CN208419909U - 一种圆度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆度检测装置，本实用新型属于半导体晶圆加工领域，包括带有显示屏的放大镜，放大镜的镜头下设置有旋转检测盘，所述旋转检测盘的旋转平面透明，且在旋转检测盘的旋转径向上设置有透明刻度板，透明刻度板上设置有至少两个位置可调的光源，所述刻度板随旋转检测盘的旋转而转动，提供一种能够简单、快捷且准确地检测激光点圆度的工具。

Description

一种圆度检测装置

技术领域

本实用新型属于半导体晶圆加工领域，具体涉及一种圆度检测装置。

背景技术

晶圆加工包括晶棒制造和晶片制造两个主要步骤，这两个步骤具体又可包括以下几道主要工序：晶棒成长、晶棒裁切与检测、外径研磨、切片、圆边、表层研磨、蚀刻、去疵、抛光、清洗、检验和包装。晶圆加工是精度要求极高的工艺过程，而采用激光加工在目前的工艺过程中可以达到较高的精度，激光加工使用的激光工具需要有很好的能量均匀度才能实现好的加工效果，为此，在使用激光工具进行加工前，先进行针对于激光工具的能量均匀度测试是必要的。常规的检查测试方法是使用激光工具在样板上刻蚀一个激光点，然后检测激光点的圆度是否符合要求，即可判断激光工具的能量均匀度是否达标。然而目前对于激光点圆度的常规检测方式是通过人工直接观察或者使用尺量工具等基于人工的方式。这样的圆度测试方法效果始终不甚理想，其原因主要是由于人工难以确保精度和统一性，因此往往相对不够可靠；另外样板测量无法避免工具稳定性的影响；最后人工测量方法也不便于利用新的技术例如智能系统。如果为检测激光点圆度专门设计图像识别系统，不仅成本较高，且无法集成于旧系统和PC机，同时定制系统的基础构架复杂，所需要的定制时间较长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够简单、快捷且准确地检测激光点圆度的工具。

本实用新型的圆度检测装置，其特征在于包括：带有显示屏的放大镜，放大镜的镜头下设置有旋转检测盘，旋转检测盘的画面通过放大镜的镜头放大显示在显示屏上，便于直接观察。所述旋转检测盘的旋转平面透明，且在旋转检测盘的旋转径向上设置有透明刻度板。将待检测的激光点放入圆度检测装置的旋转检测盘下方，并且将激光点的中心与旋转检测盘的旋转圆心对齐，透过旋转检测盘透明的旋转平面可以观察到激光点。透明刻度板上设置有至少两个位置可调的光源，两个光源距离旋转检测盘旋转圆心的距离可以根据测试要求调整变化，所述刻度板随旋转检测盘的旋转而转动。开启圆度检测装置使两个光源亮起并且旋转检测盘使其转动，便会因为视觉残留产生两个光环。通过这两个光环来观察待检测的激光点即可很直观地观察出激光点的圆度是否符合要求。

优选的，所述旋转检测盘为由驱动齿轮带动的透明齿轮，透明齿轮可以展示出置于其下的待检测激光点，透明刻度板设置在透明齿轮上、穿过透明齿轮的圆心，在透明齿轮转动时透明刻度板随之转动，使得其上的光源形成直观可见的正圆形判定边界。

优选的，所述旋转检测盘为由驱动齿轮带动的环状外齿轮，环状外齿轮中间部分镂空，刚好可以透出设置于其下的待检测激光点，环状外齿轮外缘的齿轮与驱动齿轮啮合，所述透明刻度板设置在环状外齿轮上、穿过环状外齿轮的圆心，在驱动齿轮的带动下环状外齿轮转动，其上的透明刻度板的光源形成直观可见的正圆形判定边界。

所述旋转检测盘和驱动齿轮设置在安装板上，所述安装板用于安装透明齿轮的位置底部镂空，同样的镂空部分可以透出设置于其下的待检测激光点。

所述旋转检测盘为由驱动齿轮带动的环状内齿轮，环状外齿轮中间部分镂空，刚好可以透出设置于其下的待检测激光点，内齿轮可以采用嵌入式的设计将环状内齿轮设置在中间有对应镂空的安装盘等载体上，驱动齿轮设置在环状内齿轮的内侧且其边缘的轮齿与环状内齿轮的轮齿啮合，所述透明刻度板设置在环状内齿轮上、且穿过环状外齿轮的圆心。

所述透明刻度板为条状且带有刻度的透明尺，所述位置可调的光源设置在透明尺的尺身上。

进一步的，所述光源为LED光源灯，LED灯是冷光灯，衰变度高不易散射，亮度稳定且不刺眼，色彩明显，适合用于作为光影残留的光源。

若限定旋转检测盘为正圆形，旋转检测盘上有且仅有一个透明刻度板，且透明刻度板的长度与旋转检测盘的直径等长，透明刻度板上可移动设置有红色和黄色两个LED灯，根据圆度要求的上下限值分别调整红色和黄色两个LED灯到圆心的距离。启动装置后，旋转检测盘带动透明刻度板转动，使得红色和黄色两个LED灯在镜头下产生一红一黄两个同心圆光环，即可清楚地标记出规定圆度的边界，通过这个边界观察待检测的激光点即可很清楚地看出激光点是否落在圆度边界内，从而判断其圆度是否符合标准。

这种圆度检测装置的圆度检测方法是利用屏幕测量来反映放大镜下的实际尺寸，用环标直接判断激光点的最大/最小半径是否在一定范围内，然后在没有激光靶板的情况下判断圆度的好坏。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1是本实用新型晶圆度检测装置旋转检测盘的立体结构示意图；

图2是本实用新型晶圆度检测装置旋转检测盘一种优选方案的正面结构示意图；

图3是本实用新型晶圆度检测装置旋转检测盘另一种优选方案的正面结构示意图；

图4是本实用新型晶圆度检测装置镜头下的不合格激光点示意图；

图5是本实用新型晶圆度检测装置镜头下的合格激光点示意图；

图中：

1、旋转检测盘；2、透明刻度板；3、光源；4、驱动齿轮；5、安装板。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

一种圆度检测装置，包括带有显示屏的放大镜，如图1-3所示，放大镜的镜头下设置有旋转检测盘1，旋转检测盘1的画面通过放大镜的镜头放大显示在显示屏上，便于直接观察。

所述旋转检测盘1的旋转平面透明，且在旋转检测盘1的旋转径向上设置有透明刻度板2，将待检测的激光点放入圆度检测装置的旋转检测盘1下方，并且将激光点的中心与旋转检测盘1的旋转圆心对齐，透过旋转检测盘1透明的旋转平面可以观察到激光点。

透明刻度板2上设置有至少两个位置可调的光源3，两个光源3距离旋转检测盘1旋转圆心的距离可以根据测试要求调整变化，所述刻度板随旋转检测盘1的旋转而转动，开启圆度检测装置使两个光源3亮起并且旋转检测盘1转动，这样会因为视觉残留产生两个光环。

如图4-5，通过这两个光环来观察待检测的激光点即可很直观地观察出激光点的圆度是否符合要求。

这种圆度检测装置的圆度检测方法是利用屏幕测量来反映放大镜下的实际尺寸，用环标直接判断激光点的最大/最小半径是否在一定范围内，然后在没有激光靶板的情况下判断圆度的好坏。

实施例2

一种圆度检测装置，带有显示屏的放大镜，如图1-3，放大镜的镜头下设置有旋转检测盘1，旋转检测盘1的画面通过放大镜的镜头放大显示在显示屏上，便于直接观察。

所述旋转检测盘1的旋转平面透明，且在旋转检测盘1的旋转径向上设置有透明刻度板2，将待检测的激光点放入圆度检测装置的旋转检测盘1下方，并且将激光点的中心与旋转检测盘1的旋转圆心对齐，透过旋转检测盘1透明的旋转平面可以观察到激光点。

透明刻度板2上设置有至少两个位置可调的光源3，两个光源3距离旋转检测盘1旋转圆心的距离可以根据测试要求调整变化，所述刻度板随旋转检测盘1的旋转而转动，开启圆度检测装置使两个光源3亮起并且旋转检测盘1转动，这样会因为视觉残留产生两个光环。

如图4-5，通过这两个光环来观察待检测的激光点即可很直观地观察出激光点的圆度是否符合要求。

这种圆度检测装置的圆度检测方法是利用屏幕测量来反映放大镜下的实际尺寸，用环标直接判断激光点的最大/最小半径是否在一定范围内，然后在没有激光靶板的情况下判断圆度的好坏。

实施例3

一种圆度检测装置，带有显示屏的放大镜，如图1-3，放大镜的镜头下设置有旋转检测盘1，旋转检测盘1的画面通过放大镜的镜头放大显示在显示屏上，便于直接观察。

若所述旋转检测盘1为由驱动齿轮4带动的透明齿轮，透明齿轮可以展示出置于其下的待检测激光点，透明刻度板2设置在透明齿轮上、穿过透明齿轮的圆心，将待检测的激光点放入圆度检测装置的旋转检测盘1下方，并且将激光点的中心与旋转检测盘1的旋转圆心对齐，透过旋转检测盘1透明的旋转平面可以观察到激光点，在透明齿轮转动时透明刻度板2随之转动，使得其上的光源3形成直观可见的正圆形判定边界。

若所述旋转检测盘1为由驱动齿轮4带动的环状外齿轮，环状外齿轮中间部分镂空，刚好可以透出设置与其下的待检测激光点，环状外齿轮外缘的齿轮与驱动齿轮4啮合，所述透明刻度板2设置在环状外齿轮上、穿过环状外齿轮的圆心，在驱动齿轮4的带动下环状外齿轮转动，其上的透明刻度板2的光源3形成直观可见的正圆形判定边界。

若所述旋转检测盘1为由驱动齿轮4带动的环状内齿轮，环状外齿轮中间部分镂空，刚好可以透出设置与其下的待检测激光点，内齿轮的设计可以采用嵌入式的设计将环状内齿轮设置在中间有对应镂空的安装盘等载体上，驱动齿轮4设置在环状内齿轮的内侧且其边缘的轮齿与环状内齿轮的轮齿啮合，所述透明刻度板2设置在环状内齿轮上、穿过环状外齿轮的圆心。

所述旋转检测盘1和驱动齿轮4设置在安装板5上，所述安装板5用于安装透明齿轮的位置底部镂空，同样的镂空部分可以透出设置于其下的待检测激光点。

透明刻度板2上设置有至少两个位置可调的光源3，两个光源3距离旋转检测盘1旋转圆心的距离根据测试要求调整变化，所述刻度板随旋转检测盘1的旋转而转动，开启圆度检测装置使两个光源3亮起并且旋转检测盘1转动，这样会因为视觉残留产生两个光环。

如图4-5，通过这两个光环来观察待检测的激光点即可很直观地观察出激光点的圆度是否符合要求。

所述透明刻度板2为条状且带有刻度的透明尺，所述光源3位置可调的设置在透明尺的尺身上。

进一步的，所述光源3为LED光源灯，LED灯是冷光灯，衰变度高不易散射，亮度稳定且不刺眼，色彩明显，适合用于作为光影残留的光源3。

这种圆度检测装置的圆度检测方法是利用屏幕测量来反映放大镜下的实际尺寸，用环标直接判断激光点的最大/最小半径是否在一定范围内，然后在没有激光靶板的情况下判断圆度的好坏。

如图4，将待检测激光点置于旋转检测盘1下，使其中心点与旋转检测盘1的旋转圆心重合，可以明显看出该激光点离其中心点最远位置已经超出了光环环标所限定的最大范围，而最近位置则又落入光环环标所限定的最小范围，即可判断该激光点不合格。

如图5，将待检测激光点置于旋转检测盘1下，使其中心点与旋转检测盘1的旋转圆心重合，可以明显看出该激光点离其中心点最远位置和最近位置均在光环环标所限定最大范围与最小范围之间，即可判断该激光点合格。

实施例4

将待检测的激光点放入圆度检测装置，设置两个光源围绕旋转检测盘圆心的半径分别为R和r，其中R>r，R为控制激光点的最大半径，r为控制激光点的最小半径，我们设定目标圆度半径为D，允许的边缘误差范围是±10％，则R＝110％×D，r＝90％×D；开启圆度检测装置使两个光源亮起并且旋转检测盘转动，如图4-3，这样会因为视觉残留产生一大一小、半径分别为R和r的两个光环，通过这两个光环来观察待检测的激光点，若待检测的激光点边缘最长未超出半径为R的大光环，边缘最短未短过半径为r的小光环，则判断该待检测的激光点的圆度符合要求，否则认为不合格。

如果激光点圆度目标值为为半径40um的圆，则r＝36um而R＝44um开启装置，如果激光点边缘超出了r和R半径规定的限定范围则认为圆度不合格，可参考图4和5，图4的激光点不合格，图5合格。

Claims (9)

1.一种圆度检测装置，其特征在于包括：

放大镜，其中放大镜的镜头下设置有旋转检测盘(1)，所述旋转检测盘(1)的旋转平面透明，且在旋转检测盘(1)的旋转径向上设置有一个透明刻度板(2)，所述透明刻度板通过连接机构与旋转检测盘(1)相连接，并且可以随着所述旋转检测盘的转动而相应转动。

2.如权利要求1所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：所述旋转检测盘(1)为由驱动齿轮(4)带动的透明齿轮，透明刻度板(2)设置在透明齿轮上、穿过透明齿轮的圆心。

3.如权利要求1所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：所述旋转检测盘(1)为由驱动齿轮(4)带动的环状外齿轮，环状外齿轮外缘的齿轮与驱动齿轮(4)啮合，所述透明刻度板(2)设置在环状外齿轮上、且穿过环状外齿轮的圆心。

4.如权利要求2所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：所述旋转检测盘(1)和驱动齿轮(4)设置在安装板(5)上，所述安装板(5)用于安装透明齿轮的位置底部镂空。

5.如权利要求1所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：所述旋转检测盘(1)为由驱动齿轮(4)带动的环状内齿轮，驱动齿轮(4)设置在环状内齿轮的内侧且其轮齿与环状内齿轮的轮齿啮合，所述透明刻度板(2)设置在环状内齿轮上、穿过环状内齿轮的圆心。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：所述透明刻度板(2)上还以可调节的方式设置有至少两个光源(3)，所述光源(3)为LED灯。

7.如权利要求6所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：所述透明刻度板(2)为条状且带有刻度的透明尺，所述光源(3)位置可调地设置在透明尺的尺身上。

8.如权利要求1所述的一种圆度检测装置，其特征在于包括：旋转检测盘(1)为正圆形，旋转检测盘(1)上有且仅有一个透明刻度板(2)，且透明刻度板(2)的长度与旋转检测盘(1)的直径等长，透明刻度板(2)上可移动地设置有至少两个不同颜色的LED灯作为光源(3)。

9.如权利要求8所述的一种圆度检测装置，其中所述放大镜还具有显示屏，所述显示屏与放大镜电连接，可以以放大的方式显示放大镜的画面。