CN220524930U - 一种用于low-k晶圆的片厚测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于LOW‑K晶圆的片厚测量装置，包括二维平移机构、与二维平移机构相连接的控制器、在二维平移机构和控制器之间进行数据传输的通信模块以及人机交互界面，所述二维平移机构包括二维平移台、通过固定块固定非接触式位移传感器，所述非接触式位移传感器将测量的数据信息通过通信模块传递至控制器，控制器将收到的数据信息与目标数据对比并判断加工是否准确完成；所述人机交互界面与控制器之间进行数据传输。本实用新型基于PC控制，可广泛应用于激光加工领域，该片厚测量装置可以极大的提高晶圆测量精度，稳定性高，响应快。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种厚度测量装置，该测量装置可以应用于LOW-K晶圆的的片厚测量。
背景技术
随着芯片集成度的不断提高，线宽越来越小，RC时延、串扰噪声和功耗等越来越成为严重的问题。low-k(低介电常数)技术在这样的背景下产生并逐渐应用到集成电路工艺中。low-k材料代替SiO2能够进一步提高芯片的速度；65nm以下集成电路逐渐引入Low-k材料；先进封装公司纷纷采购low-k晶圆切割设备，低k电介质绝缘薄膜的使用日益增多，low-k晶圆激光刻槽设备需求增多，以满足先进封装的需求。
在封装过程中，传统的机械晶圆切割技术在切割过程产生的碎片，崩边，污染，分层与剥离等不良现象无法满足下一代集成电路的生产需求。激光刻槽正在不断普及。对于所刻槽的深度测量是与激光设备相配套使用的，以加工的提高可靠性。
在半导体芯片测试领域，基于ETHERCAT总线控制的测量装置广泛应用于工业生产中，并随着现代化工业的发展，发挥着越来越重要的作用，片厚测量装置是半导体激光刻槽设备的核心部件，该装置的性能直接决定了激光刻槽设备的综合性能，以往的测量装置成本高，测量效率和精度低，响应性也比较慢，因此急需研发一款性价比高的片厚测量装置应用于半导体领域。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种用于LOW-K晶圆的片厚测量装置。
包括位置调节机构、与位置调节机构相连接的控制器、进行数据传输的通信模块，所述位置调节机构包括平移台，通过固定块将非接触式位移传感器固定在平移台上，平移台执行控制器的指令调整位置正对LOW-K晶圆中心基准位置，非接触式位移传感器测量的数据信息通过通信模块传递至控制器，控制器的通信模块再将测量数据信息传送给PC，PC将收到的数据信息与目标数据对比并判断加工是否准确完成。
进一步的，所述平移台能够实现X、Y两个方向的位置调节，其中X方向使得非接触式位移传感器上下运动，Y方向使得非接触式位移传感器前后运动。
进一步的，所述非触式位移传感器与通信模块之间通过ETHERCAT总线通信进行数据传输。
进一步的，所述非接触式位移传感器通过发射红外激光来实现非接触测量。
进一步的，所述控制器中设有用以连续和循环采集数据的变址寄存器。
进一步的，所述控制器连接人机交互界面，所述人机交互界面与控制器之间进行数据传输。
非接触式位移传感器主要用于完成测量数据的采集，通信模块则负责非接触式位移传感器和控制器之间的数据传输，而控制器通过PC，主要完成数据的分析对比等等。。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
该测厚装置可以实现位置调整，针对晶圆可以极大的提高系统精度，避免外界干扰，降低成本，增加系统稳定性；
本实用新型通过PC控制，可以广泛应用于激光加工领域，而且操作便捷，人机交互界面美观。
（3）本发明的测量精度可达纳米级，测量精度高，响应性可达微秒级，且稳定性非常高，不容易受外界干扰，从而保证激光刻槽设备的稳定工作。
附图说明
图1为本实用新型一种用于LOW-K晶圆的片厚测量装置逻辑图；
图2为本实用新型的二维平移机构示意图；
图3为本实用新型流程图。
图4位本实用新型整体示意图。
图中：1是二维平移台 ；2是固定块 ；3是非接触式位移传感器，4是控制器，5是人机交互界面；6是通信模块。
具体实施方式
请参见图1本实用新型提供的一种用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于，包括二维平移机构、与二维平移机构相连接的控制器、在二维平移机构和控制器之间进行数据传输的通信模块以及人机交互界面，所述二维平移机构包括二维平移台1、二维平移台可实现XY两个方向的调节，其中X方向可以调整使其上下运动，从而保证被测量物在非接触式传感器的测量范围内，Y方向可以使其前后运动，从而保证被测量物中心基准位置的准确性，通过固定块2固定非接触式位移传感器3，所述非接触式位移传感器3将测量的数据信息通过通信模块传递至控制器，控制器将收到的数据信息与目标数据对比并判断加工是否准确完成；所述人机交互界面与控制器之间进行数据传输。二维平移机构如图2所示。
测量原理如下：
开启人机交互系统软件后，进入测量界面，点击开始测量，非接触式位移传感器执行测量晶圆片的厚度，再点击数据读取按钮，人机交互界面上的数据寄存器会显示测量的数据，通信模块将测量数据信息传送给PC，PC再根据测量的厚度信息与目标值做对比，以判断加工是否准确完成，其判断的过程如下：
控制器通过总线通信模块向非接触式位移传感器发送COE，00，000的ASCII码，若发送正常，总线返回COE，00，000给PC，PC在将传送的数据进行ASCII码转换，并将读取的数据和目标数据做对比，若在误差范围内，则系统认为加工完成，若误差过大，系统提示加工误差过大，并停止当前加工流程。
每个晶圆片均设有数据寄存器，通过PC的变址寄存器，可以实现数据的连续采样和循环采样，以保证片厚测量稳定，可靠的工作，防止由于测量误差过大，而影响后续工序，并且采集的数据信息通过人际交互界面数据显示出来，以便操作人员及时的记录和跟踪。
虽然本实用新型已以较佳实施案例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于，包括位置调节机构、与位置调节机构相连接的控制器、进行数据传输的通信模块，所述位置调节机构包括平移台，通过固定块将非接触式位移传感器固定在平移台上，平移台执行控制器的指令调整位置正对LOW-K晶圆中心基准位置，非接触式位移传感器测量的数据信息通过通信模块传递至控制器，控制器的通信模块再将测量数据信息传送给PC，PC将收到的数据信息与目标数据对比并判断加工是否准确完成。
2.根据权利要求1所述的用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于：所述平移台能够实现X、Y两个方向的位置调节，其中X方向使得非接触式位移传感器上下运动，Y方向使得非接触式位移传感器前后运动。
3.根据权利要求1所述的用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于：所述非接触式位移传感器与通信模块之间通过ETHERCAT总线通信进行数据传输。
4.根据权利要求1所述的用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于：所述非接触式位移传感器通过发射红外激光来实现非接触测量。
5.根据权利要求1所述的用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于：所述控制器中设有用以连续和循环采集数据的变址寄存器。
6.根据权利要求1所述的用于LOW-K晶圆的片厚测量装置，其特征在于：所述控制器连接人机交互界面，所述人机交互界面与控制器之间进行数据传输。
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