CN207068798U - 一种晶圆的厚度量测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆的厚度量测装置，包括测试平台、支架、千分表、载台以及抽真空装置；所述载台设于测试平台上，包括用于承载待测晶圆的凸台矩阵以及设于凸台矩阵相对两侧的两限位条；所述凸台矩阵由若干彼此间隔的凸台排列组成，所述两限位条的至少部分间距与待测晶圆的直径相匹配；该些凸台中包括至少一供气凸台，所述供气凸台设有若干抽气孔并连接所述抽真空装置，所述供气凸台位于所述千分表的测杆正下方。通过凸台矩阵的设置在晶圆底面和载台之间形成纵横连通的空气流道，便于空气排出，晶圆的量测点于供气凸台真空吸附，使量测时该区域的空气完全排尽，提高了准确度和效率，操作方便。

Description

一种晶圆的厚度量测装置

技术领域

本实用新型涉及测量工具，特别涉及一种晶圆的厚度量测装置。

背景技术

在晶圆的制造过程中，经常需要测量晶圆的厚度。现有的厚度测量仪是将晶圆放在花岗岩测试平台上，用手按压量测点周边并通过千分表进行测试，手需按压至表头数值显示稳定后记录量测值。然而手即使戴手套接触晶圆也容易造成污染，且手按压力道难以控制，容易造成量测误差甚至损伤及破片，因而往往需要进行多次测量，量测时间长，操作不便。尤其对于大尺寸的晶圆，例如6寸晶圆，面与面接触时会产生空气间隙，更加导致量测结果产生较大误差，效果不佳。

实用新型内容

为克服现有技术所存在的不足，本实用新型提供了一种晶圆的厚度量测装置，可避免双手接触晶圆表面，提升量测准确率以及效率。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种晶圆的厚度量测装置，包括测试平台、支架以及千分表，所述千分表通过支架连接于测试平台上方，还包括载台以及抽真空装置；所述载台设于测试平台上，包括用于承载待测晶圆的凸台矩阵以及设于凸台矩阵相对两侧的两限位条；所述凸台矩阵由若干彼此间隔的凸台排列组成，所述两限位条的至少部分间距与待测晶圆的直径相匹配；该些凸台中包括至少一供气凸台，所述供气凸台设有若干抽气孔并连接所述抽真空装置，所述供气凸台位于所述千分表的测杆正下方。

可选的，所述载台上还设有至少一个转片凹槽，所述转片凹槽至少部分位于所述凸台矩阵区域内并对应于待测晶圆的边缘。

可选的，所述载台上设有两个所述转片凹槽，且两转片凹槽于所述凸台矩阵区域斜对角设置。

可选的，所述凸台矩阵包括4～20个所述凸台，各凸台的高度相同，高度范围为1～3mm。

可选的，所述千分表还包括举升杆和阻挡棒，举升杆连接所述测杆并带动测杆上下运动，阻挡棒于测杆悬空状态下阻挡于举升杆带动测杆下降的运动路径上。

可选的，所述支架上设有与阻挡棒配合的限位孔，所述阻拦棒通过插入限位孔横设于悬空状态下所述举升杆靠近与所述测杆连接端的下方，从而使所述测杆保持悬空状态。

可选的，所述抽真空装置还包括用于显示真空吸附值的真空表头和用于控制真空通断的脚踏开关。

本实用新型的有益效果是：

1.消除量测误差

通过凸台矩阵的设置在晶圆底面和载台之间形成纵横连通的空气流道，便于空气排出，晶圆的量测点于供气凸台真空吸附，使量测时该区域的空气完全排尽，避免手动挤压不尽造成的量测误差，精确度高。

2.保证量测点位置统一

通过限位块的设置保持量测位置统一，便于分析数据。

3.避免产品损伤及破片

采用真空吸附替代手动按压，消除量测过程中的破片隐患。此外，通过举升杆和阻挡棒的配合，便于测杆保持于悬空状态，使测杆的测头远离载台，防止晶圆取放时表面刮伤。

4.避免晶圆表面污染

通过真空吸附产品量测区域，无需表面按压；通过转片凹槽的设置，在量测其他位置时，通过边缘转动晶圆，便于移动及取放；测试全程无需接触晶圆表面，避免了污染。

5.操作简便，大大提升了量测效率

采用现有技术的量测仪进行厚度量测，每片晶圆大约需要6-7分钟，而采用本实用新型的装置每片晶圆只需1分钟左右，提升了效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的载台结构示意图；

图3是本实用新型的举升杆和阻挡棒配合的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

参考图1，一种晶圆的厚度量测装置，包括测试平台1、支架2、千分表3、载台4以及抽真空装置5。所述千分表3通过支架2连接于测试平台1上方，所述载台4通过固定块41固定于测试平台1上。载台4包括用于承载待测晶圆的凸台矩阵以及设于凸台矩阵相对两侧的两限位条42。所述凸台矩阵由若干彼此间隔的凸台43矩阵式排列组成，所述两限位条42的至少部分间距与待测晶圆的直径相匹配。该些凸台43中包括至少一供气凸台43a，所述供气凸台43a设有若干抽气孔431并连接所述抽真空装置5，所述供气凸台43a位于所述千分表3的测杆31正下方。

所述载台4上还设有至少一个转片凹槽44，所述转片凹槽44至少部分位于所述凸台矩阵区域内并对应于待测晶圆的边缘。本实施例中，作为优选方案，所述载台4上设有两个所述转片凹槽44，且两转片凹槽44于所述凸台矩阵区域斜对角设置，以便于用手于晶圆相对两侧的边缘进行转动操作。

所述凸台矩阵包括4～20个所述凸台，各凸台的高度相同(即各凸台表面处于同一水平面)，高度范围为1～3mm。以适用于6寸晶圆的载台为例，参考图2，整体治具采用SUS440C不锈钢材质，长215mm，宽250mm，其中162×215mm区域分割成由12个凸台43，每个约35mm×35mm×2mm，以利于空气排出。所述两限位条42平行设置，高出凸台43 2mm左右。其中对应晶圆边缘的斜对角的两凸台铣出深约5mm的凹槽形成所述转片凹槽44。

参考图3，为便于操作，所述千分表3还包括举升杆32和阻挡棒33，举升杆32连接所述测杆31并带动测杆31上下运动，阻挡棒33于测杆31悬空状态下阻挡于举升杆32带动测杆31下降的运动路径上。此处所述的悬空状态，是指测杆31抬升，测头远离载台4的状态。进一步，所述举升杆32横向设置，一端连接所述测杆31顶端，另一端为可上拨下压的自由端，通过杠杆原理来带动测杆31动作。所述支架2包括设于千分表3后侧的柱体21，柱体21于测杆31抬升时举升杆32相应高度位置上设有与阻挡棒33配合的限位孔(图中未示)，所述阻拦棒33通过插入限位孔横设于悬空状态下所述举升杆32靠近与所述测杆31连接端的下方，从而限制举升杆32与测杆31连接端向下动作，使所述测杆31保持悬空状态，防止晶圆取放时表面刮伤。

所述用于对供气凸台43a抽气的抽真空装置5还包括用于显示真空吸附值的真空表头51和用于控制真空通断的脚踏开关52，便于判断空气是否排尽并进行操作。

使用上述厚度量测装置进行晶圆的厚度测量时，首先向下轻压举升杆32的自由端，将阻挡棒33插入柱体21的限位孔中，此时千分表3表头悬空，测杆31的测头远离载台4表面，将晶圆放置于凸台矩阵上，向下轻压举升杆32的自由端，将阻挡棒33撤出后，轻放举升杆32使测杆31的测头接触晶圆表面，然后操作脚踏开关52待真空表头51显示值小于-92kpa，读取并记录下此时千分表3量测数值。然后向下轻压举升杆32，将阻挡棒33插入柱体21的限位孔中使千分表3表头悬空，双手于转片凹槽44持晶圆边缘移动晶圆，以上述相同方法量测其他点。以厚度为700±3μm的6寸蓝宝石晶圆进行检测，现有技术的检测结果为712μm，而采用本实用新型的装置，检测结果为706μm，大大减少了误差，提高了准确度。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种晶圆的厚度量测装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种晶圆的厚度量测装置，包括测试平台、支架以及千分表，所述千分表通过支架连接于测试平台上方，其特征在于：还包括载台以及抽真空装置；所述载台设于测试平台上，包括用于承载待测晶圆的凸台矩阵以及设于凸台矩阵相对两侧的两限位条；所述凸台矩阵由若干彼此间隔的凸台排列组成，所述两限位条的至少部分间距与待测晶圆的直径相匹配；该些凸台中包括至少一供气凸台，所述供气凸台设有若干抽气孔并连接所述抽真空装置，所述供气凸台位于所述千分表的测杆正下方。

2.根据权利要求1所述的晶圆的厚度量测装置，其特征在于：所述载台上还设有至少一个转片凹槽，所述转片凹槽至少部分位于所述凸台矩阵区域内并对应于待测晶圆的边缘。

3.根据权利要求2所述的晶圆的厚度量测装置，其特征在于：所述载台上设有两个所述转片凹槽，且两转片凹槽于所述凸台矩阵区域斜对角设置。

4.根据权利要求1所述的晶圆的厚度量测装置，其特征在于：所述凸台矩阵包括4～20个所述凸台，各凸台的高度相同，高度范围为1～3mm。

5.根据权利要求1所述的晶圆的厚度量测装置，其特征在于：所述千分表还包括举升杆和阻挡棒，举升杆连接所述测杆并带动测杆上下运动，阻挡棒于测杆悬空状态下阻挡于举升杆带动测杆下降的运动路径上。

6.根据权利要求5所述的晶圆的厚度量测装置，其特征在于：所述支架上设有与阻挡棒配合的限位孔，所述阻挡棒通过插入限位孔横设于悬空状态下所述举升杆靠近所述测杆连接端的下方，从而使所述测杆保持悬空状态。

7.根据权利要求1所述的晶圆的厚度量测装置，其特征在于：所述抽真空装置还包括用于显示真空吸附值的真空表头和用于控制真空通断的脚踏开关。