X、y雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以不接觸晶圓，在測(cè)試區(qū)域內(nèi)x、Y雙軸聯(lián)動(dòng)對(duì)任意一點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、移動(dòng)并帶有標(biāo)尺可以重復(fù)定位的測(cè)量設(shè)備，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體鍍膜行業(yè)晶圓翹曲度的檢測(cè)，屬于半導(dǎo)體薄膜沉積應(yīng)用及制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體薄膜制程中晶圓的狀態(tài)是至關(guān)重要的，晶圓在反應(yīng)腔內(nèi)經(jīng)受高溫、真空、射頻場(chǎng)等影響必然會(huì)有物理變形，晶圓的變形量是工藝編制中非常重要的一個(gè)數(shù)據(jù)，尤其是在TSV行業(yè)中的晶圓，因其特殊的晶圓加工方式，在硅片與玻璃片鍵合的過(guò)程中存在不同材料熱膨脹系數(shù)、鍵合時(shí)的空氣殘留、鍵合過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力等，使得TSV行業(yè)的晶圓在薄膜制程中會(huì)有更大的翹曲。如果不能掌握晶圓翹曲的程度，就會(huì)嚴(yán)重影響薄膜的開(kāi)發(fā)。而現(xiàn)有的測(cè)試設(shè)備體積龐大、成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明以解決上述問(wèn)題為目的，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大及應(yīng)用環(huán)節(jié)不靈活的問(wèn)題，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，常溫、高溫、真空等條件可以隨意搭配使用且能適用半導(dǎo)體行業(yè)晶圓翹曲度測(cè)量的設(shè)備。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:X、Y雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)試模塊(13)。所述測(cè)試模塊(13)主要由長(zhǎng)導(dǎo)軌(5)、短導(dǎo)軌(2)、支撐板
(1)、滑塊(3)、滑塊A(1)、激光測(cè)量頭⑶及標(biāo)尺(9)構(gòu)成。上述長(zhǎng)導(dǎo)軌(5)通過(guò)兩端的螺釘(4)分別與兩個(gè)滑塊(3)連接。兩個(gè)滑塊(3)與兩個(gè)短導(dǎo)軌(2)為一組件，兩個(gè)短導(dǎo)軌(2)通過(guò)螺釘與支撐板(I)連接并固定。支撐板(I)通過(guò)螺釘與下設(shè)的兩個(gè)立板(12)固定。所述支撐板⑴和立板(12)之間安裝頂絲(11)，用來(lái)調(diào)整支撐板⑴的水平面。所述長(zhǎng)導(dǎo)軌(5)上設(shè)有滑塊A(10)，滑塊A(10)通過(guò)螺釘(6)將裝有激光測(cè)量頭(8)的固定板
(7)固定。上述滑塊A(1)與長(zhǎng)導(dǎo)軌(5)，滑塊(3)與短導(dǎo)軌(2)采用滑動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。上述長(zhǎng)導(dǎo)軌(5)和短導(dǎo)軌(2)與標(biāo)尺(9)連接，起到定位的作用。以上各個(gè)部件安裝后便形成一個(gè)測(cè)試模塊(13)，將測(cè)試模塊(13)放置在真空腔體(15)上，透明蓋板(17)利用O型橡膠圈(14)與真空腔體(15)形成一個(gè)密閉空間，由抽氣泵帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)真空，加熱盤(pán)(16)可以在真空或大氣狀態(tài)下作為晶圓的支撐平臺(tái)，同時(shí)可以為晶圓加熱。
[0005]本發(fā)明的有益效果及特點(diǎn)在于:
[0006]本發(fā)明為非接觸式測(cè)量設(shè)備，不會(huì)損傷或污染晶圓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，通用性強(qiáng)，維護(hù)性好，成本低廉，能夠搭配不同模塊可快速實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能的轉(zhuǎn)換，可以分別實(shí)現(xiàn)常溫常壓、高溫常壓、常溫真空、高溫真空這四種不同的測(cè)量環(huán)境模式。在測(cè)試區(qū)域內(nèi)X、Y雙軸聯(lián)動(dòng)，能重復(fù)定位或自動(dòng)移動(dòng)及反饋位置信號(hào)。可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體鍍膜技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明基礎(chǔ)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明工作時(shí)的使用狀態(tài)示意圖。
[0009]圖3是圖2去掉透明蓋板后的使用狀態(tài)示意圖。
[0010]圖4是圖2的縱向剖面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例
[0012]參照?qǐng)D1_4，Χ、Υ雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)試模塊13。所述測(cè)試模塊13主要由長(zhǎng)導(dǎo)軌5、短導(dǎo)軌2、支撐板1、滑塊3、滑塊Α10、激光測(cè)量頭8及標(biāo)尺9構(gòu)成。上述長(zhǎng)導(dǎo)軌5通過(guò)兩端的螺釘4分別與兩個(gè)滑塊3連接。兩個(gè)滑塊3與兩個(gè)短導(dǎo)軌2為一組件，兩個(gè)短導(dǎo)軌2通過(guò)螺釘與支撐板I連接并固定。支撐板I通過(guò)螺釘與下設(shè)的兩個(gè)立板12固定。所述支撐板I和立板12之間安裝頂絲11，用來(lái)調(diào)整支撐板I的水平面。所述長(zhǎng)導(dǎo)軌5上設(shè)有滑塊Α10，滑塊AlO通過(guò)螺釘6將裝有激光測(cè)量頭8的固定板7固定。上述滑塊AlO與長(zhǎng)導(dǎo)軌5，滑塊3與短導(dǎo)軌2采用滑動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。上述長(zhǎng)導(dǎo)軌5和短導(dǎo)軌2與標(biāo)尺9連接，起到定位的作用。以上各個(gè)部件安裝后便形成一個(gè)測(cè)試模塊13，將測(cè)試模塊13放置在真空腔體15上，透明蓋板17利用O型橡膠圈14與真空腔體形成一個(gè)密閉空間，由抽氣泵帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)真空，加熱盤(pán)16可以在真空或大氣狀態(tài)下作為晶圓的支撐平臺(tái)，同時(shí)可以為晶圓加熱。
[0013]圖4是本發(fā)明在模擬真實(shí)條件配合真空腔體15、加熱盤(pán)16、透明蓋板17工作時(shí)的使用狀態(tài)示意圖，也是本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)之一。
[0014]操作方法:將晶圓放在加熱盤(pán)16上，將測(cè)試模塊13放置在真空腔體15上，通過(guò)移動(dòng)長(zhǎng)導(dǎo)軌5和兩個(gè)短導(dǎo)軌2上的三個(gè)滑塊3，實(shí)現(xiàn)在測(cè)試范圍內(nèi)的X軸、Y軸兩個(gè)方向的移動(dòng)和聯(lián)動(dòng)。另外利用標(biāo)尺9實(shí)現(xiàn)在測(cè)試范圍內(nèi)任一點(diǎn)的定位，和重復(fù)定位精度，利用頂絲11將支撐板I的水平度調(diào)整到與加熱盤(pán)16 —致，通過(guò)激光測(cè)量頭8測(cè)量晶圓任一點(diǎn)或一條線Z軸的變換，通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的采集和整理分析出晶圓的表面形態(tài)和翹曲程度。此時(shí)的測(cè)量既可以實(shí)現(xiàn)常壓常溫狀態(tài)也可以由加熱盤(pán)16提供熱量，變?yōu)槌焊邷貭顟B(tài)。當(dāng)透明蓋板17扣至于真空腔體15上時(shí)，有抽氣泵和O型橡膠圈14實(shí)現(xiàn)真空狀態(tài)，此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)真空狀態(tài)下的常溫測(cè)量和高溫測(cè)量狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種x、Y雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)試模塊，其特征在于:所述測(cè)試模塊主要由長(zhǎng)導(dǎo)軌、短導(dǎo)軌、支撐板、滑塊、滑塊Α、激光測(cè)量頭及標(biāo)尺構(gòu)成，上述長(zhǎng)導(dǎo)軌通過(guò)兩端的螺釘分別與兩個(gè)滑塊連接，兩個(gè)滑塊與兩個(gè)短導(dǎo)軌為一組件；上述兩個(gè)短導(dǎo)軌通過(guò)螺釘與支撐板連接并固定，支撐板通過(guò)螺釘與下設(shè)的兩個(gè)立板固定；所述支撐板和立板之間安裝頂絲；所述長(zhǎng)導(dǎo)軌上設(shè)有滑塊Α，滑塊A通過(guò)螺釘將裝有激光測(cè)量頭的固定板固定；上述滑塊A與長(zhǎng)導(dǎo)軌，滑塊與短導(dǎo)軌采用滑動(dòng)配合；上述長(zhǎng)導(dǎo)軌和短導(dǎo)軌與標(biāo)尺連接，以上各個(gè)部件安裝后便形成一個(gè)測(cè)試模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的X、Y雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:將測(cè)試模塊放置在真空腔體上，透明蓋板利用O型橡膠圈與真空腔體形成一個(gè)密閉空間，由抽氣泵帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)真空，加熱盤(pán)在真空或大氣狀態(tài)下作為晶圓的支撐平臺(tái)，為晶圓加熱。
3.應(yīng)用如權(quán)利要求1和2所述的Χ、Υ雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備的操作方法，其特征在于:將晶圓放在加熱盤(pán)上，將測(cè)試模塊放置在真空腔體上，通過(guò)移動(dòng)長(zhǎng)導(dǎo)軌和兩個(gè)短導(dǎo)軌上的三個(gè)滑塊，實(shí)現(xiàn)在測(cè)試范圍內(nèi)的X軸、Y軸兩個(gè)方向的移動(dòng)和聯(lián)動(dòng)，利用標(biāo)尺實(shí)現(xiàn)在測(cè)試范圍內(nèi)任一點(diǎn)的定位和重復(fù)定位精度，利用頂絲將支撐板的水平度調(diào)整到與加熱盤(pán)一致，通過(guò)激光測(cè)量頭測(cè)量晶圓任一點(diǎn)或一條線Z軸的變換，通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的采集和整理分析出晶圓的表面形態(tài)和翹曲程度，此時(shí)的測(cè)量既可以實(shí)現(xiàn)常壓常溫狀態(tài)也可以由加熱盤(pán)提供熱量，變?yōu)槌焊邷貭顟B(tài)，當(dāng)透明蓋板17扣至于真空腔體上時(shí)，有抽氣泵和O型橡膠圈實(shí)現(xiàn)真空狀態(tài)，此時(shí)實(shí)現(xiàn)真空狀態(tài)下的常溫測(cè)量和高溫測(cè)量狀態(tài)。
【專利摘要】一種X、Y雙軸聯(lián)動(dòng)非接觸式晶圓翹曲度測(cè)量設(shè)備，主要解決現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大及應(yīng)用環(huán)節(jié)不靈活的問(wèn)題。該設(shè)備主要由長(zhǎng)導(dǎo)軌、短導(dǎo)軌、支撐板、滑塊、滑塊A、激光測(cè)量頭及標(biāo)尺構(gòu)成。以上各個(gè)部件安裝后便形成一個(gè)測(cè)試模塊，將測(cè)試模塊放置在真空腔體上。通過(guò)移動(dòng)長(zhǎng)導(dǎo)軌和兩個(gè)短導(dǎo)軌上的三個(gè)滑塊，實(shí)現(xiàn)在測(cè)試范圍內(nèi)的X軸、Y軸兩個(gè)方向的移動(dòng)和聯(lián)動(dòng)。利用標(biāo)尺實(shí)現(xiàn)在測(cè)試范圍內(nèi)任一點(diǎn)的定位，能重復(fù)定位或自動(dòng)移動(dòng)及反饋位置信號(hào)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，常溫、高溫、真空等條件可以隨意搭配使用且能適用半導(dǎo)體行業(yè)晶圓翹曲度的測(cè)量?？蓮V泛應(yīng)用于半導(dǎo)體鍍膜技術(shù)領(lǐng)域。
【IPC分類】H01L21-66
【公開(kāi)號(hào)】CN104851823
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510157648
【發(fā)明人】鄭旭東, 吳鳳麗
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)拓荊科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日