一种非接触式高精密晶片面型测量仪器的制作方法

本实用新型涉及晶片面型测量，特别是一种非接触式高精密晶片面型测量仪器。

背景技术：

晶片厚度测量仪器分为接触式和非接触式测量，但是在传统的测量中，只能够单点测量，并不能有效测量整个晶片的厚度分布以及差异，现在大多数晶片在进行晶片面型测量时，所使用的晶片面型测量仪器，多是采用的接触式的方法，通过机械位移的变化以计算晶片单面的面型。该测量计算方法只能够以单线测量的方式计算面型的变化；却不能反应晶片整体的面型变化趋势。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出了一种非接触式高精密晶片面型测量仪器。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是:

一种非接触式高精密晶片面型测量仪器，其特征在于，包括工作台底板和激光测距感测器，所述工作台底板呈方形，并水平设置，其所呈的方形的两端设有2个支撑座台，所述支撑座台呈长方体，其所呈的长方体的上端面水平，且2个支撑座台上端面同水平高度，2个支撑座台上分别设有2个第一导轨，所述2个第一导轨平行设置；

所述2个支撑座台上设有移动载台，所述移动载台包括上移动载台和下移动载台，所述下移动载台呈长方形，包括两侧的2个滑台和镂空台，所述滑台的下端设有第一滑槽，所述第一滑槽与第一导轨对应配合，实现下移动载台在支撑座台上的水平前后滑动，所述镂空台位于2个滑台之间，滑台和镂空台为一体式结构，镂空台的中部开有垂直的通孔；

所述下移动载台的上端面上设有第二导轨，所述第二导轨与第一导轨垂直，所述上移动载台的下端面上设有第二滑槽，所述第二滑槽与第二导轨对应配合，实现上移动载台在下移动载台上的水平左右滑动，上移动载台的中部设有测量盘，其左侧设有分度拨盘，所述测量盘呈圆形，其下端固定设有呈圆形的齿条，其中部开有测量孔，所述测量孔呈圆形，其所呈的圆形的周边设有3个晶片支撑脚，所述3个晶片支撑脚呈三角设置，位于测量孔内，所述测量盘以上移动载台的中心为轴心自由转动，其下端的齿条通过链条与分度拨盘相连，分度拨盘转动带动测量盘转动；

所述2个支撑座台的后侧设有横跨2个支撑座台的横梁，所述横梁上第三导轨，所述第三导轨竖直设置，其上设有横杆，所述横杆水平设置，并与第三导轨垂直，其后端设有第三滑槽，所述第三滑槽与第三导轨对应配合，实现横杆在第三导轨上的竖直上下滑动；

所述激光测距感测器包括上激光测距感测器和下激光测距感测器，所述上激光测距感测器固定设置于横杆的前端，上激光测距感测器内设有上测距感测器和激光发射器，上测距感测器和激光发射器的感应和发射方向竖直朝下，所述下激光测距感测器固定设置于工作台底板上，位于2个支撑座台之间，下激光测距感测器内设有下测距感测器和激光接收器，下测距感测器和激光接收器的感应和接收方向竖直朝位下；

进一步的，所述3个晶片支撑脚处于同一水平面内，且3个晶片支撑脚所构成的支撑面与水平面平行；

进一步的，所述上激光测距感测器和下激光测距感测器相对设置。

本实用新型的测量原理，如下：首先，放置被测晶片到测量孔的晶片支撑脚上，通过调节第一导轨和第二导轨，使被测晶片位于上测距感测器的下方，测量被测晶片下端面与工作台底板之间的竖直距离，根据此竖直距离，调节并固定下测距感测器，使下测距感测器与被测晶片下端面之间的距离达到5-10cm，同时通过调节第三导轨，使上测距感测器与被测晶片上端面之间的距离达到5-10cm，启动激光发射器，激光发射器向被测晶片射出一束激光，激光到达被测晶片，并发生反射，反射的激光被激光接收器接受，随后根据计时器测得到激光束从发射到接收的时间，计算出发射器到目标的距离，得到一组距离数据，随后转动分度拨盘，带动测量盘转动，进而使被测晶片转动，对被测晶片上环形区域进行测量，得到一组环形距离数据，然后在通过前后滑动上移动载台，得到多组环形距离数据，最后根据计算公式，得出厚度、整体平均厚度、整体厚度差、翘曲度和凹陷程度的数据，进而对被测晶片的面型进行判断。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的一种非接触式高精密晶片面型测量仪器，包括上移动载台和下移动载台，通过竖直上下设置的激光测距感测器，对放置于测量盘内的被测晶片进行测量，激光测距感测器由2组上下设置的测距感测器和一组对应的激光发射、接收器构成，将厚度测量和面型测量相结合，并通过转动分度拨盘、调节上移动载台的方式，以网点、环形采集的方式，采集被测晶片的测量数据，打破了传统的单线和单点的测量方式，降低了测量误差，从而提高了数据的真实性。

同时，本实用新型进行距离数据测量时，能够做到高精度数据测量，得到的数据十分精确，能够精确到0.01um；测量稳定性高，经过测试，对于厚度的测量，数据误差能够控制在0.15um以内，对于厚度差的测量计算，数据误差能够控制在0.03um以内，对于翘曲度的测量计算，数据误差能够控制在0.06um以内，对于凹陷程度的测量计算，数据误差能够控制在0.03um以内。

附图说明

图1 本实用新型示意图。

图2 下移动载台纵截面图。

图3 上移动载台纵截面图。

具体实施方式

如图所示的一种非接触式高精密晶片面型测量仪器，其特征在于，包括工作台底板1和激光测距感测器2，所述工作台底板1呈方形，并水平设置，其所呈的方形的两端设有2个支撑座台3，所述支撑座台3呈长方体，其所呈的长方体的上端面水平，且2个支撑座台3上端面同水平高度，2个支撑座台3上分别设有2个第一导轨4，所述2个第一导轨4平行设置；

所述2个支撑座台3上设有移动载台5，所述移动载台5包括上移动载台51和下移动载台5，所述下移动载台52呈长方形，包括两侧的2个滑台6和镂空台7，所述滑台6的下端设有第一滑槽8，所述第一滑槽8与第一导轨4对应配合，实现下移动载台52在支撑座台3上的水平前后滑动，所述镂空台7位于2个滑台6之间，滑台6和镂空台7为一体式结构，镂空台7的中部开有垂直的通孔9；

所述下移动载台52的上端面上设有第二导轨10，所述第二导轨10与第一导轨4垂直，所述上移动载台51的下端面上设有第二滑槽11，所述第二滑槽11与第二导轨10对应配合，实现上移动载台51在下移动载台52上的水平左右滑动，上移动载台51的中部设有测量盘12，其左侧设有分度拨盘13，所述测量盘12呈圆形，其下端固定设有呈圆形的齿条14，其中部开有测量孔15，所述测量孔15呈圆形，其所呈的圆形的周边设有3个晶片支撑脚16，所述3个晶片支撑脚16呈三角设置，位于测量孔15内，所述测量盘12以上移动载台51的中心为轴心自由转动，其下端的齿条14通过链条23与分度拨盘13相连，分度拨盘13转动带动测量盘12转动；

所述2个支撑座台3的后侧设有横跨2个支撑座台3的横梁17，所述横梁17上第三导轨18，所述第三导轨18竖直设置，其上设有横杆19，所述横杆19水平设置，并与第三导轨18垂直，其后端设有第三滑槽20，所述第三滑槽20与第三导轨18对应配合，实现横杆19在第三导轨18上的竖直上下滑动；

所述激光测距感测器2包括上激光测距感测器21和下激光测距感测器22，所述上激光测距感测器21固定设置于横杆19的前端，上激光测距感测器21内设有上测距感测器和激光发射器，上测距感测器和激光发射器的感应和发射方向竖直朝下，所述下激光测距感测器22固定设置于工作台底板1上，位于2个支撑座台3之间，下激光测距感测器22内设有下测距感测器和激光接收器，下测距感测器和激光接收器的感应和接收方向竖直朝位下；

进一步的，所述3个晶片支撑脚16处于同一水平面内，且3个晶片支撑脚16所构成的支撑面与水平面平行；

进一步的，所述上激光测距感测器21和下激光测距感测器22相对设置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。