[發(fā)明專利]一種可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111154932.8
• 申請(qǐng)日: 2021-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN113889423A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳聞杰;林曉坤;王成真;牛康宇;謝子苗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 上海樂泓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31385
• 代理人: 蘇杰

本發(fā)明公開了一種可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)，屬于半導(dǎo)體制造和檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。它包括激光測(cè)量模組，所述激光測(cè)量模組至少包括一維線性傳感器，所述激光測(cè)量模組被配置為向晶圓表面發(fā)射激光并將晶圓反射的激光照射到一維線性傳感器上；采集端，所述采集端被配置為采集一維線性傳感器上光幕兩端的電流變化；與所述采集端無(wú)線通信連接的主控制端，所述主控制端被配置為根據(jù)一維線性傳感器上光幕兩端的電流變化，計(jì)算晶圓薄膜應(yīng)力數(shù)據(jù)，并根據(jù)晶圓薄膜應(yīng)力數(shù)據(jù)生成可視化命令；將可視化數(shù)據(jù)發(fā)送到與所述主控制端通信連接的可視化終端實(shí)時(shí)展示。本發(fā)明采用數(shù)據(jù)可視化，并通過可視化平臺(tái)手動(dòng)選擇不同的晶圓尺寸，不同的鍍膜材料進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造和檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在芯片制造的整個(gè)工藝流程中，半導(dǎo)體晶圓在光刻前需要鍍上一層光刻薄膜用于光的傳導(dǎo)。常見的晶圓的鍍膜的工藝一種是在晶圓的中心點(diǎn)滴上一滴光刻膠，轉(zhuǎn)動(dòng)晶圓通過離心力使光刻膠均勻的噴灑在晶圓表面；另外一種通過霧化光刻膠噴霧的方法使光刻膠均勻的噴涂在晶圓的表面。

不管使哪種方法給半導(dǎo)體晶圓鍍膜都需要在鍍膜后檢測(cè)晶圓的薄膜均勻性，晶圓的薄膜均勻性可以通過測(cè)量晶圓薄膜的應(yīng)力值來衡量晶圓薄膜使否達(dá)到半導(dǎo)體的工藝要求。這一過程對(duì)檢測(cè)的方法和檢測(cè)的裝置提出很高的要求，對(duì)不良片的檢測(cè)的誤判率需要達(dá)到接近零誤差的要求，從提高芯片的生產(chǎn)率和較低成品的報(bào)廢率以提高經(jīng)濟(jì)收益和降低生產(chǎn)成本。

傳統(tǒng)慣用干涉法來檢測(cè)薄膜的應(yīng)力變化，但是傳統(tǒng)的檢測(cè)方法檢測(cè)流程繁瑣，精確度不高，并且價(jià)格昂貴，滿足不了現(xiàn)代的提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的要求。

發(fā)明內(nèi)容

1、要解決的問題

針對(duì)現(xiàn)有存在的傳統(tǒng)慣用的檢測(cè)薄膜的應(yīng)力變化的方法檢測(cè)流程繁瑣、精確度不高問題，本發(fā)明提供一種可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)，利用測(cè)量設(shè)備上的激光測(cè)量元件測(cè)量晶圓沿直徑方向任意角度的平均分布點(diǎn)的曲率半徑值，來更快速獲取測(cè)量結(jié)果；通過可視化平臺(tái)完整顯現(xiàn)出鍍完光刻膜后的晶圓表面沿直徑方向任何角度的水平直線上任意點(diǎn)的應(yīng)力值，曲率半徑，彎曲度，從而更直觀更快速的檢測(cè)出不良片。

2、技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

激光測(cè)量模組，所述激光測(cè)量模組至少包括一維線性傳感器，所述激光測(cè)量模組被配置為向晶圓表面發(fā)射激光并將晶圓反射的激光照射到一維線性傳感器上；

采集端，所述采集端被配置為采集一維線性傳感器上光幕兩端的電流變化；

主控制端，所述主控制端被配置為根據(jù)一維線性傳感器上光幕兩端的電流變化，計(jì)算晶圓薄膜應(yīng)力數(shù)據(jù)，并根據(jù)晶圓薄膜應(yīng)力數(shù)據(jù)生成可視化命令；

與所述主控制端通信連接的可視化終端，所述可視化終端用于接收主控制端的可視化命令，對(duì)所述晶圓薄膜應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示。

其優(yōu)選的技術(shù)方案為：

如上所述的可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)，還包括機(jī)件結(jié)構(gòu)，所述機(jī)件結(jié)構(gòu)包括：

底座，所述底座用于放置不同尺寸的晶圓，所述底座能夠水平調(diào)平；

固定于底座上方且平行于底座的一維絲桿帶載平臺(tái)，所述激光測(cè)量模組設(shè)置于一維絲桿帶載平臺(tái)上。

如上所述的可視化測(cè)量薄膜應(yīng)力激光檢測(cè)系統(tǒng)，所述機(jī)件結(jié)構(gòu)還包括：

與一維絲桿帶載平臺(tái)相連接的永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)用于帶動(dòng)一維絲桿帶載平臺(tái)沿一維方向運(yùn)動(dòng)；

伺服驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)工作；