[发明专利]台阶仪及探针检测装置

说明书

本公开提供一种台阶仪及探针检测装置，本公开的探针检测装置应用于台阶仪，台阶仪包括探头和连接于探头的探针，该探针检测装置包括安装环、激光发射单元、第一激光接收单元和处理组件，安装环连接于探头并环绕探针设置；激光发射单元设于安装环的内壁，用于向预设方向发射激光；第一激光接收单元设于安装环内壁，用于接收照射在探针而反射的激光并据以产生电信号；处理组件用于根据电信号确定一偏差值，且在偏差值大于第一预定值时，控制台阶仪停止。

技术领域

本公开涉及台阶仪技术领域，具体而言，涉及一种台阶仪及探针检测装置。

背景技术

台阶仪，是一种接触式表面形貌测量仪器，广泛应用于测量薄膜厚度和平面平整度领域。现有的台阶仪通常包括探头和探针，探针夹持安装于探头上。当探针沿被测表面滑过时，被测表面上的微小峰谷可使探针在滑行的同时，还沿峰谷作上下运动，即探针可相对探头伸缩运动；探针的运动情况就反映了被测表面的轮廓。

但是，在探针划过被测表面时，由于被测表面的摩擦，探针可能会出现一定程度的偏移，若偏移量过大，则会影响测量结果的准确性，甚至导致探针损坏，更为严重的会损坏安装探针的探头，造成经济损失；因此，对探针的偏移情况的检测十分重要，以避免测量结果误差过大，防止探针损坏。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种台阶仪及探针检测装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，一种探针检测装置，应用于台阶仪，所述台阶仪包括探头和连接于所述探头的探针，所述探针检测装置包括：

安装环，连接于所述探头并环绕所述探针设置；

激光发射单元，设于所述安装环的内壁，用于向预设方向发射激光；

第一激光接收单元，设于所述安装环内壁，用于接收照射在所述探针而反射的激光并据以产生电信号；

处理组件，用于根据所述电信号确定一偏差值，且在所述偏差值大于第一预定值时，控制所述台阶仪停止。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一激光接收单元包括环绕所述激光发射单元设置的N个光敏元件，且N个所述光敏元件用于输出N个所述电信号；其中，N≥2；

所述处理组件用于根据N个所述电信号确定所述偏差值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述处理组件包括：

模数转换器，与所述第一激光接收单元连接，用于将N个所述电信号转换为N个数字信号；

计算单元，与所述模数转换器连接，用于根据N个所述数字信号中最大的n个值与最小的n个值确定所述偏差值；其中，n≤N/2。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏元件的数量为四个，且所述光敏元件均为方形。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏元件为硅光电池。

在本公开的一种示例性实施例中，所述激光发射单元和所述第一激光接收单元集成于一激光收发器，所述处理组件用于根据所述激光收发器输出的所述电信号确定所述偏差值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述处理组件包括：

模数转换器，与所述激光收发器连接，用于将所述电信号转换为数字信号；

计算单元，与所述模数转换器连接，用于根据所述数字信号与第二预定值确定所述偏差值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述探针检测装置还包括：