[發(fā)明專利]基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910075476.0
• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN101660896A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳旭;陳波;王東輝;柳濱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十五研究所
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;H01L21/66
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張貳群

1.一種基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測裝置，包括晶圓承 載移動機構(gòu)、激光器總成和數(shù)據(jù)檢測控制電路，其特征在于所述的激光器總 成為位置可移動式激光器總成，晶圓承載移動機構(gòu)為晶圓承載轉(zhuǎn)動機構(gòu)；所 述的位置可移動式激光器總成的結(jié)構(gòu)具有激光器光源相對于晶圓的Z軸及X 軸的調(diào)整移動機構(gòu)，X軸的調(diào)整移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：伺服電機(21)通過絲 杠(31)與激光器承載機構(gòu)(19)連接；Z軸的調(diào)整移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：設(shè)有 可上下調(diào)節(jié)的滑臺及滑道；激光器與接收器分別連接到發(fā)射臂、接收臂上， 自鎖減速箱安裝在滑臺上，可上下移動，發(fā)射臂與接收臂同心旋轉(zhuǎn)，發(fā)射臂 手動旋轉(zhuǎn)到一定角度后固定，旋轉(zhuǎn)手輪(09)調(diào)節(jié)接收臂角度，接收臂可自 鎖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測 裝置，其特征在于所述的位置可移動式激光器總成中設(shè)有用于記錄校準后的 位置的編碼器(07)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測 裝置，其特征在于所述的晶圓承載轉(zhuǎn)動機構(gòu)上設(shè)有晶圓真空吸附機構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測 裝置，其特征在于所述的位置可移動式激光器總成中的激光發(fā)生器(05)采 用1310nm單模光纖激光二極管，接收器采用光電二極管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶 圓膜厚檢測裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)檢測控制電路的結(jié)構(gòu)為：具有光電 二極管接收器、放大電路和濾波電路、測量數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理器；其中 光電二極管置于接收臂上的準直透鏡的末端接受光信號，然后再把光信號轉(zhuǎn) 變?yōu)殡娏餍盘柡笸ㄟ^電纜與放大電路的輸入端相連把電流信號轉(zhuǎn)換為放大 的電壓信號，放大電路的輸出端連接一個有源帶通濾波器電路，對放大后的 電壓信號進行濾波處理隔絕低頻和高頻干擾；濾波器輸出端連接數(shù)據(jù)采集 卡，根據(jù)需要設(shè)定采集數(shù)據(jù)頻率，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后轉(zhuǎn)變?yōu)? 實驗數(shù)據(jù)儲存。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測 裝置，其特征在于所述的放大電路和濾波電路的結(jié)構(gòu)為：放大電路為二級放 大，第一級放大100000倍，第二級可根據(jù)需要選擇性放大5.1-47倍；濾波 電路為有源帶通濾波器；通過調(diào)節(jié)RC元件的值調(diào)節(jié)通過頻率。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于紅外光學干涉法的半導(dǎo)體晶圓膜厚檢測 裝置，其特征在于所述的激光發(fā)生器(05)產(chǎn)生的光信號經(jīng)立方棱鏡平均分 為兩路，一路照射到晶圓上作為測量光束，另外一路作為對比光束；測量光 束經(jīng)晶圓反射后被用于測量信號接收的光電二極管接收，對比光束直接被一 個用于對比信號接收的光電二極管接收。