本申請(qǐng)涉及測(cè)量設(shè)備，尤其涉及一種晶圓厚度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

1、測(cè)量晶圓厚度時(shí)，通常是將晶圓放置于晶圓測(cè)量平臺(tái)上，然后手動(dòng)對(duì)晶圓進(jìn)行單向測(cè)量。晶圓放置于測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行厚度測(cè)量時(shí)，平臺(tái)可能有灰塵或碎屑，容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。也有部分方案利用激光自動(dòng)測(cè)厚儀對(duì)晶圓的厚度進(jìn)行測(cè)量。但是，激光自動(dòng)測(cè)厚儀的制作成本高，會(huì)增加測(cè)量設(shè)備成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N厚度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，能夠有效保證工件厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)利于降低設(shè)備成本。

2、本申請(qǐng)一方面實(shí)施例提供了一種厚度測(cè)量系統(tǒng)，包括：

3、測(cè)量裝置，包括基座、第一測(cè)量機(jī)構(gòu)和第二測(cè)量機(jī)構(gòu)，

4、所述第一測(cè)量機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)組件及與所述第一驅(qū)動(dòng)組件連接的第一測(cè)量?jī)x，所述第一驅(qū)動(dòng)組件安裝于所述基座，所述第一驅(qū)動(dòng)組件用于帶動(dòng)所述第一測(cè)量?jī)x沿第一方向移動(dòng)；

5、所述第二測(cè)量機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū)動(dòng)組件及與所述第二驅(qū)動(dòng)組件連接的第二測(cè)量?jī)x，所述第二驅(qū)動(dòng)組件安裝于所述基座且位于所述第一驅(qū)動(dòng)組件的對(duì)側(cè)，所述第二驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)所述第二測(cè)量?jī)x沿所述第一方向移動(dòng)，

6、其中，所述第一測(cè)量?jī)x和所述第二測(cè)量?jī)x均包括可伸縮移動(dòng)的測(cè)量探針，所述第一測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針和所述第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針正對(duì)設(shè)置，且所述第一測(cè)量?jī)x和所述第二測(cè)量?jī)x之間限定有用于放置工件的測(cè)量空間；以及

7、機(jī)械手機(jī)構(gòu)，用于抓取工件并將所述工件移動(dòng)至所述測(cè)量空間。

8、進(jìn)一步地，所述第一方向?yàn)樨Q直方向，所述第一測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針與所述第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針之間的連線與所述第一方向平行。

9、進(jìn)一步地，還包括托片機(jī)構(gòu)，所述托片機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述基座的一側(cè)，且所述托片機(jī)構(gòu)位于所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)的行程范圍內(nèi)，其中，所述托片機(jī)構(gòu)設(shè)置有至少一個(gè)放置槽。

10、進(jìn)一步地，所述托片機(jī)構(gòu)包括托片平臺(tái)和支撐座，所述支撐座安裝于所述基座，所述托片平臺(tái)安裝于所述支撐座，所述托片平臺(tái)的上端面水平設(shè)置，所述放置槽設(shè)置于所述托片平臺(tái)的上端面。

11、進(jìn)一步地，所述托片平臺(tái)設(shè)置有多個(gè)放置槽，每個(gè)所述放置槽的尺寸相同或不同。

12、進(jìn)一步地，各個(gè)所述放置槽的尺寸不同，其中，各個(gè)所述放置槽同心設(shè)置，且各個(gè)所述放置槽的尺寸由上及下依次減小。

13、進(jìn)一步地，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括第一移動(dòng)組件、第二移動(dòng)組件及抓手，所述第一移動(dòng)組件安裝于所述托片機(jī)構(gòu)的一側(cè)，所述第二移動(dòng)組件安裝于所述第一移動(dòng)組件，所述第一移動(dòng)組件用于帶動(dòng)所述第二移動(dòng)組件升降，所述抓手安裝于所述第二移動(dòng)組件，所述第二移動(dòng)組件用于帶動(dòng)所述抓手水平移動(dòng)，所述抓手用于抓取所述工件。

14、進(jìn)一步地，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)、所述托片機(jī)構(gòu)及所述測(cè)量裝置沿同一直線依次間隔分布，所述托片機(jī)構(gòu)設(shè)置有供所述第二移動(dòng)組件及所述抓手穿過(guò)的避讓通道。

15、進(jìn)一步地，還包括固定座，所述托片機(jī)構(gòu)和所述測(cè)量機(jī)構(gòu)均安裝于所述固定座。

16、本申請(qǐng)另一方面實(shí)施例公開(kāi)了一種測(cè)量方法，應(yīng)用于前述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量方法包括如下步驟：

17、控制所述第一測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量探針和所述第二測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量探針對(duì)位抵接，將所述第一測(cè)量?jī)x和所述第二測(cè)量?jī)x的讀數(shù)設(shè)為第一測(cè)量值h0；

18、控制所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)抓取工件并將所述工件移動(dòng)至所述測(cè)量空間，使所述工件的厚度方向與所述第一測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量探針和所述第二測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量探針的連線平行；

19、控制第一測(cè)量機(jī)構(gòu)和第二測(cè)量機(jī)構(gòu)朝向所述工件移動(dòng)，并使所述第一測(cè)量?jī)x和所述第二測(cè)量?jī)x均與所述工件抵接，讀取所述第一測(cè)量?jī)x的數(shù)值h1和所述第二測(cè)量?jī)x的數(shù)值h2；

20、根據(jù)所述第一測(cè)量?jī)x的數(shù)值h1和所述第二測(cè)量?jī)x的數(shù)值h2計(jì)算所述工件的厚度h。

21、從以上技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例至少具有以下有益效果：

22、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的厚度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法中，第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針正對(duì)設(shè)置，且第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x可以在各自的驅(qū)動(dòng)組件的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)相向運(yùn)動(dòng)，如此，在對(duì)工件進(jìn)行厚度測(cè)量時(shí)，可以使第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針?lè)謩e與工件的兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的表面抵接，從而測(cè)出兩個(gè)測(cè)量探針之間的距離，進(jìn)而測(cè)量出工件被測(cè)量位置的厚度。本申請(qǐng)實(shí)施例中，測(cè)量厚度前可以使第一測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針與第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針相抵，以確保兩個(gè)測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針正對(duì)，從而使測(cè)量探針測(cè)量工件的位置為工件同一厚度方向的兩個(gè)側(cè)面，有助于保證厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性；利用第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針?lè)謩e對(duì)工件的兩側(cè)進(jìn)行取點(diǎn)測(cè)量，可以減少非工件自身結(jié)構(gòu)對(duì)工件厚度測(cè)量造成的影響，利于提高厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性；同時(shí)，本申請(qǐng)實(shí)施例利用第一驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)第一測(cè)量?jī)x沿第一方向移動(dòng)、利用第二驅(qū)動(dòng)組件第二測(cè)量?jī)x沿第一方向移動(dòng)，可以使得第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x相向運(yùn)動(dòng)，從而可以對(duì)工件兩側(cè)進(jìn)行取點(diǎn)測(cè)量，以測(cè)出工件的厚度，相較于激光自動(dòng)測(cè)厚儀對(duì)工件進(jìn)行厚度測(cè)量，有助于降低設(shè)備成本，激光測(cè)量對(duì)光量具有一定要求，測(cè)量時(shí)容易受到環(huán)境因素的干擾，而本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)光量無(wú)要求，對(duì)環(huán)境要求較低，有效提高了實(shí)用性；利用機(jī)械手機(jī)構(gòu)抓取并將工件移動(dòng)至測(cè)量空間進(jìn)行測(cè)量，可以使工件在測(cè)量使保持穩(wěn)定，利于保證厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性。此外，由于第一測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針和第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針均可以伸縮且均為通過(guò)縮入量來(lái)反映所測(cè)量的工件厚度，如此，第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針的縮入量可以自由互補(bǔ)，即可以在工件沒(méi)有位于第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x之間的中線位置時(shí)也可以準(zhǔn)確地測(cè)量出工件的厚度，從而可以進(jìn)一步保證厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向?yàn)樨Q直方向，所述第一測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針與所述第二測(cè)量?jī)x的測(cè)量探針之間的連線與所述第一方向平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括托片機(jī)構(gòu)，所述托片機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述基座的一側(cè)，且所述托片機(jī)構(gòu)位于所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)的行程范圍內(nèi)，其中，所述托片機(jī)構(gòu)設(shè)置有至少一個(gè)放置槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述托片機(jī)構(gòu)包括托片平臺(tái)和支撐座，所述支撐座安裝于所述基座，所述托片平臺(tái)安裝于所述支撐座，所述托片平臺(tái)的上端面水平設(shè)置，所述放置槽設(shè)置于所述托片平臺(tái)的上端面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述托片平臺(tái)設(shè)置有多個(gè)放置槽，每個(gè)所述放置槽的尺寸相同或不同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)所述放置槽的尺寸不同，其中，各個(gè)所述放置槽同心設(shè)置，且各個(gè)所述放置槽的尺寸由上及下依次減小。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)包括第一移動(dòng)組件、第二移動(dòng)組件及抓手，所述第一移動(dòng)組件安裝于所述托片機(jī)構(gòu)的一側(cè)，所述第二移動(dòng)組件安裝于所述第一移動(dòng)組件，所述第一移動(dòng)組件用于帶動(dòng)所述第二移動(dòng)組件升降，所述抓手安裝于所述第二移動(dòng)組件，所述第二移動(dòng)組件用于帶動(dòng)所述抓手水平移動(dòng)，所述抓手用于抓取所述工件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)、所述托片機(jī)構(gòu)及所述測(cè)量裝置沿同一直線依次間隔分布，所述托片機(jī)構(gòu)設(shè)置有供所述第二移動(dòng)組件及所述抓手穿過(guò)的避讓通道。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括固定座，所述托片機(jī)構(gòu)和所述測(cè)量機(jī)構(gòu)均安裝于所述固定座。

10.一種測(cè)量方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的厚度測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮穸葴y(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，涉及測(cè)量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，其中，厚度測(cè)量系統(tǒng)包括：測(cè)量裝置，包括基座、第一測(cè)量機(jī)構(gòu)和第二測(cè)量機(jī)構(gòu)，第一測(cè)量機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)組件及與第一驅(qū)動(dòng)組件連接的第一測(cè)量?jī)x，第一驅(qū)動(dòng)組件安裝于基座，第一驅(qū)動(dòng)組件用于帶動(dòng)第一測(cè)量?jī)x沿第一方向移動(dòng)；第二測(cè)量機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū)動(dòng)組件及與第二驅(qū)動(dòng)組件連接的第二測(cè)量?jī)x，第二驅(qū)動(dòng)組件安裝于基座且位于第一驅(qū)動(dòng)組件的對(duì)側(cè)，第二驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)第二測(cè)量?jī)x沿第一方向移動(dòng)，第一測(cè)量?jī)x和第二測(cè)量?jī)x之間限定有用于放置工件的測(cè)量空間；以及機(jī)械手機(jī)構(gòu)，用于抓取工件并將工件移動(dòng)至測(cè)量空間。本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)對(duì)工件的雙側(cè)進(jìn)行取點(diǎn)測(cè)量，以提高厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：湯燦東,羅家明,吳偉平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東長(zhǎng)信精密設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19