一种非接触式测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触式测量方法及装置，涉及晶圆加工技术领域。该非接触式测量方法用于检测晶圆的片内厚度差，其包括：控制驱动机构动作，以使驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载晶圆的载台的平面内运动至第二预设点，其中，第一预设点在晶圆上的垂直投影位置处于晶圆的中心位置，第二预设点在晶圆上的垂直投影位置处于晶圆的边缘位置；接收测距装置由第一预设点运动至第二预设点的过程中多次检测其与晶圆的垂直距离所得到的多个检测数据；计算多个检测数据中的最大值与最小值之间的差值，得到晶圆的片内厚度差。本发明专利技术提供的非接触式测量方法能够与晶圆的研抛过程同步进行，提高了晶圆的加工效率，并且测量精确度更高。

A non-contact measurement method and device

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式测量方法及装置
本专利技术涉及晶圆加工
，具体而言，涉及一种非接触式测量方法及装置。
技术介绍
晶圆的片内厚度差是衡量晶圆研抛品质的一个重要标准，因此，为保证晶圆研抛的质量，其研抛过程往往需要伴随着其片内厚度差的测量进行。目前，市面上应用的多种非接触式测量晶圆片内厚度差的方法，需要在晶圆的研抛间隙进行，需要移动晶圆实现对晶圆的测量，测量完成后方可再次开机研抛，加工效率较低，并且测量结果误差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非接触式测量方法，其能够与晶圆的研抛同步进行，提高加工效率，并能够提高测量结果的准确性。本专利技术的另一目的在于提供一种非接触式测量装置，其能够与晶圆的研抛同步进行，提高加工效率，并能够提高测量结果的准确性。本专利技术提供一种技术方案：一种非接触式测量方法，用于检测晶圆的片内厚度差，所述非接触式测量方法包括：控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点，其中，所述第一预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的中心位置，所述第二预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的边缘位置；接收所述测距装置由第一预设点运动至第二预设点的过程中多次检测其与所述晶圆的垂直距离所得到的多个检测数据；计算多个所述检测数据中的最大值与最小值之间的差值，得到所述晶圆的片内厚度差。进一步地，所述控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点的步骤包括：控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置在平行于所述载台的平面内朝第一预设方向运动；对所述驱动机构发出的第一反馈脉冲进行计数，当所述第一反馈脉冲的数量达到第一预设值时，控制所述驱动机构停止动作，以使所述测距装置达到所述第二预设点。进一步地，在所述控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点的步骤之前，所述非接触式测量方法的步骤还包括：接收基准定位装置发出的定位信息，所述定位信息由所述基准定位装置检测到所述驱动机构处于初始位置且所述测距装置处于基准点时发出；控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述基准点沿垂直于所述晶圆的方向运动至垂直测量点；控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述垂直测量点在平行于所述载台的平面内运动至所述第一预设点。进一步地，所述控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述基准点沿垂直于所述晶圆的方向运动至垂直测量点的步骤包括：控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述基准点沿垂直于所述晶圆的方向运动；对所述驱动机构发出的第二反馈脉冲进行计数，当所述第二反馈脉冲的数量达到第二预设值时，控制所述驱动机构停止动作，以使所述测距装置处于所述垂直测量点。进一步地，所述控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述垂直测量点在平行于所述载台的平面内运动至所述第一预设点的步骤包括：控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述垂直测量点在平行于所述载台的平面内朝第二预设方向运动；对所述驱动机构发出的第三反馈脉冲进行计数，当所述第三反馈脉冲的数量达到第三预设值时，控制所述驱动机构停止动作，以使所述测距装置处于所述第一预设点。本专利技术还提供一种非接触式测量装置，用于测量晶圆的片内厚度差，包括控制器、驱动机构、测距装置及载台，所述载台用于承载所述晶圆，所述测距装置与所述驱动机构连接，所述控制器分别与所述驱动机构及所述测距装置电连接，用于控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由第一预设点在平行于所述载台的平面内运动至第二预设点，并用于接收所述测距装置由第一预设点运动至第二预设点的过程中多次检测其与所述晶圆的垂直距离所得到的多个检测数据，并计算多个所述检测数据中的最大值与最小值之间的差值，得到所述晶圆的片内厚度差，所述第一预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的中心位置，所述第二预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的边缘位置。进一步地，所述驱动机构设置有编码器，所述编码器与所述控制器电连接，所述编码器用于根据所述驱动机构的动作发送反馈脉冲至所述控制器，所述控制器还用于根据所述反馈脉冲的数量控制所述驱动机构停止动作。进一步地，所述驱动机构包括升降驱动件、旋转驱动件及连接件，所述升降驱动件与所述旋转驱动件上均设置有所述编码器，所述升降驱动件与所述旋转驱动件连接，所述测距装置通过所述连接件与所述旋转驱动件连接，所述升降驱动件用于驱动所述旋转驱动件带动所述测距装置在垂直于所述晶圆的方向上运动，所述旋转驱动件用于带动所述测距装置在平行于所述载台的平面内运动。进一步地，所述升降驱动件包括第一电机、丝杆及滑块，所述第一电机的输出端与所述丝杆连接，所述滑块与所述丝杆滑动配合，所述旋转驱动件与所述滑块连接。进一步地，所述非接触式测量装置还包括基准定位装置，所述基准定位装置与所述控制器电连接，用于当检测到所述驱动机构处于初始位置且所述测距装置处于基准点时，发出定位信息至所述控制器。相比现有技术，本专利技术提供的非接触式测量方法，控制驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载晶圆的载台的平面内运动至第二预设点，并接收测距装置由第一预设点运动至第二预设点的过程中多次检测其与晶圆的垂直距离所得到的多个检测数据，进而计算多个检测数据中的最大值与最小值之间的差值，得到晶圆的片内厚度差。第一预设点在晶圆上的垂直投影位置处于晶圆的中心位置，第二预设点在晶圆上的垂直投影位置处于晶圆的边缘位置。晶圆在研抛过程中，处于在载台上旋转的状态，其上同一半径位置的圆周范围内的厚度相同，因此，由第一预设点平移至第二预设点，测距装置即完成对晶圆所有不同厚度的测量，得到多个检测数据，测量结果准确性高，并且，晶圆的研抛过程不受影响。因此，本专利技术提供的非接触式测量方法的有益效果包括：能够与晶圆的研抛过程同步进行，提高了晶圆的加工效率，并且测量精确度更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的实施例提供的非接触式测量装置的结构示意图；图2为本专利技术的实施例提供的非接触式测量装置的流程示意框图；图3为图2中步骤S200的子步骤的流程示意框图；图4为图2中步骤S300的子步骤的流程示意框图；图5为图2中步骤S400的子步骤的流程示意框图。图标：100-非接触式测量装置；110-控制器；130-驱动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式测量方法，用于检测晶圆的片内厚度差，其特征在于，所述非接触式测量方法包括：/n控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点，其中，所述第一预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的中心位置，所述第二预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的边缘位置；/n接收所述测距装置由第一预设点运动至第二预设点的过程中多次检测其与所述晶圆的垂直距离所得到的多个检测数据；/n计算多个所述检测数据中的最大值与最小值之间的差值，得到所述晶圆的片内厚度差。/n

【技术特征摘要】
1.一种非接触式测量方法，用于检测晶圆的片内厚度差，其特征在于，所述非接触式测量方法包括：
控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点，其中，所述第一预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的中心位置，所述第二预设点在所述晶圆上的垂直投影位置处于所述晶圆的边缘位置；
接收所述测距装置由第一预设点运动至第二预设点的过程中多次检测其与所述晶圆的垂直距离所得到的多个检测数据；
计算多个所述检测数据中的最大值与最小值之间的差值，得到所述晶圆的片内厚度差。


2.根据权利要求1所述的非接触式测量方法，其特征在于，所述控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点的步骤包括：
控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置在平行于所述载台的平面内朝第一预设方向运动；
对所述驱动机构发出的第一反馈脉冲进行计数，当所述第一反馈脉冲的数量达到第一预设值时，控制所述驱动机构停止动作，以使所述测距装置达到所述第二预设点。


3.根据权利要求1所述的非接触式测量方法，其特征在于，在所述控制驱动机构动作，以使所述驱动机构带动测距装置由第一预设点在平行于承载所述晶圆的载台的平面内运动至第二预设点的步骤之前，所述非接触式测量方法的步骤还包括：
接收基准定位装置发出的定位信息，所述定位信息由所述基准定位装置检测到所述驱动机构处于初始位置且所述测距装置处于基准点时发出；
控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述基准点沿垂直于所述晶圆的方向运动至垂直测量点；
控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述垂直测量点在平行于所述载台的平面内运动至所述第一预设点。


4.根据权利要求3所述的非接触式测量方法，其特征在于，所述控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述基准点沿垂直于所述晶圆的方向运动至垂直测量点的步骤包括：
控制所述驱动机构动作，以使所述驱动机构带动所述测距装置由所述基准点沿垂直于所述晶圆的方向运动；
对所述驱动机构发出的第二反馈脉冲进行计数，当所述第二反馈脉冲的数量达到第二预设值时，控制所述驱动机构停止动作，以使所述测距装置处于所述垂直测量点。


5.根据权利要求3所述的非接触式测量方法，其特征在于，所述控制所述驱动机构动作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：白阳，衣忠波，张文斌，刘宇光，贺东葛，李远航，
申请(专利权)人：北京半导体专用设备研究所中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11