微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，用以量測(cè)試片的微觀幾何形貌。本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)包含第一掃描裝置、第二掃描裝置以及平坦基板。第一掃描裝置的第一探針接觸試片。第二掃描裝置的第二探針接觸平坦基板。第二掃描裝置或平坦基板與第一掃描裝置被同步致動(dòng)，致使第一探針在試片上移動(dòng)，第二探針在平坦基板上移動(dòng)。試片的微觀幾何形貌為根據(jù)第一掃描裝置的第一可樞轉(zhuǎn)臂的第一位移以及第二掃描裝置的第二可樞轉(zhuǎn)臂的第二位移計(jì)算而得。
【專利說明】微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)(microscopic geometry system),并且特別地，關(guān)于采用兩探針的差動(dòng)式微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參閱圖1,現(xiàn)有技術(shù)的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)1的架構(gòu)為示意地繪示于圖1中。微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)1用以量測(cè)試片2的微觀幾何形貌。
[0003]微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)1包含基座10、升降臺(tái)11、掃描橫移臺(tái)12、掃描裝置13、平坦基板15、位移感測(cè)裝置16以及致動(dòng)裝置18。
[0004]平坦基板15為固定在基座10上。試片2為安置在掃描橫移臺(tái)12上。掃描橫移臺(tái)12為安置在掃描橫移臺(tái)12。掃描橫移臺(tái)12的結(jié)構(gòu)為讓其能在平坦基板15上低摩擦地移動(dòng)。做為平坦基板15的條件，其表面必須被拋光到相當(dāng)平坦的平坦度，所以，平坦基板15制造成本昂貴。平坦基板15的面積越大，其制造成本越加昂貴。
[0005]升降臺(tái)11為可升降地連接至基座10。掃描裝置13包含可樞轉(zhuǎn)臂132以及探針134?？蓸修D(zhuǎn)臂132可樞轉(zhuǎn)地連接至升降臺(tái)11。例如，如圖1所示，可樞轉(zhuǎn)臂132為以無摩擦或低摩擦鉸鏈112 (例如，寶石軸承、線切割彈性體等)連接至升降臺(tái)11。如圖1所示，探針134為連接至可樞轉(zhuǎn)臂132的頭端。藉由調(diào)整升降臺(tái)11的高度，探針134接觸試片2的量測(cè)表面20。
[0006]致動(dòng)裝置18為固定在基座10上，且操作性地連接至掃描橫移臺(tái)12。圖1中所示致動(dòng)裝置18為藉由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)182連接至掃描橫移臺(tái)12。致動(dòng)裝置18致動(dòng)掃描橫移臺(tái)12以及安置在掃描橫移臺(tái)12上的試片2，進(jìn)而讓探針134在試片2的量測(cè)表面20上移動(dòng)。實(shí)際上，掃描裝置13并未被致動(dòng)。于實(shí)際應(yīng)用中，致動(dòng)裝置18可以是高解析度馬達(dá)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)182可以是撓性鋼琴線。
[0007]位移感測(cè)裝置16為固定在升降臺(tái)11上。位移感測(cè)裝置16用以感測(cè)可樞轉(zhuǎn)臂132的位移。一般，位移感測(cè)裝置16感測(cè)可樞轉(zhuǎn)臂132的尾端的位移，如圖1所示。試片2的量測(cè)表面20的微觀幾何形貌即藉由感測(cè)到可樞轉(zhuǎn)臂132的位移而被解析。
[0008]掃描過程中，位移感測(cè)裝置1感測(cè)到的位移信號(hào)，實(shí)際上是關(guān)于量測(cè)表面20的表面形貌的信號(hào)與關(guān)于橫向運(yùn)動(dòng)基底的信號(hào)加成混合而成。由于平坦基板15表面非常光滑，所以關(guān)于橫向運(yùn)動(dòng)基底的信號(hào)非常平滑，可以被忽略。因此，位移感測(cè)裝置1感測(cè)到的位移信號(hào)可以視為關(guān)于量測(cè)表面20的表面形貌的信號(hào)。
[0009]然而，利用現(xiàn)有技術(shù)的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)1來量測(cè)大尺寸試片2，例如，大尺寸晶圓、觸控面板、顯示面板、太陽(yáng)能面板等，是必須采用更大尺寸的平坦基板。如圖1所示，掃描橫移臺(tái)12的尺寸需大于試片2的尺寸，平坦基板15的尺寸須讓掃描橫移臺(tái)12在其上移動(dòng)。大尺寸的平坦基板15其制造成本相當(dāng)高。但是，一般量測(cè)試片的微觀幾何形貌與量測(cè)有關(guān)的面積僅約1cm2而已。在成本考量下，平坦基板的最理想尺寸自然是約大于lcm2。在現(xiàn)有技術(shù)的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)1的架構(gòu)下，此理想不可能達(dá)成。
[0010]顯見地，目前微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)尚未見到隨著量測(cè)不同尺寸試片，而不需更動(dòng)平坦基板的架構(gòu)設(shè)計(jì)被提出。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]因此，本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題在于提供一種微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，尤其是采用兩探針的差動(dòng)式微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)。藉此，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)可以隨著量測(cè)不同尺寸試片，不需更動(dòng)平坦基板。
[0012]本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，用以量測(cè)試片的微觀幾何形貌。本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)包含第一掃描裝置、第二掃描裝置、平坦基板、第一位移感測(cè)裝置、第二位移感測(cè)裝置以及處理單元。第一掃描裝置包含第一可樞轉(zhuǎn)臂以及一第一探針。第一探針為連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂，并且接觸試片的量測(cè)表面。第一掃描裝置被致動(dòng)，致使第一探針在量測(cè)表面上移動(dòng)。第二掃描裝置包含第二可樞轉(zhuǎn)臂以及第二探針。第二探針為連接至第二可樞轉(zhuǎn)臂。第二探針為接觸平坦基板的平坦表面。第二可樞轉(zhuǎn)臂為操作性連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂，致使第二掃描裝置與第一掃描裝置被同步致動(dòng)，讓第二探針在平坦表面上移動(dòng)。第一位移感測(cè)裝置用以感測(cè)第一可樞轉(zhuǎn)臂的第一位移，以輸出第一信號(hào)。第二位移感測(cè)裝置用以感測(cè)第二可樞轉(zhuǎn)臂的第二位移，以輸出第二信號(hào)。處理單元為分別電連接至第一位移感測(cè)裝置以及第二位移感測(cè)裝置。處理單元根據(jù)第一信號(hào)以及第二信號(hào)計(jì)算試片的微觀幾何形貌。
[0013]本發(fā)明的第二較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，用以量測(cè)試片的微觀幾何形貌。本發(fā)明的第二較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)包含第一掃描裝置、第二掃描裝置、平坦基板、第一位移感測(cè)裝置、第二位移感測(cè)裝置以及處理單元。第一掃描裝置包含第一可樞轉(zhuǎn)臂以及第一探針。第一探針為連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂，并且接觸試片的量測(cè)表面。第一掃描裝置被致動(dòng)，致使第一探針在量測(cè)表面上移動(dòng)。第二掃描裝置包含第二可樞轉(zhuǎn)臂以及第二探針。第二探針為連接至第二可樞轉(zhuǎn)臂。第二探針為接觸平坦基板的平坦表面。平坦基板為操作性連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂，致使平坦基板與第一掃描裝置被同步致動(dòng)，讓第二探針在該平坦表面上移動(dòng)。第一位移感測(cè)裝置用以感測(cè)第一可樞轉(zhuǎn)臂的第一位移，以輸出第一信號(hào)。第二位移感測(cè)裝置用以感測(cè)第二可樞轉(zhuǎn)臂的第二位移，以輸出一第二信號(hào)。處理單元為分別電連接至第一位移感測(cè)裝置以及第二位移感測(cè)裝置。處理單元根據(jù)第一信號(hào)以及第二信號(hào)計(jì)算關(guān)于試片的微觀幾何形貌。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)采用兩探針的差動(dòng)式量測(cè)方式，藉此，可以隨著量測(cè)不同尺寸試片，不需更動(dòng)平坦基板。
[0015]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)為示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)為示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的第二較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)為示意圖。
[0019]附圖標(biāo)識(shí):
[0020]1……微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)
[0021]10......基座
[0022]11......升降臺(tái)
[0023]112......無摩擦或低摩擦鉸鏈
[0024]12……掃描橫移臺(tái)
[0025]13......掃描裝置
[0026]132......可樞轉(zhuǎn)臂
[0027]134......探針
[0028]15......平坦基板
[0029]16......位移感測(cè)裝置
[0030]18......致動(dòng)裝置
[0031]182......傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0032]2......試片
[0033]20......量測(cè)表面
[0034]3……微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)
[0035]30......基座
[0036]302......載臺(tái)
[0037]31......升降臺(tái)
[0038]312……可調(diào)整安置座
[0039]32……掃描橫移臺(tái)
[0040]322……無摩擦或低摩擦鉸鏈
[0041]324......無摩擦或低摩擦鉸鏈
[0042]33......第一掃描裝置
[0043]332……第一可樞轉(zhuǎn)臂
[0044]334......第一探針
[0045]34......第二掃描裝置
[0046]342……第二可樞轉(zhuǎn)臂
[0047]344......第二探針
[0048]35......平坦基板
[0049]350......平坦表面
[0050]36......第一位移感測(cè)裝置
[0051]37......第二位移感測(cè)裝置
[0052]38......致動(dòng)裝置
[0053]382......傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0054]392......滑軌
[0055]394......滑塊
[0056]4......試片
[0057]40......量測(cè)表面
[0058]5……微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)
[0059]50......基座
[0060]502......載臺(tái)
[0061]51......升降臺(tái)
[0062]514......無摩擦或低摩擦鉸鏈
[0063]52......掃描橫移臺(tái)
[0064]522......無摩擦或低摩擦鉸鏈
[0065]526……可調(diào)整安置座
[0066]53......第一掃描裝置
[0067]532……第一可樞轉(zhuǎn)臂
[0068]534......第一探針
[0069]54......第二掃描裝置
[0070]542……第二可樞轉(zhuǎn)臂
[0071]544......第二探針
[0072]55......平坦基板
[0073]550......平坦表面
[0074]56......第一位移感測(cè)裝置
[0075]57......第二位移感測(cè)裝置
[0076]58......致動(dòng)裝置
[0077]582......傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0078]592......滑軌
[0079]594......滑塊
[0080]6......試片
[0081]60......量測(cè)表面
【具體實(shí)施方式】
[0082]請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3的架構(gòu)為示意地繪示于圖2中。本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3用以量測(cè)試片4的微觀幾何形貌。
[0083]本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3包含第一掃描裝置33、第二掃描裝置34、平坦基板35、第一位移感測(cè)裝置36、第二位移感測(cè)裝置37以及處理單元(未繪示圖2中)。同樣地，平坦基板35的條件為其表面粗糙度必須低于次毫米。
[0084]第一掃描裝置33包含第一可樞轉(zhuǎn)臂332以及一第一探針334。第一探針334為連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂332，并且接觸試片4的量測(cè)表面40。如圖2所示，第一探針334為連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂332的頭端。第一掃描裝置33被致動(dòng)，致使第一探針334在量測(cè)表面40上移動(dòng)。
[0085]第二掃描裝置34包含第二可樞轉(zhuǎn)臂342以及第二探針344。第二探針344為連接至第二可樞轉(zhuǎn)臂342。如圖2所示，第二探針344為連接至第二可樞轉(zhuǎn)臂342的頭端。第二探針344為接觸平坦基板35的平坦表面350。第二可樞轉(zhuǎn)臂342為操作性連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂332，致使第二掃描裝置34與第一掃描裝置33被同步致動(dòng)，讓第二探針342在平坦表面350上移動(dòng)。
[0086]第一位移感測(cè)裝置36用以感測(cè)第一可樞轉(zhuǎn)臂332的第一位移，以輸出第一信號(hào)。如圖2所示，第一位移感測(cè)裝置36感測(cè)第一可樞轉(zhuǎn)臂332的尾端的第一位移。第二位移感測(cè)裝置37用以感測(cè)第二可樞轉(zhuǎn)臂342的第二位移，以輸出第二信號(hào)。如圖2所示，第二位移感測(cè)裝置37感測(cè)第二可樞轉(zhuǎn)臂342的尾端的第二位移。處理單元為分別電連接至第一位移感測(cè)裝置36以及第二位移感測(cè)裝置37。處理單元根據(jù)第一信號(hào)以及第二信號(hào)計(jì)算試片4的微觀幾何形貌。第二信號(hào)代表第二探針342與第一探針332同步移動(dòng)時(shí)所量測(cè)到的橫向運(yùn)動(dòng)基底。因此，基本上處理單元將第一信號(hào)扣除第二信號(hào)，即可計(jì)算出代表試片4的微觀幾何形貌的信號(hào)。
[0087]于一具體實(shí)施例中，第一位移感測(cè)裝置36與第二位移感測(cè)裝置37分別可以是光學(xué)式位移感測(cè)裝置、電容式位移感測(cè)裝置、線性可變差分變壓器(LVDT)，或其他非接觸式移感測(cè)裝置。
[0088]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，于一具體實(shí)施例中，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3還包含基座30、升降臺(tái)31以及掃描橫移臺(tái)32。試片4為安置在載臺(tái)302上，再一并安置在基座30上。
[0089]升降臺(tái)31為可升降地連接至基座30。特別地，與現(xiàn)有技術(shù)不同，平坦基板35為固定在升降臺(tái)31上。掃描橫移臺(tái)32為可滑動(dòng)地連接至升降臺(tái)31。例如，如圖2所示，滑軌392安裝升降臺(tái)31上?；瑝K394為可滑動(dòng)地安裝在滑軌392上。掃描橫移臺(tái)32即固定在滑塊394上。
[0090]第一可樞轉(zhuǎn)臂332與第二可樞轉(zhuǎn)臂342為可樞轉(zhuǎn)地連接至掃描橫移臺(tái)32。例如，如圖2所示，第一可樞轉(zhuǎn)臂332為以無摩擦或低摩擦鉸鏈322 (例如，寶石軸承、線切割彈性體等)連接至掃描橫移臺(tái)32。第二可樞轉(zhuǎn)臂342為以無摩擦或低摩擦鉸鏈324 (例如，寶石軸承、線切割彈性體等)連接至掃描橫移臺(tái)32。第一位移感測(cè)裝置36與第二位移感測(cè)裝置37為固定在掃描橫移臺(tái)32上。藉由調(diào)整升降臺(tái)31的高度，第一探針334適當(dāng)?shù)亟佑|試片4的量測(cè)表面40。
[0091]進(jìn)一步，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3還包含致動(dòng)裝置38。致動(dòng)裝置38為固定在升降臺(tái)31上，并且操作性地連接至掃描橫移臺(tái)32。例如，如圖2所示，致動(dòng)裝置38為藉由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)382連接至掃描橫移臺(tái)32。致動(dòng)裝置38致動(dòng)掃描橫移臺(tái)32、第一位移感測(cè)裝置36與第二位移感測(cè)裝置37。于實(shí)際應(yīng)用中，致動(dòng)裝置38可以是高解析度馬達(dá)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)382可以是撓性鋼琴線、齒輪齒條、螺桿等。
[0092]致動(dòng)裝置38致動(dòng)掃描橫移臺(tái)32橫向運(yùn)動(dòng)，滑軌392與滑塊394間的上下變動(dòng)量可以由第二探針344量測(cè)獲得，即為橫向運(yùn)動(dòng)基底。處理單元將藉由第一探針332所量測(cè)獲得的信號(hào)扣除關(guān)于橫向運(yùn)動(dòng)基底的信號(hào)，即可得到代表試片4的微觀幾何形貌的信號(hào)。
[0093]進(jìn)一步，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3還包含可調(diào)整安置座312?？烧{(diào)整安置座312為固定在升降臺(tái)31上。平坦基板35為固定在可調(diào)整安置座312上。平坦基板35可以藉由可調(diào)整安置座312的微調(diào)螺絲調(diào)整其與第二探針344之間的接觸力。
[0094]本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)3的各個(gè)元件安置位置，并不以圖2所揭露的為限。
[0095]請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明的第二較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5的架構(gòu)為示意地繪示于圖3中。本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5用以量測(cè)試片6的微觀幾何形貌。
[0096]本發(fā)明的第二較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5包含第一掃描裝置53、第二掃描裝置54、平坦基板55、第一位移感測(cè)裝置56、第二位移感測(cè)裝置57以及處理單元(未繪示圖3中)。同樣地，平坦基板55的條件為其表面粗糙度必須低于次毫米。
[0097]第一掃描裝置53包含第一可樞轉(zhuǎn)臂532以及一第一探針534。第一探針534為連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂532，并且接觸試片6的量測(cè)表面60。如圖3所示，第一探針534為連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂532的頭端。第一掃描裝置53被致動(dòng)，致使第一探針534在量測(cè)表面60上移動(dòng)。
[0098]第二掃描裝置54包含第二可樞轉(zhuǎn)臂542以及第二探針544。第二探針544為連接至第二可樞轉(zhuǎn)臂542。如圖3所示，第二探針544為連接至第二可樞轉(zhuǎn)臂542的頭端。第二探針544為接觸平坦基板55的平坦表面550。與本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例不同，平坦基板55為操作性連接至第一可樞轉(zhuǎn)臂532，致使平坦基板55與第一掃描裝置53被同步致動(dòng)，讓第二探針544在平坦表面550上移動(dòng)。
[0099]第一位移感測(cè)裝置56用以感測(cè)第一可樞轉(zhuǎn)臂532的第一位移，以輸出第一信號(hào)。如圖3所示，第一位移感測(cè)裝置56感測(cè)第一可樞轉(zhuǎn)臂532的尾端的第一位移。第二位移感測(cè)裝置57用以感測(cè)第二可樞轉(zhuǎn)臂542的第二位移，以輸出第二信號(hào)。如圖3所示，第二位移感測(cè)裝置57感測(cè)第二可樞轉(zhuǎn)臂542的尾端的第二位移。處理單元為分別電連接至第一位移感測(cè)裝置56以及第二位移感測(cè)裝置57。處理單元根據(jù)第一信號(hào)以及第二信號(hào)計(jì)算試片6的微觀幾何形貌。第二信號(hào)代表第二探針542與第一探針532同步移動(dòng)時(shí)所量測(cè)到的橫向運(yùn)動(dòng)基底。因此，基本上處理單元將第一信號(hào)扣除第二信號(hào)，即可計(jì)算出代表試片6的微觀幾何形貌的信號(hào)。
[0100]于一具體實(shí)施例中，第一位移感測(cè)裝置56與第二位移感測(cè)裝置57分別可以是光學(xué)式位移感測(cè)裝置、電容式位移感測(cè)裝置、線性可變差分變壓器(LVDT)，或其他非接觸式移感測(cè)裝置。
[0101]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3，于一具體實(shí)施例中，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5還包含基座
50、升降臺(tái)51以及掃描橫移臺(tái)52。試片6為安置在載臺(tái)502上，再一并安置在基座50上。
[0102]升降臺(tái)51為可升降地連接至基座50。掃描橫移臺(tái)52為可滑動(dòng)地連接至升降臺(tái)
51。例如，如圖3所示，滑軌592安裝升降臺(tái)51上。滑塊594為可滑動(dòng)地安裝在滑軌592上。掃描橫移臺(tái)52即固定在滑塊594上。
[0103]第一可樞轉(zhuǎn)臂532為可樞轉(zhuǎn)地連接至掃描橫移臺(tái)52。第二可樞轉(zhuǎn)臂542為可樞轉(zhuǎn)地連接至升降臺(tái)51。例如，如圖3所示，第一可樞轉(zhuǎn)臂532為以無摩擦或低摩擦鉸鏈522連接至掃描橫移臺(tái)52。第二可樞轉(zhuǎn)臂542為以無摩擦或低摩擦鉸鏈514連接至升降臺(tái)51。
[0104]第一位移感測(cè)裝置56為固定在掃描橫移臺(tái)52上。第二位移感測(cè)裝置57為固定在升降臺(tái)51上。藉由調(diào)整升降臺(tái)51的高度，第一探針534適當(dāng)?shù)亟佑|試片6的量測(cè)表面60。與本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例不同，平坦基板55為固定在掃描橫移臺(tái)52上。
[0105]進(jìn)一步，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5還包含致動(dòng)裝置58。致動(dòng)裝置58為固定在升降臺(tái)51上，并且操作性地連接至掃描橫移臺(tái)52。例如，如圖3所示，致動(dòng)裝置58為藉由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)582連接至掃描橫移臺(tái)52。致動(dòng)裝置58致動(dòng)掃描橫移臺(tái)52、第一位移感測(cè)裝置56與平坦基板55。于實(shí)際應(yīng)用中，致動(dòng)裝置58可以是高解析度馬達(dá)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)582可以是撓性鋼琴線、齒輪齒條、螺桿等。
[0106]致動(dòng)裝置58致動(dòng)掃描橫移臺(tái)52橫向運(yùn)動(dòng)，滑軌592與滑塊594間的上下變動(dòng)量可以由第二探針544量測(cè)獲得，即為橫向運(yùn)動(dòng)基底。處理單元將藉由第一探針532所量測(cè)獲得的信號(hào)扣除關(guān)于橫向運(yùn)動(dòng)基底的信號(hào)，即可得到代表試片6的微觀幾何形貌的信號(hào)。
[0107]進(jìn)一步，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5還包含可調(diào)整安置座526?？烧{(diào)整安置座526為掃描橫移臺(tái)52上。平坦基板55為固定在可調(diào)整安置座526上。平坦基板55可以藉由可調(diào)整安置座526的微調(diào)螺絲調(diào)整其與第二探針544之間的接觸力。
[0108]本發(fā)明的第二較佳具體實(shí)施例的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)5的各個(gè)元件安置位置，并不以圖3所揭露的為限。
[0109]藉由以上對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明，可以清楚了解本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)采用兩探針的差動(dòng)式量測(cè)方式扣除關(guān)于橫向運(yùn)動(dòng)基底的信號(hào)，進(jìn)而得到試片的真實(shí)微觀幾何形。并且，藉此，本發(fā)明的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)可以隨著量測(cè)不同尺寸試片，不需更動(dòng)平坦基板。
[0110]藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，為希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的面向加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的面向內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請(qǐng)的專利范圍的面向應(yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
【權(quán)利要求】
1.一種微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，用以量測(cè)一試片的一微觀幾何形貌，所述微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一第一掃描裝置，包含一第一可樞轉(zhuǎn)臂以及一第一探針，所述第一探針為連接至所述第一可樞轉(zhuǎn)臂且接觸所述試片的一量測(cè)表面，其中所述第一掃描裝置被致動(dòng)，致使所述第一探針在所述量測(cè)表面上移動(dòng)； 一第二掃描裝置，包含一第二可樞轉(zhuǎn)臂以及一第二探針，所述第二探針為連接至所述第二可樞轉(zhuǎn)臂； 一平坦基板，所述第二探針為接觸所述平坦基板的一平坦表面，其中所述第二可樞轉(zhuǎn)臂為操作性連接至所述第一可樞轉(zhuǎn)臂，致使所述第二掃描裝置與所述第一掃描裝置被同步致動(dòng)，讓所述第二探針在所述平坦表面上移動(dòng)； 一第一位移感測(cè)裝置，用以感測(cè)所述第一可樞轉(zhuǎn)臂的一第一位移，以輸出一第一信號(hào)； 一第二位移感測(cè)裝置，用以感測(cè)所述第二可樞轉(zhuǎn)臂的一第二位移，以輸出一第二信號(hào)；以及 一處理單元，分別電連接至所述第一位移感測(cè)裝置以及所述第二位移感測(cè)裝置，根據(jù)所述第一信號(hào)以及所述第二信號(hào)計(jì)算所述試片的所述微觀幾何形貌。
2.如權(quán)利要求1所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含: 一基座，所述試片為安置在所述基座上； 一升降臺(tái)，為可升降地連接至所述基座，所述平坦基板為固定在所述升降臺(tái)上；以及一掃描橫移臺(tái)，為可滑動(dòng)地連接至所述升降臺(tái)，所述第一可樞轉(zhuǎn)臂與所述第二可樞轉(zhuǎn)臂為可樞轉(zhuǎn)地連接至所述掃描橫移臺(tái)，所述第一位移感測(cè)裝置與所述第二位移感測(cè)裝置為固定在所述掃描橫移臺(tái)上。
3.如權(quán)利要求2所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含: 一致動(dòng)裝置，為固定在所述升降臺(tái)上，且操作性地連接至所述掃描橫移臺(tái)，以致動(dòng)所述掃描橫移臺(tái)、所述第一位移感測(cè)裝置與所述第二位移感測(cè)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中所述第一位移感測(cè)裝置與所述第二位移感測(cè)裝置分別為一光學(xué)式位移感測(cè)裝置、一電容式位移感測(cè)裝置或一線性可變差分變壓器。
5.如權(quán)利要求4所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含: 一可調(diào)整安置座，為固定在所述升降臺(tái)上，所述平坦基板為固定在所述可調(diào)整安置座上。
6.一種微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，用以量測(cè)一試片，其特征在于，所述微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)包含: 一第一掃描裝置，包含一第一可樞轉(zhuǎn)臂以及一第一探針，所述第一探針為連接至所述第一可樞轉(zhuǎn)臂且接觸所述試片的一量測(cè)表面，其中所述第一掃描裝置被致動(dòng)，致使所述第一探針在所述量測(cè)表面上移動(dòng)； 一第二掃描裝置，包含一第二可樞轉(zhuǎn)臂以及一第二探針，所述第二探針為連接至所述第二可樞轉(zhuǎn)臂； 一平坦基板，所述第二探針為接觸所述平坦基板的一平坦表面，所述平坦基板為操作性連接至所述第一可樞轉(zhuǎn)臂，致使所述平坦基板與所述第一掃描裝置被同步致動(dòng)，讓所述第二探針在所述平坦表面上移動(dòng)； 一第一位移感測(cè)裝置，用以感測(cè)所述第一可樞轉(zhuǎn)臂的一第一位移，以輸出一第一信號(hào)；一第二位移感測(cè)裝置，用以感測(cè)所述第二可樞轉(zhuǎn)臂的一第二位移，以輸出一第二信號(hào)；以及 一處理單元，分別電連接至所述第一位移感測(cè)裝置以及所述第二位移感測(cè)裝置，根據(jù)所述第一信號(hào)以及所述第二信號(hào)計(jì)算關(guān)于所述試片的微觀幾何形貌。
7.如權(quán)利要求6所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含: 一基座，所述試片為安置在所述基座上； 一升降臺(tái)，為可升降地連接至所述基座，所述第二可樞轉(zhuǎn)臂為可樞轉(zhuǎn)地連接至所述升降臺(tái)，所述第二位移感測(cè)裝置為固定在所述升降臺(tái)上；以及 一掃描橫移臺(tái)，為可滑動(dòng)地連接至所述升降臺(tái)，所述第一可樞轉(zhuǎn)臂為可樞轉(zhuǎn)地連接至所述掃描橫移臺(tái)，所述第一位移感測(cè)裝置與所述平坦基板為固定在所述掃描橫移臺(tái)上。
8.如權(quán)利要求7所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含: 一致動(dòng)裝置，為固定在所述升降臺(tái)上，且操作性地連接至所述掃描橫移臺(tái)，以致動(dòng)所述掃描橫移臺(tái)、所述第一位移感測(cè)裝置與所述平坦基板。
9.如權(quán)利要求8所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中所述第一位移感測(cè)裝置與所述第二位移感測(cè)裝置分別為一光學(xué)式位移感測(cè)裝置、一電容式位移感測(cè)裝置或一線性可變差分變壓器。
10.如權(quán)利要求9所述的微觀幾何形貌量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含: 一可調(diào)整安置座，為固定在所述掃描橫移臺(tái)上，所述平坦基板為固定在所述可調(diào)整安置座上。
【文檔編號(hào)】G01B7/28GK104344791SQ201310332982
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】李嘉宜, 洪紹剛 申請(qǐng)人:原力精密儀器股份有限公司
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