卡盘、相移式干涉仪及晶圆形貌干涉测量方法技术

本申请公开了一种卡盘、相移式干涉仪及晶圆形貌干涉测量方法；其中，卡盘包括：阻尼块；支撑柱，支撑柱具有支撑端，以将晶圆承托在阻尼块的顶部；支撑端与阻尼块之间的距离能够保证晶圆下表面与尼块上表面之间的空气层厚度小于3mm。本申请提供的卡盘，设置有阻尼块和支撑柱，将晶圆放置在支撑端上，创新性的管控阻尼块上表面与晶圆下表面之间的空气层厚度，进而来管控晶圆振动的阻尼，进而有效降低了晶圆的振动，这样使得测量设备在充满噪音和地面震动等不安静的工业生产环境中也可完成晶圆形貌的纳米精度测量。貌的纳米精度测量。貌的纳米精度测量。

【技术实现步骤摘要】
卡盘、相移式干涉仪及晶圆形貌干涉测量方法


[0001]本申请涉及半导体
，更具体地说涉及一种卡盘，还涉及一种相移式干涉仪，还涉及一种晶圆形貌干涉测量方法。

技术介绍

[0002]相移式干涉仪能够同时采集到晶圆上表面的反射光和相对应参考面的反射光；这两束光在摄像机的成像平面上产生干涉形成干涉条纹图；根据干涉条纹图通过算法可以解调出干涉测量信息，进而得到需要测量晶圆的表面形貌。
[0003]但是由于晶圆厚度小、直径大，很容易在晶圆平面法线方向上因微小激震源而产生振动；上述振动的产生会造成晶圆和干涉仪参考面相对距离的振动，进而影响了干涉条纹的振动，最终严重影响了干涉测量的测量精度，进而严重影响了晶圆表面形貌的测量精度。
[0004]因此为了降低干涉条纹的振动，高精度干涉测量仪一般都放在防震平台上，更高精度干涉测量仪还需要将防震平台放置在安静的环境中(如远离车道的地下室和山洞中)，甚至连空气流动和说话等都要避免，目的就是为了消除激发晶圆振动的激震源来降低晶圆振动。
[0005]然而，在实际的工业生产环境中(如在超净间或在生产线上)，满足高精度干涉测量的安静的环境是很难做到的。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提供了一种卡盘。本申请还提供了具有上述卡盘的一种相移式干涉仪。本申请还提供了利用上述相移式干涉仪的一种晶圆形貌干涉测量方法。
[0007]为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0008]一种卡盘，包括：
[0009]阻尼块；
[0010]支撑柱，所述支撑柱具有支撑端，以将晶圆承托在所述阻尼块的顶部；
[0011]其中：所述支撑端与所述阻尼块之间的距离，能够保证所述晶圆下表面与所述阻尼块上表面之间的空气层厚度小于3mm。
[0012]可选的，上述卡盘中，所述空气层厚度均匀。
[0013]可选的，上述卡盘中，放置于所述支撑端的所述晶圆的下表面形成形变下表面形貌；所述阻尼块的上表面形貌与所述形变下表面貌一致。
[0014]可选的，上述卡盘中，所述支撑端相对于所述阻尼块伸缩移动。
[0015]可选的，上述卡盘中，所述支撑柱穿插设置于所述阻尼块。
[0016]可选的，上述卡盘中，所述空气层厚度小于2.5mm。
[0017]可选的，上述卡盘中，所述支撑柱的截面形状为三角形、圆形、矩形和圆环形中的任一种。
[0018]一种相移式干涉仪，包括：上述卡盘。
[0019]一种晶圆形貌干涉测量方法，适用于上述相移式干涉仪；包括以下步骤：
[0020]Ⅰ将晶圆放置在支撑端，保证所述晶圆下表面与阻尼块上表面之间的空气层厚度小于3mm；
[0021]Ⅱ通过相移式干涉仪的成像系统同时采集所述晶圆上表面的反射光与干涉仪参考平面的反射光，并在所述相移式干涉仪的成像平面上形成干涉条纹图；使用所述成像系统采集N幅具有干涉条纹相位变化的干涉条纹图；
[0022]Ⅲ根据上述N幅干涉条纹图，通过算法解调出干涉信息，得到所述晶圆的上表面形貌Z(x,y)。
[0023]可选的，上述晶圆形貌干涉测量方法中，还包括以下步骤：
[0024]Ⅳ利用有限元法得到所述晶圆放置在所述支撑柱上因自身重力产生的形变下表面形貌Δ(x,y)；
[0025]Ⅴ
计算所述晶圆的正确表面形貌W(x,y)；W(x,y)＝Z(x,y)
‑
Δ(x,y)。
[0026]本申请提供的卡盘，设置有阻尼块和支撑柱，支撑柱具有支撑端，将晶圆放置在支撑端，以将晶圆承托在阻尼块顶端；本申请创新性的管控阻尼块上表面与晶圆下表面之间的空气层厚度，进而来管控晶圆振动的阻尼；通过不断的探索和科学性的实验最终得到随着空气层厚度缩小，晶圆振动的阻尼成指数式增大；进一步的当空气层厚度大于3mm时对晶圆振动产生的阻尼变化很小，但当空气层厚度小于3mm时对晶圆振动产生的阻尼快速加速增大。本申请设置的卡盘通过严格管控阻尼块上表面与晶圆下表面之间的空气层厚度，有效增大了晶圆振动的阻尼，进而有效降低了晶圆的振动，这样使得测量设备在充满噪音和地面震动等不安静的工业生产环境中也可完成晶圆形貌的纳米精度测量。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请卡盘的主视图；
[0029]图2为本申请卡盘的俯视图；
[0030]图3为本申请另一实施例卡盘的主视图；
[0031]图4为本申请另一实施例卡盘的俯视图；
[0032]图5为本申请另一实施例卡盘的俯视图；
[0033]图6为本申请另一实施例卡盘的俯视图；
[0034]图7为本申请另一实施例卡盘的俯视图；
[0035]图8为本申请另一实施例卡盘的俯视图；
[0036]图9为本申请的卡盘横切面的结构示意图；
[0037]图10为本申请另一实施例卡盘的横切面的结构示意图；
[0038]图11为本申请相移式干涉仪形成的干涉条纹图；
[0039]图12为N幅等间隔相位变化的干涉条纹图。
[0040]在图1
‑
图12中：
[0041]1‑
阻尼块，2
‑
支撑柱，3
‑
晶圆，4
‑
干涉仪参考平面。
具体实施方式
[0042]本申请提供了一种卡盘。本申请还提供了一种包括上述卡盘的相移式干涉仪。本申请还提供了一种利用上述相移式干涉仪的一种晶圆形貌干涉测量方法。
[0043]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0044]如图1
‑
图4所示，本申请实施例提供了一种卡盘，包括：阻尼块1和支撑柱2。
[0045]阻尼块1为粘弹性材料，由高分子材料或橡胶材料制作而成；阻尼块1的物理和化学性能稳定，具有优良的减振降噪性、耐热性、耐寒性、防老性和较强的粘接性。支撑柱2为立柱形结构，支撑柱2的顶部端为支撑端，支撑端高于阻尼块1的上表面；支撑端起到平稳承托晶圆3的作用，以将晶圆3承托在阻尼块1的顶部。晶圆3由高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅；硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，最终形成晶圆。晶圆的材质可以是硅片，也可以是GaAs，SiC，GaN等材料。
[0046]其中，支撑端与阻尼块1之间的距离设置能够保证晶圆3下表面与阻尼块1上表面之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卡盘，其特征在于，包括：阻尼块(1)；支撑柱(2)，所述支撑柱(2)具有支撑端，以将晶圆(3)承托在所述阻尼块(1)的顶部；其中：所述支撑端与所述阻尼块(1)之间的距离，能够保证所述晶圆(3)下表面与所述阻尼块(1)上表面之间的空气层厚度小于3mm。2.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述空气层厚度均匀。3.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，放置于所述支撑端的所述晶圆(3)的下表面形成形变下表面形貌；所述阻尼块(1)的上表面形貌与所述形变下表面貌一致。4.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述支撑端相对于所述阻尼块(1)伸缩移动。5.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述支撑柱(2)穿插设置于所述阻尼块(1)。6.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述空气层厚度小于2.5mm。7.根据权利要求1～6任一所述的卡盘，其特征在于，所述支撑柱(2)的截面形状为三角形、圆形、矩形和圆环形中的任一种。8.一种相移式干涉仪，包括卡盘，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐寿鸿，曾安，陈建强，朱充，
申请(专利权)人：南京中安半导体设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：