[實(shí)用新型]一種反射式膜厚自動(dòng)測(cè)量?jī)x器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202320184016.7
• 申請(qǐng)日: 2023-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN219141767U
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韋森特（東莞）科技技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/06
• 分類號(hào): G01B11/06
• 代理公司: 東莞技創(chuàng)百科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44608
• 代理人: 朱曉光

本實(shí)用新型涉及膜厚測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種反射式膜厚自動(dòng)測(cè)量?jī)x器，包括機(jī)柜、測(cè)量裝置、存取機(jī)構(gòu)和進(jìn)出料部件；測(cè)量裝置設(shè)置有測(cè)量處理主機(jī)、測(cè)量移動(dòng)部件和測(cè)量探頭部件，測(cè)量處理主機(jī)位于機(jī)柜內(nèi)部并與外部電源連通，測(cè)量探頭部件與測(cè)量處理主機(jī)之間電性連接；測(cè)量探頭部件設(shè)置有探頭安裝筒、測(cè)量光源、起偏組件和光譜組件。通過(guò)在一個(gè)儀器中設(shè)置測(cè)量裝置、存取機(jī)構(gòu)和進(jìn)出料部件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓膜厚的大規(guī)模自動(dòng)測(cè)量，測(cè)量處理主機(jī)還可以分析記錄存儲(chǔ)查詢所有晶圓膜厚的測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量探頭部件通過(guò)設(shè)置分光組件和補(bǔ)償組件，從而更加準(zhǔn)確的對(duì)晶圓膜厚進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)上述的改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓膜厚進(jìn)行大規(guī)模準(zhǔn)確的自動(dòng)測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及膜厚測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種反射式膜厚自動(dòng)測(cè)量?jī)x器。

背景技術(shù)

晶圓對(duì)于半導(dǎo)體器件至關(guān)重要，膜厚是影響晶圓物理性質(zhì)的重要參數(shù)之一。通常對(duì)膜厚的測(cè)量有橢圓偏振法、探針?lè)ā⒐鈱W(xué)法等，膜厚探測(cè)系統(tǒng)又稱薄膜檢測(cè)系統(tǒng)，用于測(cè)量薄膜的厚度。橢圓偏振技術(shù)（ellipsometry）是一種多功能和強(qiáng)大的光學(xué)技術(shù)，可用于取得薄膜的介電性質(zhì)（復(fù)數(shù)折射率或介電常數(shù)）。橢圓偏振是一個(gè)很敏感的薄膜性質(zhì)測(cè)量技術(shù)，且具有非破壞性和非接觸之優(yōu)點(diǎn)。

其中，分析樣品反射之偏振光的改變，橢圓偏振技術(shù)可得到比探測(cè)光本身波長(zhǎng)更短的薄膜信息，小至一個(gè)單原子層，甚至更小。橢圓偏振測(cè)量?jī)x器可測(cè)得復(fù)數(shù)折射率或介電函數(shù)張量，并以此獲得基本的物理參數(shù)，并且這與各種樣品的性質(zhì)，包括形態(tài)、晶體質(zhì)量、化學(xué)成分或?qū)щ娦裕兴P(guān)聯(lián)。它常被用來(lái)鑒定單層或多層堆疊的薄膜厚度，可量測(cè)厚度由數(shù)埃（Angstrom）或數(shù)奈米到幾微米皆有極佳的準(zhǔn)確性。

公告號(hào)為CN218329795U的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種顯微鏡膜厚測(cè)量平臺(tái)，包括電氣箱，其于前端安裝有Z軸升降機(jī)構(gòu)；顯微鏡總成，其連接于Z軸升降機(jī)構(gòu)的前端；CCD攝像頭，其設(shè)置于顯微鏡總成的上端；薄膜厚度測(cè)量?jī)x，安裝于電氣箱中，通過(guò)光纖連接到顯微鏡總成。但其需要人工具體操作測(cè)量，測(cè)量速度慢，操作麻煩，不利于對(duì)晶圓片膜厚的大規(guī)模測(cè)量。

因此，在晶圓膜厚的測(cè)量中，如何保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，而且還能大規(guī)模對(duì)晶圓膜厚進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，是需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為克服上述情況不足，旨在提供一種能解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案。

本實(shí)用新型提供一種反射式膜厚自動(dòng)測(cè)量?jī)x器，包括機(jī)柜、安裝在機(jī)柜內(nèi)部的測(cè)量裝置和存取機(jī)構(gòu)、以及對(duì)接在機(jī)柜外側(cè)的進(jìn)出料部件；進(jìn)出料部件用于對(duì)晶圓片的進(jìn)料和出料，存取機(jī)構(gòu)用于在測(cè)量裝置和進(jìn)出料部件之間移動(dòng)晶圓片；測(cè)量裝置設(shè)置有測(cè)量處理主機(jī)、測(cè)量移動(dòng)部件和測(cè)量探頭部件，測(cè)量處理主機(jī)位于機(jī)柜內(nèi)部并與外部電源連通，測(cè)量移動(dòng)部件固定連接在機(jī)柜內(nèi)的支撐架上，測(cè)量移動(dòng)部件設(shè)置有移動(dòng)連接端，移動(dòng)連接端被測(cè)量移動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)從而產(chǎn)生位置移動(dòng)；測(cè)量探頭部件固定連接在移動(dòng)連接端上并隨移動(dòng)連接端同步移動(dòng)，測(cè)量探頭部件與測(cè)量處理主機(jī)之間電性連接；測(cè)量探頭部件設(shè)置有探頭安裝筒、測(cè)量光源、起偏組件和光譜組件，探頭安裝筒固定連接在移動(dòng)連接端上，測(cè)量光源和起偏組件固定連接在探頭安裝筒內(nèi)，光譜組件固定連接在移動(dòng)連接端上；測(cè)量光源與外部電源連通并發(fā)出光線，起偏組件用于對(duì)所述光線進(jìn)行偏振從而形成偏振光，所述偏振光射向待測(cè)晶圓片并經(jīng)過(guò)待測(cè)晶圓片上的鍍膜反射后形成反射光；光譜組件用于接收所述反射光，并分析獲取所述反射光的光譜參數(shù)，測(cè)量處理主機(jī)用于根據(jù)所述光譜參數(shù)計(jì)算得出晶圓片相應(yīng)位置的鍍膜厚度。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：測(cè)量探頭部件設(shè)置有分光組件，分光組件傾斜一定角度固定連接在探頭安裝筒內(nèi)，并位于測(cè)量光源與起偏組件之間；探頭安裝筒垂直于待測(cè)晶圓片，使測(cè)量光源發(fā)出的光線垂直射向待測(cè)晶圓片，所述光線穿過(guò)分光組件和起偏組件，從而形成偏振光并垂直射向待測(cè)晶圓片，所述偏振光經(jīng)過(guò)待測(cè)晶圓片上的鍍膜反射后形成反射光，所述反射光穿過(guò)起偏組件射向分光組件，分光組件用于把從起偏組件射向分光組件的反射光反射向光譜組件，從而使光譜組件順利接收所述反射光。