放置机构以及晶片表面粗糙度测量装置的制作方法

1.本公开涉及晶片领域，更具体地涉及一种放置机构以及晶片表面粗糙度测量装置。


背景技术：

2.对于检测砷化镓晶片切片后表面粗糙度的wcm(waviness curve measured)数值(即滤波波纹度曲线测量值(filtering waviness curve measured valves))，便于前序工序出货至后续工序的标准，通常需要表面粗糙度测量仪进行滤波膨胀测量晶片wcm值(标准为≤30μm)；滤波类型为高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程，每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。
3.目前申请人主要以晶片of(orientation flat，简写of)边作为参考边(也称为基准面)，用于放置晶片测量角度为标准进行测量。测量方式为将晶片放置在表面粗糙度测量仪的测量平台上，测量方向与切割方式一致，相当于垂直于切割线。金刚石线锯切割晶片表面有切割纹路，放置时也可与of边同时作为参考基准面，但存在视觉误差，导致测量方向并未与切割方向一致或并未垂直于切割线；而砂浆线切割晶片表面无纹路，只能依靠of边作为参考，由此可能会带来较大测量误差，导致后续工序加工异常等情况。测量平台由移动探针和水平放置台组成，导致测量晶片未有一个实质性放置标准，依靠人工确认放置标准，由此带来很大测量误差。


技术实现要素：

4.鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种放置机构以及晶片表面粗糙度测量装置，其能提高晶片放置的精度、降低晶片表面粗糙度的测量误差。
5.由此，在一些实施例中，一种放置机构用于晶片表面粗糙度测量，放置机构包括第一平台、第二平台、滑轨以及驱动器；第一平台包括支撑水平面、第一竖直止挡面和第二竖直止挡面，支撑水平面、第一竖直止挡面和第二竖直止挡面围成收容晶片的空间，支撑水平面沿前后方向和左右方向延伸，第一竖直止挡面垂直于支撑水平面且相对前后方向和左右方向倾斜并设定为与晶片的基准面平行，第一竖直止挡面用于与晶片的基准面贴合，第二竖直止挡面垂直于支撑水平面且与前后方向垂直，第二竖直止挡面与第一竖直止挡面的一端连接，第二竖直止挡面用于与晶片的沿前后方向穿过圆心的直径与晶片的圆周的交点处的母线之一贴合，第一竖直止挡面和第二竖直止挡面配合定位晶片；第二平台位于第一平台的下方，第二平台在上下方向上与第一平台间隔开；滑轨固定在第二平台上，滑轨沿左右方向延伸，滑轨与第一平台滑动配合以形成左右方向移动的滑动副；驱动器用于驱动第一平台，以使第一平台沿滑轨在左右方向上移动、进而使第一平台承载并定位的晶片沿左右方向移动到测量机构的测量起点位置。
6.在一些实施例中，第一竖直止挡面和第二竖直止挡面的在上下方向的高度设定为不小于晶片的厚度。
7.在一些实施例中，第一竖直止挡面的长度设定为不小于晶片的基准面的长度；第二竖直止挡面的长度设定为不小于晶片的直径。
8.在一些实施例中，第一平台还包括第三竖直面，第三竖直面垂直于支撑水平面且与左右方向垂直；第三竖直面连接于第一竖直止挡面的另一端。
9.在一些实施例中，第一竖直止挡面、第二竖直止挡面和第三竖直面的顶缘共面。
10.在一些实施例中，晶片的基准面与第二竖直止挡面的夹角为135
°
；第一竖直止挡面与第二竖直止挡面的夹角为135
°
。
11.在一些实施例中，第一平台设有沿左右方向延伸的内螺纹；驱动器包括支撑座、螺杆以及帽部；支撑座固定在第二平台上，支撑座设有螺纹孔；螺杆用于拧入支撑座的螺纹孔并与第一平台的内螺纹螺接，螺杆的长度大于第一平台的内螺纹的沿左右方向的长度且螺杆的长度设定为满足第一平台沿滑轨在左右方向上移动以使承载的晶片沿左右方向移动到测量机构的测量起点位置；帽部位于螺杆的外端并位于支撑座的左右方向的外侧，帽部供操作人员抓握来施加扭力，以使螺杆通过与支撑座的螺纹孔配合行进且螺杆进入到第一平台的内螺纹的左右方向的最内侧，进而使得第一平台沿滑轨滑动到测量机构的测量起点位置。
12.在一些实施例中，放置机构包括定位块，定位块设置在第二平台上且位于第一平台的与驱动器相反的一侧，定位块用于止挡使沿滑轨滑动的第一平台并沿滑轨滑动的第一平台被定位块止挡的位置为测量机构的测量起点位置；放置机构还包括标志件，标志件设置在第二平台上且沿前后方向位于第一平台的与第二竖直止挡面相对的一侧，标志件用于在随第一平台运动的晶片的圆周的交点与标志件处于沿前后方向的直径上时使得驱动器停止驱动。
13.在一些实施例中，放置机构还包括磁铁，磁铁沿上下方向位于测量机构和第二平台之间，以将第二平台吸附在测量机构上。
14.在一些实施例中，一种晶片表面粗糙度测量装置包括：前述的放置机构；以及测量机构，用于测量晶片的表面粗糙度。
15.本公开的有益效果如下：第一竖直止挡面和第二竖直止挡面配合实现了晶片在两侧的定位，起到了晶片放置标准的作用，交点在第一平台上的位置被固定，与人为放置晶片或仅用基准面放置晶片相比，提高了晶片的放置位置的精度、放置效率，进而确保后续的晶片表面粗糙度测量的精度(即减小测量误差)。
附图说明
16.图1是根据本公开的晶片表面粗糙度测量装置的示意图。
17.图2是根据本公开的晶片表面粗糙度测量装置的放置机构的示意图，其中，晶片并未放置在其上。
18.其中，附图标记说明如下：
19.100晶片表面粗糙度测量装置
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141a螺纹孔
20.d1前后方向
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142螺杆
21.d2左右方向
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143帽部
22.d3上下方向
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15定位块
23.1放置机构
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16标志件
24.11第一平台
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17磁铁
25.111支撑水平面
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2测量机构
26.112第一竖直止挡面
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21支撑台
27.113第二竖直止挡面
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22探针
28.114第三竖直面
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23第一移动器
29.115内螺纹
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24第二移动器
30.s空间
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200晶片
31.12第二平台
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200a基准面
32.13滑轨
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o圆心
33.14驱动器
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p交点
34.141支撑座
具体实施方式
35.附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。
36.参照图1和图2，晶片表面粗糙度测量装置100包括放置机构1以及测量机构2。
37.放置机构1用于晶片表面粗糙度测量。放置机构1包括第一平台11、第二平台12、滑轨13以及驱动器14。
38.第一平台11包括支撑水平面111、第一竖直止挡面112和第二竖直止挡面113，支撑水平面111、第一竖直止挡面112和第二竖直止挡面113围成收容晶片200的空间s，即空间s是支撑水平面111、第一竖直止挡面112和第二竖直止挡面113围成的凹部。在图中所示的示例中，该空间s在前后方向d1的远离第二竖直止挡面113的一侧、在左右方向d2的远离第一竖直止挡面112的一侧以及在上下方向d3的远离支撑水平面111的一侧是开放的。第一平台11的在上下方向d3的投影的外轮廓不受限制，可以但不限于正方形。空间s的大小依据待测量的晶片200的外形尺寸来确定，例如适用于1寸、2寸、3寸及以上的晶片200的测量。
39.支撑水平面111沿前后方向d1和左右方向d2延伸，即支撑水平面111在水平面上延伸，水平支撑面111支撑晶片200的厚度方向的一侧的表面，由此保证晶片200的厚度方向的另一侧(图中为上侧)的表面在表面粗糙度测量的精度。
40.第一竖直止挡面112垂直于支撑水平面111且相对前后方向d1和左右方向d2倾斜并设定为与晶片200的基准面(orientation flat，简写of，也称为参考边)200a平行，第一竖直止挡面112用于与晶片200的基准面200a贴合。也就是说，放置机构1适用于带有基准面200a的晶片200，第一竖直止挡面112与晶片200的基准面200a贴合实现了晶片200在一侧方的定位(尽管该侧方既不平行于前后方向d1也不平行于左右方向d2)。在图中所示的示例中，第一竖直止挡面112位于第一平台11的一个拐角处并横跨该拐角处的两个边。
41.第二竖直止挡面113垂直于支撑水平面111且与前后方向d1垂直，第二竖直止挡面113与第一竖直止挡面112的一端连接，第二竖直止挡面113用于与晶片200的沿前后方向d1穿过圆心o的直径与晶片200的圆周的交点p处的母线之一贴合，第一竖直止挡面112和第二
竖直止挡面113配合定位晶片200。第二竖直止挡面113实现了晶片200在另一侧方的定位，第一竖直止挡面112和第二竖直止挡面113配合实现了晶片200在两侧的定位，起到了晶片200放置标准的作用，交点p在第一平台11上的位置被固定，与人为放置晶片200或仅用基准面200a放置晶片200相比，提高了晶片200的放置位置的精度、放置效率，进而确保后续的晶片表面粗糙度测量的精度(即减小测量误差)。
42.如图所示，第一竖直止挡面112和第二竖直止挡面113的在上下方向d3的高度设定为不小于晶片200的厚度。由此，使得晶片200的厚度方向的一侧的待表面粗糙度测量的表面不受第一竖直止挡面112和第二竖直止挡面113的限制，提高了表面粗糙度测量的便利性。
43.如图所示，第一竖直止挡面112的长度设定为不小于晶片200的基准面200a的长度；第二竖直止挡面113的长度设定为不小于晶片200的直径。由此提高了晶片200的定位的便利性以及定位的稳定性。
44.如图所示，第一平台11还包括第三竖直面114，第三竖直面114垂直于支撑水平面111且与左右方向d2垂直；第三竖直面114连接于第一竖直止挡面112的另一端。通过第三竖直面114的设置，增加了在左右方向d2的一侧的限位，从而使得晶片200在放置到空间s内时不从第三竖直面114所处的位置处向外突出，起到了在放置晶片200时辅助定位的作用。
45.如图所示，第一竖直止挡面112、第二竖直止挡面113和第三竖直面114的顶缘共面。如此能够匹配晶片200的等厚度，提高了第一竖直止挡面112、第二竖直止挡面113定位晶片200的位置处在上下方向d3的尺寸的一致性，提高了晶片200的表面粗糙度测量的稳定性。
46.如图所示，在一示例中，晶片200的基准面200a与第二竖直止挡面113的夹角为135
°
；第一竖直止挡面112与第二竖直止挡面113的夹角为135
°
。也就是说，晶片200的基准面200a和交点p处的左右方向d2的延伸线的夹角为135
°
，适用于申请人制备的砷化镓晶片。
47.第二平台12位于第一平台11的下方，第二平台12在上下方向d3上与第一平台11间隔开。第二平台12的尺寸和不受限制，只要相关部件(例如滑轨13以及后述的定位块15、标志件16等)的布局即可。
48.滑轨13固定在第二平台12上，滑轨13沿左右方向d2延伸，滑轨13与第一平台11滑动配合以形成左右方向d2移动的滑动副。在一示例中，滑轨13为多根且沿前后方向d1间隔布置。滑轨13起到使第一平台11稳定地平移的作用。
49.驱动器14用于驱动第一平台11，以使第一平台11沿滑轨13在左右方向d2上移动、进而使第一平台11承载并定位的晶片200沿左右方向d2移动到测量机构2的测量起点位置。
50.驱动器14可以采用任何合适的构造。
51.在图中所述的示例中，驱动器14包括支撑座141、螺杆142以及帽部143。
52.支撑座141固定在第二平台12上，支撑座141设有螺纹孔141a，相应地，第一平台11设有沿左右方向d2延伸的内螺纹115。
53.螺杆142用于拧入支撑座141的螺纹孔141a并与第一平台11的内螺纹115螺接，螺杆142的长度大于第一平台11的内螺纹115的沿左右方向d2的长度且螺杆142的长度设定为满足第一平台11沿滑轨13在左右方向d2上移动以使承载的晶片200沿左右方向d2移动到测量机构2的测量起点位置。
54.帽部143位于螺杆142的外端并位于支撑座141的左右方向d2的外侧，帽部143供操作人员抓握来施加扭力，以使螺杆142通过与支撑座141的螺纹孔141a配合行进且螺杆142进入到第一平台11的内螺纹115的左右方向d2的最内侧，进而使得第一平台11沿滑轨13滑动到测量机构2的测量起点位置。
55.参照图1和图2，放置机构1包括定位块15，定位块15设置在第二平台12上且位于第一平台11的与驱动器14相反的一侧，定位块15用于止挡使沿滑轨13滑动的第一平台11并沿滑轨13滑动的第一平台11被定位块15止挡的位置为测量机构2的测量起点位置。通过定位块15的设置，可以取消人工核查第一平台11承载的晶片200是否达到测量机构2的测量起点位置。
56.参照图1和图2，为了增强测量起点位置的确认，放置机构1还包括标志件16，标志件16设置在第二平台12上且沿前后方向d1位于第一平台11的与第二竖直止挡面113相对的一侧，标志件16用于在随第一平台11运动的晶片200的圆周的交点p与标志件16处于沿前后方向d1的直径上时使得驱动器14停止驱动。当标志件16与定位块15配合使用时，起到双重确认第一平台11承载的晶片200达到测量机构2的测量起点位置的作用。标志件16可以设有尖角，如图所示，尖角的顶点用于与交点p进行连线，从而目测核查第一平台11承载的晶片200是否达到测量机构2的测量起点位置。
57.参照图1和图2，放置机构1还包括磁铁17，磁铁17沿上下方向d3位于测量机构2(具体为支撑台21)和第二平台12之间，以将第二平台12吸附在检测机构2(具体为后述的支撑台21)上。通过采用磁铁17，实现放置机构1与测量机构2的独立性，在放置机构1上放置晶片200的操作可以单独进行，提高了成批测量晶片200的效率。
58.测量机构2用于测量晶片200的表面粗糙度。
59.在图中所示的示例中，测量机构2包括支撑台21、探针22、第一移动器23和第二移动器24。
60.支撑台21用于支撑放置装置1。探针22用于测量晶片200的表面粗糙度。第一移动器23连接于探针22，以驱动探针22沿左右方向d2移动。第二移动器24连接于第一移动器23，以驱动第一移动器23连同探针22沿上下方向d3升降。第一移动器23可以采用气缸、直线电机等形式，只要实现单向平移即可。同样地，第二移动器24可以采用气缸、直线电机等形式，只要实现单向平移即可。
61.注意的是，本公开的晶片表面粗糙度测量装置100适合任何材质的带有基准面的晶片。
62.采用上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。