，圆柱2.3的直径略小于螺纹柱2.2的直径，测试环2通过螺纹柱2.2旋入螺纹孔1.1内，并通过螺杆旋入顶丝孔1.3顶住圆柱2.3进行锁定，支架1.4与横梁3的一端通过顶丝活动连接，横梁3的另一端固定千分表4。
参照图2和图3，作为本装置的优选实施例，测试环2上设有扇形缺口2.4，由PVDF材料制成，扇形缺口2.4的设计可方便取放单晶片，有效的防止单晶片的划伤。
作为本装置的优选实施例，测试环2的上端面中心位置设有圆柱形凸台2.1的直径为20mm，高度为1mm，上表面的粗糙度为1.2。
作为本装置的优选实施例，横梁3的长度为横梁3与支架1.4连接处至测试环2上的圆柱形凸台2.1中心的距离。此设计可保持横梁3上的千分表4转动到圆柱形凸台的正上方进行测量。
作为本装置的优选实施例，测试台1的螺纹孔1.1的螺纹公称直径20mm，销孔1.2直径为16mm，顶丝孔1.3的螺纹公称直径6mm。
作为本装置的优选实施例，测试台1和横梁3的材料均为不锈钢。
使用时，装置调零如图5所示，步骤为：①将测试环的螺纹柱部分旋入测试台的螺纹孔；②调整横梁，目测使千分表表头钢柱与测试环圆柱形凸台表面接触上，千分表表盘正面面向操作者，方便操作者读数；③固定活动支架和横梁以及千分表；④顺时针或逆时针旋转测试环至千分表指针置零点；⑤用螺杆固定测试环；⑥调零校准完成。
厚度校准如图4所示，校准步骤为：①装置调零校准；②提起千分表表头；③放入需标准厚度的样片；④放下千分表表头；⑤读数并记录；⑥提起表头并取出样片；⑦千分表示数若与样片的实际片厚无误差则校准完成，如与样片的实际片厚偏差较大，则重新进行零点校准或更换千分表。
厚度校准完成后即可开始测量单晶片，测量方法与厚度校准方法基本相同。其步骤为：①装置调零校准；②提起千分表表头；③放入被测单晶片；④放下千分表表头；⑤读数并记录；⑥提起表头并取出被测单晶片。
Claims (6)
1. 一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，包括测试台（1）、测试环（2）、横梁（3）和千分表（4），测试台（1）一侧向上设有螺纹孔（1.1），螺纹孔（1.1）的下侧为销孔（1.2），销孔（1.2）的侧壁上设有顶丝孔（1.3），测试台（1）的另一侧设有支架（1.4），测试环（2）的上端面中心位置设有圆柱形凸台（2.1），用于放置被测单晶片，测试环（2）的底部中心位置设有螺纹柱（2.2）和圆柱（2.3），测试环（2）通过螺纹柱（2.2）旋入螺纹孔（1.1）内，并通过螺杆旋入顶丝孔（1.3）顶住圆柱（2.3）进行锁定，支架（1.4）与横梁（3）的一端通过顶丝活动连接，横梁（3）的另一端固定所述的千分表（4）。
2.根据权利要求1所述的一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，测试环（2）上设有扇形缺口（2.4），由PVDF材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，测试环（2）上的圆柱形凸台（2.1）的直径为20mm，高度为1mm，上表面的粗糙度为1.2。
4.根据权利要求1所述的一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，横梁（3）的长度为横梁（3）与支架（1.4）连接处至测试环（2）上的圆柱形凸台（2.1）中心的距离。
5.根据权利要求1所述的一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，测试台（1）的螺纹孔（1.1）的螺纹公称直径20mm，销孔（1.2）直径为16mm，顶丝孔（1.3）的螺纹公称直径6mm。
6.根据权利要求1所述的一种单晶片厚度测量装置，其特征在于，测试台（1）和横梁（3）的材料均为不锈钢。
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