CN209877902U - 一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置 - Google Patents

Abstract

一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，包括升降平台、晶棒放置平台、可视化储存部分、微处理器部分，还包括线激光扫描仪、用于承载线激光扫描仪的滑块平台、用于滑块平台移动的滑台轨道、用于驱动滑台轨道的滑块电机、滑块固定装置，升降平台、晶棒放置平台、可视化储存部分、线激光扫描仪、滑块电机分别与微处理器部分连接；线激光扫描仪位于晶棒放置平台的正上方且朝向晶棒放置平台设置，线激光扫描仪连接在滑块平台上，滑块平台相配合的设置在滑台轨道上，滑台轨道与其一侧的滑块电机电连接，滑台轨道上设有用于固定线激光扫描仪、滑块平台、滑台轨道的滑块固定装置，实现了对晶棒的高精度、高效率、高稳定性的测量。

Description

一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置。

背景技术

现如今，半导体产业一直都是需求量很大的产业，单晶硅晶棒的生产更是其中的基础材料。晶棒的三维数据直接影响了其用途和适合的制作半导体工艺，因此测量单晶硅晶棒的三维数据是必不可少的。在传统的方式中，都是进行人工测量，误差偏差较大，若进行复检则消耗大量的人力和时间，生产效率上无法得到保证。同时在使用辅助工具测量的工程中，由于晶棒的长度大小不一，造成测量装置的局限性，还需人工辅助测量，增加了工作量。因此，自动准确的测量装置在单晶硅晶棒的制造工艺中尤为重要。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，为了适应各种规格的晶棒测量，提供了一个专门为测量晶棒设计的线激光扫描仪移动用的滑块平台，采用滑块电机驱动，利用微处理器部分即计算机对线激光扫描仪反馈的信息自主对滑块平台进行调节，同时还有可视化储存部分即装载人工手动操控操作界面，双模式适用不同的操作环境的操作条件，进而实现了对晶棒的高精度、高效率、高稳定性的测量。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，包括升降平台、晶棒放置平台、可视化储存部分、微处理器部分，还包括线激光扫描仪、用于承载线激光扫描仪的滑块平台、用于滑块平台移动的滑台轨道、用于驱动滑台轨道的滑块电机、滑块固定装置，所述升降平台、晶棒放置平台、可视化储存部分、线激光扫描仪、滑块电机分别与微处理器部分连接；

所述线激光扫描仪位于晶棒放置平台的正上方且朝向晶棒放置平台设置，线激光扫描仪连接在滑块平台上，所述滑块平台相配合的设置在滑台轨道上，滑台轨道与其一侧的滑块电机电连接，所述滑台轨道上设有用于固定线激光扫描仪、滑块平台、滑台轨道的滑块固定装置。

进一步的，所述滑台轨道的长度大于晶棒放置平台的长度。

进一步的，所述线激光扫描仪为工业用的高精度激光扫描仪。

进一步的，所述滑台轨道的两端分别设有限位块。

进一步的，所述晶棒放置平台上设有加固三角铁。

进一步的，所述晶棒放置平台、滑台轨道均设置在升降平台上。

进一步的，所述微处理器部分通过调用所述可视化储存部分来实时反馈测量数据，并由测量数据拟合计算得出晶棒的具体三维数据；所述微处理器部分控制所述滑块电机来移动滑块平台，进而实时测量下一区域的三维数据。

本实用新型的有益效果是：

一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，为了适应各种规格的晶棒测量，提供了一个专门为测量晶棒设计的线激光扫描仪移动用的滑块平台，采用滑块电机驱动，利用微处理器部分即计算机对线激光扫描仪反馈的信息自主对滑块平台进行调节，同时还有可视化储存部分即装载人工手动操控操作界面，双模式适用不同的操作环境的操作条件，进而实现了对晶棒的高精度、高效率、高稳定性的测量；

本实用新型通过与线激光扫描仪相连的微处理器部分实时自动采集数据信息，并根据升降平台自动调节线激光扫描仪距离晶棒的上下工作距离，待到测量数据录入完毕移动滑块平台开始测量下一阶段晶棒的数据信息，实现对晶棒的高精度、高效率、高稳定性的测量，实用性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的侧视图；

图中标记：1、滑块电机，2、滑块平台，3、滑块固定装置，4、线激光扫描仪，5、滑台轨道，6、晶棒放置平台。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本实用新型技术方案为前提的最佳实施例，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，包括升降平台、晶棒放置平台6、可视化储存部分、微处理器部分，还包括线激光扫描仪4、用于承载线激光扫描仪4的滑块平台2、用于滑块平台2移动的滑台轨道5、用于驱动滑台轨道5的滑块电机1、滑块固定装置3，所述升降平台、晶棒放置平台6、可视化储存部分、线激光扫描仪4、滑块电机1分别与微处理器部分连接；

所述线激光扫描仪4位于晶棒放置平台6的正上方且朝向晶棒放置平台6设置，线激光扫描仪4连接在滑块平台2上，所述滑块平台2相配合的设置在滑台轨道5上，滑台轨道5与其一侧的滑块电机1电连接，所述滑台轨道5上设有用于固定线激光扫描仪4、滑块平台2、滑台轨道5的滑块固定装置3，滑块固定装置3使得线激光扫描仪4、滑块平台2、滑台轨道5不会发生偏移，保证了整体的稳定可靠性；同时也为滑块平台2限定了一个极限位置，避免了因特殊情况导致的滑块平台2移动越界的意外发生，限位块的存在使得装置更加的可靠，极大的提高了装置的实用性。

进一步的，所述晶棒放置平台6上设有加固三角铁，根据单晶硅晶棒的物理性质，放置晶棒的晶棒放置平台6需加装加固三角铁，防止因晶棒过重导致装置的损坏。

进一步的，所述滑台轨道5的两端分别设有限位块，防止因滑块平台2和滑块电机1的过滑动，使线激光扫描仪4滑出滑台轨道5。

进一步的，所述滑台轨道5的长度大于晶棒放置平台6的长度。进一步的，晶棒放置平台6，位于线激光扫描仪4的下方，晶棒放置平台6的长度应大于所测得晶棒的长度，宽度也应适量宽于晶棒宽度，待测量晶棒时，应尽量将晶棒置于晶棒放置平台6的中央位置，以保证测量时的准确性和测量的高效率；滑台轨道5的要求精度较高，滑台轨道5的长度需大于晶棒放置平台6的长度，也大于所测量的晶棒的长度，滑台轨道5由一条直螺纹丝杠制作，滑台轨道5直接与滑块电机1相连，由滑块电机1直接带动滑台轨道5转动，从而达到滑块平台2移动的目的。

进一步的，所述线激光扫描仪4为工业用的高精度激光扫描仪，准确度和可靠性均达到工业级保障。线激光扫描仪4与微处理器部分直接相连，测得的数据实时地反馈到计算机上，并由反馈的数据的拟合计算得出晶棒的具体三维数据，待完成这一区域的测量和写入数据后，再由程序控制滑块电机1，进而移动滑块平台2，测量下一区域的三维数据。

进一步的，所述晶棒放置平台6、滑台轨道5均设置在升降平台上，方便调节位置高度，找到更合适的测量状态，简单高效准确。

进一步的，所述微处理器部分通过调用所述可视化储存部分来实时反馈测量数据，并由测量数据拟合计算得出晶棒的具体三维数据；所述微处理器部分控制所述滑块电机1来移动滑块平台2，进而实时测量下一区域的三维数据。

本实用新型的工作流程如下：

本实施例中，将需要测量的单晶硅晶棒放置在晶棒放置平台6，晶棒需尽量放置在中央位置以便准确的测量其数据，打开计算机，打开线激光扫描仪4，使线激光扫描仪4与微处理器部分即计算机完成连接。开始测量晶棒三维数据，线激光扫描仪4开始扫描晶棒表面，通过激光测得的数据实时拟合出晶棒的外部轮廓，进而求得晶棒的三维数据。实时测得的数据会被记录到计算机里的可视化储存部分，待到记录完毕后执行滑块平台2的移动程序，并开始测量下一区域的晶棒三维数据。微处理器部分即计算机通过驱动程序控制滑块电机1，滑块电机1带动滑台轨道5的转动，通过机械结构进而带动滑块平台2的移动。滑块平台2移动到下一区域后重复上述操作，直至所测得数据都为0，即晶棒全部测量完毕，或者滑块平台2达到最大移动限位处时，停止测量。待数据全部录入完毕后，取出晶棒，再通过计算机即微处理器部分使线激光扫描仪4归位，即将滑块平台2复位至初始位置。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、基本原理以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，包括升降平台、晶棒放置平台（6）、可视化储存部分、微处理器部分，其特征在于：还包括线激光扫描仪（4）、用于承载线激光扫描仪（4）的滑块平台（2）、用于滑块平台（2）移动的滑台轨道（5）、用于驱动滑台轨道（5）的滑块电机（1）、滑块固定装置（3），所述升降平台、晶棒放置平台（6）、可视化储存部分、线激光扫描仪（4）、滑块电机（1）分别与微处理器部分连接；

所述线激光扫描仪（4）位于晶棒放置平台（6）的正上方且朝向晶棒放置平台（6）设置，线激光扫描仪（4）连接在滑块平台（2）上，所述滑块平台（2）相配合的设置在滑台轨道（5）上，滑台轨道（5）与其一侧的滑块电机（1）电连接，所述滑台轨道（5）上设有用于固定线激光扫描仪（4）、滑块平台（2）、滑台轨道（5）的滑块固定装置（3）。

2.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，其特征在于：所述滑台轨道（5）的长度大于晶棒放置平台（6）的长度。

3.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，其特征在于：所述线激光扫描仪（4）为工业用的高精度激光扫描仪。

4.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，其特征在于：所述滑台轨道（5）的两端分别设有限位块。

5.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，其特征在于：所述晶棒放置平台（6）上设有加固三角铁。

6.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，其特征在于：所述晶棒放置平台（6）、滑台轨道（5）均设置在升降平台上。

7.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描的晶棒三维测量装置，其特征在于：所述微处理器部分通过调用所述可视化储存部分来实时反馈测量数据，并由测量数据拟合计算得出晶棒的具体三维数据；所述微处理器部分控制所述滑块电机（1）来移动滑块平台（2），进而实时测量下一区域的三维数据。