CN220472600U - 多点式晶片厚度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多点式晶片厚度测量装置，涉及晶片检测技术领域，该多点式晶片厚度测量装置包括载台、测量支架和多个厚度测量探头，载台设置有用于承载晶片的承载面，测量支架设置在载台的上方，多个厚度测量探头沿直线方向间隔分布在测量支架上，载台能够相对测量支架绕承载面的中心法线转动，以使多个厚度测量探头检测不同位置的晶片的厚度。相较于现有技术，本实用新型通过多个厚度测量探头能够实现对晶片的多点厚度测量，大幅提升了测量效率。同时多个厚度检测探头的水平位置保持固定，利用载台带动晶片转动以实现不同位置的厚度测量，避免了探头相对于晶片面水平运动带来的误差，大大提升了测量精度。

Description

多点式晶片厚度测量装置

技术领域

本实用新型涉及晶片检测技术领域，具体而言，涉及一种多点式晶片厚度测量装置。

背景技术

在碳化硅长晶完成后，需要对晶锭进行切割以得到晶片，在对晶片进行后续制程前，需要对晶片的厚度进行测量，并根据多处厚度测量结果来准确检测晶片厚度和曲度。经发明人研究发现，目前针对晶片的厚度测量方式，多是采用单探头模式，当需要对多个点位的晶片厚度进行测量时，测量效率低下。同时，现有的厚度测量方式，多是采用探头沿晶片平面运动，晶片不动，单探头采集不同位置处的晶片厚度，在探头运动过程中，容易出现误差或者基准丢失的情况，测量精度收到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多点式晶片厚度测量装置，其采用多点式测量，能够同时对多个点位的晶片厚度进行测量，效率高，并且探头相对水平位置固定，能够对不同位置的晶片厚度进行测量，测量精度高。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种多点式晶片厚度测量装置，包括载台、测量支架和多个厚度测量探头，所述载台设置有用于承载晶片的承载面，所述测量支架设置在所述载台的上方，多个所述厚度测量探头沿直线方向间隔分布在所述测量支架上，用于检测所述承载面上的所述晶片的厚度，且其中一个所述厚度测量探头在所述承载面上的投影与所述载台的中心相重合，所述载台能够相对所述测量支架绕所述承载面的中心法线转动，以使多个所述厚度测量探头检测不同位置的所述晶片的厚度。

在可选的实施方式中，所述多点式晶片厚度测量装置还包括机台，所述载台远离所述承载面的一侧中心设置有转轴，所述转轴可转动地设置在所述机台上，以使所述载台能够相对所述机台转动，所述机台的边缘还设置有承载支架，所述承载支架与所述载台间隔设置，并向上延伸，所述测量支架与所述承载支架连接。

在可选的实施方式中，所述测量支架包括横杆，所述横杆的一端与所述承载支架连接，另一端延伸至所述承载面的上方，且所述横杆在所述承载面上的投影与所述承载面的中心重合，多个所述厚度测量探头均匀分布在所述横杆上，并向下伸出所述横杆。

在可选的实施方式中，多个所述厚度测量探头包括间隔设置的第一探头、第二探头和第三探头，所述第二探头设置在所述横杆的中部，且所述第二探头在所述承载面上的投影与所述载台的中心相重合，用于测量所述晶片中心位置的厚度，所述第一探头和所述第二探头分别设置在所述横杆的两端，用于测量所述晶片边缘位置的厚度。

在可选的实施方式中，每个所述厚度测量探头的底端设置有弹性垫，所述弹性垫的底侧设置有超声波量表头，所述横杆的一端与所述承载支架活动连接，并能够相对所述承载支架上下运动，以带动多个所述厚度测量探头上的所述超声波量表头贴合在所述晶片的表面。

在可选的实施方式中，所述承载支架上还设置有竖向滑轨，所述横杆的一端设置有滑块，所述滑块活动嵌套在所述竖向滑轨上，以使所述横杆能够相对所述承载支架上下滑动。

在可选的实施方式中，所述机台上还设置有角度盘，所述角度盘位于所述载台的底侧，且所述角度盘内设置有驱动组件，所述驱动组件与所述转轴传动连接，用于带动所述载台相对所述机台转动预设角度。

在可选的实施方式中，所述角度盘的一侧开设有传动开口，所述驱动组件包括驱动齿轮组和拨动齿轮，所述转轴上套设有传动齿轮，所述驱动齿轮组的一侧与所述传动齿轮相啮合，所述拨动齿轮部分伸出所述传动开口，并与所述驱动齿轮组的另一侧相啮合。

在可选的实施方式中，所述拨动齿轮上同心设置有刻度盘，所述刻度盘用于带动所述拨动齿轮转动，所述角度盘上设置有指针，所述指针设置在所述传动开口上侧，并伸向所述刻度盘。

在可选的实施方式中，所述刻度盘的外周面设置有防滑纹路。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的多点式晶片厚度测量装置，将晶片放置在载台上的承载面上，然后多个厚度测量探头间隔分布在测量支架上，能够多点检测承载面上的晶片的厚度，且其中一个厚度测量探头在承载面上的投影与载台的中心相重合，载台能够相对测量支架绕承载面的中心法线转动，从而使得多个厚度测量探头检测不同位置的晶片的厚度。相较于现有技术，本实用新型通过在测量支架上设置多个厚度测量探头，通过多个厚度测量探头能够实现对晶片的多点厚度测量，大幅提升了测量效率。同时多个厚度检测探头的水平位置保持固定，利用载台带动晶片转动以实现不同位置的厚度测量，避免了探头相对于晶片面水平运动带来的误差，大大提升了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的多点式晶片厚度测量装置的结构示意图；

图2为图1中测量支架与载台的结构示意图；

图3为图1中测量支架与承载支架的连接结构示意图；

图4为图1中角度盘的内部结构示意图；

图5为图1中角度盘与刻度盘的位置关系示意图；

图6为图4中刻度盘与拨动齿轮的结构示意图。

图标:

100-多点式晶片厚度测量装置；110-载台；111-转轴；113-传动齿轮；130-测量支架；131-横杆；150-厚度测量探头；151-第一探头；153-第二探头；155-第三探头；157-弹性垫；159-超声波量表头；170-机台；171-承载支架；173-竖向滑轨；190-角度盘；191-驱动组件；193-驱动齿轮组；195-拨动齿轮；197-刻度盘；198-防滑纹路；199-指针；200-晶片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1至图6，本实施例提供一种多点式晶片厚度测量装置100，其采用多点式测量，能够同时对多个点位的晶片200厚度进行测量，效率高，并且探头相对水平位置固定，能够对不同位置的晶片200厚度进行测量，测量精度高。

本实施例提供的多点式晶片厚度测量装置100，包括载台110、测量支架130和多个厚度测量探头150，载台110设置有用于承载晶片200的承载面，测量支架130设置在载台110的上方，多个厚度测量探头150沿直线方向间隔分布在测量支架130上，用于检测承载面上的晶片200的厚度，且其中一个厚度测量探头150在承载面上的投影与载台110的中心相重合，载台110能够相对测量支架130绕承载面的中心法线转动，以使多个厚度测量探头150检测不同位置的晶片200的厚度。

值得注意的是，本实施例中测量支架130的位置固定，多个厚度测量探头150间隔设置在测量支架130上，因此多个厚度测量探头150的水平位置保持相对固定，当多个厚度测量探头150检测完一次厚度测量后，可以转动载台110，带动晶片200转动至预设位置后停止，从而实现不同位置状态下晶片200厚度的多点测量。本实施例通过在测量支架130上设置多个厚度测量探头150，通过多个厚度测量探头150能够实现对晶片200的多点厚度测量，大幅提升了测量效率。同时多个厚度检测探头的水平位置保持固定，利用载台110带动晶片200转动以实现不同位置的厚度测量，避免了探头相对于晶片200面水平运动带来的误差，大大提升了测量精度。

进一步地，多点式晶片厚度测量装置100还包括机台170，载台110远离承载面的一侧中心设置有转轴111，转轴111可转动地设置在机台170上，以使载台110能够相对机台170转动，机台170的边缘还设置有承载支架171，承载支架171与载台110间隔设置，并向上延伸，测量支架130与承载支架171连接。具体地，机台170可以是承载基底，能够支撑载台110和测量支架130，并且机台170上还可以设置有中控机和显示屏等电控设备，能够对厚度检测结果进行存储、计算和显示，输出厚度检测结果。载台110可转动地设置在机台170上，从而方便转动，进而带动晶片200转动。

在本实施例中，测量支架130包括横杆131，横杆131的一端与承载支架171连接，另一端延伸至承载面的上方，且横杆131在承载面上的投影与承载面的中心重合，多个厚度测量探头150均匀分布在横杆131上，并向下伸出横杆131。具体地，横杆131呈直线杆状，并且晶片200放置在承载面的中心，能够保证横杆131沿晶片200的直径方向布置，多个厚度测量探头150均匀固定安装在横杆131上，从而能够在同一直线方向上对晶片200进行多点测量，一次性获取同一直径上多个点位的晶片200的厚度，提升测量效率。

在本实施例中，多个厚度测量探头150包括间隔设置的第一探头151、第二探头153和第三探头155，第二探头153设置在横杆131的中部，且第二探头153在承载面上的投影与载台110的中心相重合，用于测量晶片200中心位置的厚度，第一探头151和第二探头153分别设置在横杆131的两端，用于测量晶片200边缘位置的厚度。具体地，通过设置第一探头151、第二探头153和第三探头155，能够实现三点测量，对晶片200的中心和边缘区域进行厚度测量，提升测量效率。

在本实施例中，每个厚度测量探头150的底端设置有弹性垫157，弹性垫157的底侧设置有超声波量表头159，横杆131的一端与承载支架171活动连接，并能够相对承载支架171上下运动，以带动多个厚度测量探头150上的超声波量表头159贴合在晶片200的表面。具体地，此处超声波量表头159为双晶探头，通过采用超声波厚度测量原理进行厚度测量，具体可以参考现有技术中的超声波厚度检测仪。

在本实施例中，承载支架171上还设置有竖向滑轨173，横杆131的一端设置有滑块，滑块活动嵌套在竖向滑轨173上，以使横杆131能够相对承载支架171上下滑动。具体地，可以手动拨动横杆131向下运动，使得测量时厚度测量探头150的弹性垫157能够弹性抵持在晶片200的表面实现贴合，以达到更好的厚度测量效果。并且弹性垫157的设置也能够保证多个超声波量表头159均能够实现晶片200厚度的测量。在测量完成后，可以手动拨动横杆131向上运动，然后转动载台110，将晶片200转动到位后继续下一次测量。

值得注意的是，此处厚度测量探头150也可以是红外测距探头，其采用固定结构，即横杆131固定在承载支架171上，不会上下运动，在晶片200未放置之前测量与承载面之间的距离，作为基准，然后晶片200放置后可以通过测量与晶片200表面之间距离，通过计算即可得出晶片200的厚度，实现晶片200厚度的测量。具体关于红外测距探头的工作原理和结构可以参考现有技术中的相关描述。

在本实施例中，机台170上还设置有角度盘190，角度盘190位于载台110的底侧，且角度盘190内设置有驱动组件191，驱动组件191与转轴111传动连接，用于带动载台110相对机台170转动预设角度。具体地，角度盘190设置在机台170的台面与载台110之间，载台110通过转轴111与机台170转动连接，角度盘190能够起到容纳驱动组件191的作用，在驱动组件191的驱动作用下，载台110能够相对机台170转动预设角度，从而实现晶片200的转动。

在本实施例中，角度盘190的一侧开设有传动开口，驱动组件191包括驱动齿轮组193和拨动齿轮195，转轴111上套设有传动齿轮113，驱动齿轮组193的一侧与传动齿轮113相啮合，拨动齿轮195部分伸出传动开口，并与驱动齿轮组193的另一侧相啮合。具体地，驱动齿轮组193可以是单个齿轮，也可以是多个相互啮合传动的齿轮，其具体数量和尺寸可以根据传动需求决定。此处拨动齿轮195部分伸出传动开口，因此可以用手转动拨动齿轮195，从而通过驱动齿轮带动传动齿轮113转动，进而实现载台110的转动。

在本实施例中，拨动齿轮195上同心设置有刻度盘197，刻度盘197用于带动拨动齿轮195转动，角度盘190上设置有指针199，指针199设置在传动开口上侧，并伸向刻度盘197。具体地，拨动齿轮195上的刻度盘197呈周向分布，可以标注角度，而角度盘190上设置有指针199，能够确定对应的角度，例如，在初始状态时，指针199指向刻度盘197上的0°，此时晶片200完成一次厚度测量，然后用手转动刻度盘197，使得指针199指向刻度盘197上的30°，此时晶片200再一次完成厚度测量，继续转动刻度盘197后进行厚度测量，直至指针199再次指向0°，即完成了多次厚度测量。

进一步地，刻度盘197的外周面设置有防滑纹路198。具体地，刻度盘197的外周面设置有防滑纹路198，能够便于用手拨动刻度盘197。并且，为了保证测量过程中刻度盘197不会转动，驱动齿轮组193、拨动齿轮195和传动齿轮113相互啮合时均具有一定的阻尼，以保证仅仅在外力作用下刻度盘197才会发生转动，进而保证测量过程中的位置准确性。

需要说明的是，本实施例中横杆131的上下滑动过程，刻度盘197的转动过程均是采用手动方式，在本实用新型其他较佳的实施例中，也可以采用自动器械进行动作，例如在竖向滑轨173上设置第一驱动件，该第一驱动件可以是气缸，通过气缸带动横杆131上下运动，同时在角度盘190上设置第二驱动件，第二驱动件可以是步进电机，该步进电机与刻度盘197传动连接，如通过滚轮抵持，通过步进电机带动刻度盘197转动，其中第一驱动件和第二驱动件均与机台170上的中控机电连接，以便于控制。

综上所述，本实施例提供的多点式晶片厚度测量装置100，将晶片200放置在载台110上的承载面上，然后多个厚度测量探头150间隔分布在测量支架130上，能够多点检测承载面上的晶片200的厚度，且其中一个厚度测量探头150在承载面上的投影与载台110的中心相重合，载台110能够相对测量支架130绕承载面的中心法线转动，从而使得多个厚度测量探头150检测不同位置的晶片200的厚度。相较于现有技术，本实施例通过在测量支架130上设置多个厚度测量探头150，通过多个厚度测量探头150能够实现对晶片200的多点厚度测量，大幅提升了测量效率。同时多个厚度检测探头的水平位置保持固定，利用载台110带动晶片200转动以实现不同位置的厚度测量，避免了探头相对于晶片200面水平运动带来的误差，大大提升了测量精度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，包括载台(110)、测量支架(130)和多个厚度测量探头(150)，所述载台(110)设置有用于承载晶片(200)的承载面，所述测量支架(130)设置在所述载台(110)的上方，多个所述厚度测量探头(150)间隔分布在所述测量支架(130)上，用于检测所述承载面上的所述晶片(200)的厚度，且其中一个所述厚度测量探头(150)在所述承载面上的投影与所述载台(110)的中心相重合，所述载台(110)能够相对所述测量支架(130)绕所述承载面的中心法线转动，以使多个所述厚度测量探头(150)检测不同位置的所述晶片(200)的厚度。

2.根据权利要求1所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述多点式晶片厚度测量装置还包括机台(170)，所述载台(110)远离所述承载面的一侧中心设置有转轴(111)，所述转轴(111)可转动地设置在所述机台(170)上，以使所述载台(110)能够相对所述机台(170)转动，所述机台(170)的边缘还设置有承载支架(171)，所述承载支架(171)与所述载台(110)间隔设置，并向上延伸，所述测量支架(130)与所述承载支架(171)连接。

3.根据权利要求2所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述测量支架(130)包括横杆(131)，所述横杆(131)的一端与所述承载支架(171)连接，另一端延伸至所述承载面的上方，且所述横杆(131)在所述承载面上的投影与所述承载面的中心重合，多个所述厚度测量探头(150)沿直线方向均匀分布在所述横杆(131)上，并向下伸出所述横杆(131)。

4.根据权利要求3所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，多个所述厚度测量探头(150)包括间隔设置的第一探头(151)、第二探头(153)和第三探头(155)，所述第二探头(153)设置在所述横杆(131)的中部，且所述第二探头(153)在所述承载面上的投影与所述载台(110)的中心相重合，用于测量所述晶片(200)中心位置的厚度，所述第一探头(151)和所述第二探头(153)分别设置在所述横杆(131)的两端，用于测量所述晶片(200)边缘位置的厚度。

5.根据权利要求3所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，每个所述厚度测量探头(150)的底端设置有弹性垫(157)，所述弹性垫(157)的底侧设置有超声波量表头(159)，所述横杆(131)的一端与所述承载支架(171)活动连接，并能够相对所述承载支架(171)上下运动，以带动多个所述厚度测量探头(150)上的所述超声波量表头(159)贴合在所述晶片(200)的表面。

6.根据权利要求5所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述承载支架(171)上还设置有竖向滑轨(173)，所述横杆(131)的一端设置有滑块，所述滑块活动嵌套在所述竖向滑轨(173)上，以使所述横杆(131)能够相对所述承载支架(171)上下滑动。

7.根据权利要求2-6任一项所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述机台(170)上还设置有角度盘(190)，所述角度盘(190)位于所述载台(110)的底侧，且所述角度盘(190)内设置有驱动组件(191)，所述驱动组件(191)与所述转轴(111)传动连接，用于带动所述载台(110)相对所述机台(170)转动预设角度。

8.根据权利要求7所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述角度盘(190)的一侧开设有传动开口，所述驱动组件(191)包括驱动齿轮组(193)和拨动齿轮(195)，所述转轴(111)上套设有传动齿轮(113)，所述驱动齿轮组(193)的一侧与所述传动齿轮(113)相啮合，所述拨动齿轮(195)部分伸出所述传动开口，并与所述驱动齿轮组(193)的另一侧相啮合。

9.根据权利要求8所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述拨动齿轮(195)上同心设置有刻度盘(197)，所述刻度盘(197)用于带动所述拨动齿轮(195)转动，所述角度盘(190)上设置有指针(199)，所述指针(199)设置在所述传动开口上侧，并伸向所述刻度盘(197)。

10.根据权利要求9所述的多点式晶片厚度测量装置，其特征在于，所述刻度盘(197)的外周面设置有防滑纹路(198)。