JPH0443774Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜利用分野＞ この考案は略１mm程度の厚さの薄片板、例えば
半導体製造の工程において使用されるウエハの如
き薄片板の厚さを測定する装置に関するものであ
る。

＜従来技術＞ 薄片板は各種加工装置の載置テーブル上に１枚
毎にセツトされ表面加工されるが、その厚さのバ
ラつきによつて上表面の高さが大きく相違する
と、ミクロンレベルで加工製造される薄片板の品
質、特性等に影響を与えることになる。。そこで
その厚さを測定し管理することが行なわれてい
る。又、このような薄片板にはこの製造時に数
μm程度のそりが生じやすい。

従来の厚さの測定ではこの薄片板を定盤上に置
いて、電気マイクロメータ等の接触子を降下接触
させてその厚さを測定していた。しかし測定点の
下面が定盤に密接しているか否かは判然としがた
く、場合によつては薄片板のそり分が誤差として
測定値に含まれることが考えられる。そこで必要
以上の測圧を加えて測定することになるが、そう
すると薄片板に損傷をきたすことがあつた。

＜本案の目的＞ 本考案は上記従来の欠点を改善し、測定点を一
点上にして、かつそりによる影響も解消して、実
用上の誤差のない測定値を高精度に簡単に得るこ
とのできる測定装置を提供しようとするものであ
る。

＜実施例＞ 以下、本案の実施例を詳細に説明する。

図において、１はベースであり、該ベースの後
方一側辺寄りに支柱２が立設してある。該支柱２
には固定位置が上下自在でかつ首振り自在にボル
ト締めされたアーム３が片持ち式に水平方向へ取
り付けられ、該アーム先端部には垂直方向の変位
をミクロン単位で高精度に測定できる、例えばモ
アレスケールを内蔵し、図示しない表示器に接続
された検出器４を取り付けている。５は該検出器
４の測定子であり、先端を弧状６に形成し、被測
定物に対し点接触するようにしている。この測定
子５は検出器本体に対し、上下移動するのである
が、不使用時あるいは被測定物の交換時等の測定
子逃げは、図示しないレバーによる持ち上げ又は
測定子を直接指で持ち上げるようにしている。

しかしてベース１には、前記検出器４の測定子
５の首振り軌跡上であつて該ベース面上の略々中
央面に後述する基準軸の位置決め用の調整台７を
装着する取り付け孔８を形成し、また前記支柱２
と対向するベース前方辺にＶ字状の切欠き１ａを
形成している。

前記調整台７は上部周辺にフランジ７ａを形成
した有底筒状に形成してあり、該筒体部７ｂを前
記取り付け孔８に遊嵌して半径方向に若干の移動
間隙をもたせ、そのフランジ部からベース１にビ
ス固定している。又、調整台上面は、後述する収
納されたアジヤスタが取り出しやすいように直径
方向に溝７ｃを形成している。

９は、前記調整台７の筒体部７ｂにその底部を
貫通して螺合し、上下に進退する基準軸であり、
その軸上部９ａは無ネジの円柱に形成してあり、
また先端を弧状９ｂに形成してある。

しかして測定使用時は、その先端弧状面は後述
する薄片板の載置支持球の水平レベルより若干上
方に突出するように調整している。

１０は、検出器４の測定子５と基準軸９を芯合
わせする際に使用される円筒形のアジヤスタであ
り、該測定子及び基準軸の軸部に略密接して摺動
自在に嵌合できる内径を形成し、また、調整台７
の筒体部内に摺動自在に出入りできる外径寸法と
している。また該アジヤスタ１０は、薄片測定時
等の不使用時には前記調整台７内にその上面を基
準軸９の先端より低い位置として基準軸を挿通し
て収納されるのであるが、その取り出しに便利な
ように上部にフランジ１０ａを形成している。

１１は、ベース１上面にビス固定されたベース
プレートであり、前記基準軸９及び調整台７を半
径方向に囲む如く設けられており、その同心円上
には適宜の半径及び周方向間隔で薄片板の支持球
１２……が若干突出して配置されている（図例の
場合６個）。ベースプレート１１はその断面図か
らも明らかな通り、支持球１２の抜脱を防ぐ為の
もので、ベース１上面とベースプレート１１の球
配置孔１１ａの上面段付き部とで支持球１２を挟
むようにしている。

１３は、前記支持球１２の配置された半径方向
の該半径ピツチ間であつて前記測定軸と略同心円
線上に適宜の半径ピツチ及び周方向間隔で設けら
れたピン取付孔であり（図例の場合は８個）、同
一円周上の孔１３には被測定物である薄片板Ａの
径に応じて載置位置決めピン１４が挿脱自在に設
けられている。

以上の如き実施例構成において、薄片板Ａの厚
さを測定するに際して検出器４の測定子５と基準
軸９の軸上部９ａとの軸芯を合わせる場合は、ま
ず調整台７の固定ビスを緩め、基準軸９を検出器
の測定子５の移動半径円周上に位置決めすべく該
調整台７を僅かに動かし、合致位置でビス固定す
る。この調整は、アーム３の長さ、測定子５の位
置等が明らかであるので簡単にできる。

次いで、検出器支持アーム３を支柱２に対し自
由移動にして、検出器４の測定子５を基準軸９と
略同軸上に位置せしめ、アジヤスタ１０を調整台
７内から引き上げ、その上端部を前記測定子５の
先端部に臨ませる。しかして該測定子がアジヤス
タ１０内に装入されるようにアーム３を微動させ
て調整し、該アジヤスタ内に測定子５及び基準軸
９の軸上部９ａが臨んだときに両軸芯が一致した
ことになり、これによりアーム３を支柱２に締め
付け固定する。従つて、アジヤスタ１０は該芯合
わせ時には基準軸９から抜け出ない筒長としてい
る。（第３図参照） 又、上記軸芯合わせが終了したあとは該アジヤ
スタ１０は再び調整台７内に収納される。

上記の軸芯合わせは、最終的に検出器４をアー
ム３により移動調整する場合を説明したが、該検
出器側を固定として、最終的には調整台７側の移
動調整でもよく、その手順は任意に決めればよい
ことはいうまでもない。

以上の如き軸芯合わせ調整の後、被測定物とし
ての薄片板Ａの厚さを測定するのであるが、測定
の内容に応じて、例えば各薄片板の個別厚さ測定
の場合は基準軸９と測定子５を突き合わせ、その
ときの変位量指示値を零としてセツトすればよ
く、また厚さの許容範囲設定による比較測定など
の場合には、予め値が判明しているマスタピース
を測定してその指示値を基準とするなど、必要に
応じた基準値調整を行なう。

上記調整により、被測定物としての薄片板Ａを
ベース１上に載置すると、基準軸９の先端弧状９
ｂがベース上の支持球１２の水平レベル面より若
干突出しているので、第４図に示すように、薄片
板Ａはいずれかの方向に僅かに傾くことになる。
しかしながら、薄片板Ａの平均厚さが例えば１mm
程度もしくはそれ以下の場合であれば、最大数度
の傾斜であつても理論上生ずる厚さの測定誤差は
実用上何ら問題のない値に納めることができる。

尚、上記実施例では、支持球１２による点支持
としているが、これは薄片板にゴミや傷等が付く
のを防ぐ為であり、この支持球及びベースプレー
トを不要として、ベース面に調整台を面一になる
ように取り付けてもよい。

＜効果＞ 以上詳細に述べてきたように、本案によれば、
薄片板に若干のそりがあり、またベースへの載置
時に傾斜が生じても測定誤差を実用上問題のない
程度にすべく該薄片板を下側から支持する基準軸
の先端と測定子の先端とで軸芯を合わせて挟むべ
く、不使用時は調整台内に収納され、使用時は引
き上げて測定子を挿入し、もつて基準軸との軸芯
合わせができるように軸芯合わせ用アジヤスタを
設けたので、簡単かつ高精度に軸芯合わせがで
き、従つて薄片板の厚さ測定を精度よく行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は本案の一実施例に係るもので、第１図は第
２図に示すＸ−Ｘ線矢視における装置全体の部分
断面側面図、第２図はベース面の平面図、第３図
は軸芯合わせの説明図、第４図は薄片板の測定状
態の説明図である。 １……ベース、２……支柱、３……アーム、４
……検出器、５……測定子、６……弧状部、７…
…調整台、９……基準軸、９ａ……軸上部、９ｂ
……弧状部、１０……アジヤスタ、Ａ……薄片
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定物である薄片板を測定装置のベースに載
   置支持するにあたり、その支持水平レベルより上
   方に適宜量突出して設けられ、先端を弧状に形成
   した基準軸と、その軸先端に対向して設けられ、
   アームに支持された検出器の測定子弧状先端間で
   薄片板を挟みその厚さを測定する薄片板の厚さ測
   定装置であつて、基準軸及び測定子の軸部に略密
   接して摺動自在に嵌合できる内径を形成し、前記
   基準軸を支持してその位置をベースの水平方向に
   調整できる調整台に不使用時は前記基準軸先端よ
   り低位置で該基準軸を挿通して収納される軸芯合
   わせ用のアジヤスタを設けてなる薄片板の厚さ測
   定装置。