方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置制造方法及图纸

本公开涉及一种方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置。该测量装置包括固定基座；载片台，可移动地连接于固定基座，以承载待测硅片；测量机构，具有测量探头；升降机构，连接于所述固定基座，所述测量机构可移动地连接于所述升降机构，以能够沿竖直方向移动，并使得所述测量机构靠近或者远离所述载片台；高度检测机构，用于检测所述测量探头触碰至基体时的当前高度信息，所述基体为所述载片台或放置于所述载片台上的硅片；控制器，分别通信连接于所述测量机构和所述高度检测机构。由此，解决现有技术中的测量设备难以兼顾测量效率和适用范围的问题。范围的问题。范围的问题。

【技术实现步骤摘要】
方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置


[0001]本公开涉及硅片测量设备
，具体地，涉及一种方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置。

技术介绍

[0002]测量硅片电阻率是半导体材料制造检测中的一道重要工序。
[0003]传统测量电阻率的方法通常是通过某一设备测量出硅片的方块电阻值，再通过另一设备测量出此硅片的厚度，通过对电阻率、厚度以及方块电阻这三者之间的计算公式和计量关系，计算出硅片的电阻率。这种方式虽然能得到电阻率，但是存在以下问题：(1)两台设备分开测量方块电阻与厚度，达不到原位测量的测量精度；(2)此过程需要用两种不同的设备测量，增加成本，占用空间资源和工艺时间；(3)在需要得到硅片电阻率分布的场合，对于需要测量多点的厚度，测试时间长，效率低。
[0004]为了解决上述部分问题，提出了一种采用电容法来测量硅片电阻值的技术构思，并由此衍生出了ADE6034及Wafer Check 7000、7200等不同型号的测量设备，以此来提高硅片的方块电阻值的测量效率。但是该类设备对整片硅片的电阻率均匀性要求高，因此仅适用于部分电阻率均匀性好的硅片。而对于电阻率不均匀的样片，或者与校正样片电阻率范围相差较大的硅片，使用该类测量所得到的测量结果则存在很大的误差。因此，该类测量设备(采用电容法来测量硅片电阻值)的应用范围有限。
[0005]因此，针对现有技术中的测量设备难以兼顾测量效率和适用范围的问题，还需要提出一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

技术实现思路

[0006]本公开的目的是提供一种方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置，以解决现有技术中的测量设备难以兼顾测量效率和适用范围的问题。
[0007]为了实现上述目的，本公开提供一种方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置，包括：
[0008]固定基座；
[0009]载片台，可移动地连接于所述固定基座，以承载待测硅片；
[0010]测量机构，其具有测量探头；
[0011]升降机构，连接于所述固定基座，所述测量机构可移动地连接于所述升降机构，以能够沿竖直方向移动，并使得所述测量机构靠近或者远离所述载片台；
[0012]高度检测机构，用于检测所述测量探头触碰至基体时的当前高度信息，所述基体为所述载片台或放置于所述载片台上的硅片；以及
[0013]控制器，分别通信连接于所述测量机构和所述高度检测机构。
[0014]在一种可能的设计中，所述升降机构包括活动横梁、沿竖直方向延伸的固定立柱和线性驱动器；所述固定立柱连接于所述固定基座；所述活动横梁水平设置，其一端设有与
所述导轨相适配的滑槽，所述滑槽卡接于所述导轨；所述活动横梁的另一端连接于所述测量机构；所述线性驱动器连接于所述活动横梁，以带动所述活动横梁沿所述导轨移动。
[0015]在一种可能的设计中，所述线性驱动器配置为气缸、液压缸或者直线模组；
[0016]或者，所述线性驱动器包括第一丝杆和第一电机；所述活动横梁上设有与所述第一丝杆相配合的第一螺孔；所述第一丝杆插设于所述第一螺孔中，且所述第一丝杆的一端可转动地连接于所述固定基座，另一端传动连接于所述第一电机。
[0017]在一种可能的设计中，所述高度检测机构设置于所述活动横梁上。
[0018]在一种可能的设计中，所述载片台通过平移机构连接于所述固定基座；所述平移机构包括：
[0019]支座，配置为间隔设置的两组，且每组支座连接于所述固定基座；
[0020]第二光杆，沿横向延伸，并配置为至少两组；每组第二光杆平行且间隔地设置，且所述第二光杆的两端一一对应地连接于所述支座；以及
[0021]驱动件，连接于所述载片台，并且所述驱动件通信连接于所述控制器；
[0022]所述载片台上设有至少两组与所述第二光杆相适配的导向孔，所述第二光杆插设于所述导向孔中；以在所述驱动件的驱动下，使得所述载片台沿所述第二光杆移动。
[0023]在一种可能的设计中，所述载片台还设有第二螺孔；
[0024]所述驱动件包括第二丝杆和第二电机；所述第二丝杆形成为与所述第二螺孔相适配的结构并且插设于所述第二螺孔中；
[0025]所述第二丝杆的一端可转动地连接于所述支座，另一端传动连接于所述第二电机；以当所述第二电机运动时，能够使得所述载片台沿所述光杆移动；
[0026]其中，所述光杆配置为两组，所述丝杆设置于两组光杆的中间位置。
[0027]在一种可能的设计中，所述载片台的形状呈圆形。
[0028]在一种可能的设计中，所述高度检测机构包括激光位移传感器、光栅尺位移传感器和磁栅尺位移传感器中的至少一者。
[0029]在一种可能的设计中，所述控制器配置为PLC逻辑控制器、中央处理器、数字信号处理器、专用集成电路或现场可编程门阵列。
[0030]通过上述技术方案，由于方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置采用这种非接触式方式来测量，可以对硅片表面起到一定的保护作用，并且在测量过程中无需要人为地去调整测量机构与载片台之间的位置，能够避免在此过程中产生人员的操作误差。同时，基于载片台和测量机构的移动，可以保证其测量位置的一致性，同时还能够在测量晶圆方块电阻的同时，测量出晶圆的厚度，有效地节约测量时间。进一步地，还可以根据获取的硅片电阻值和厚度值，快速地得出电阻率，由此，使得检测人员能够快速地获知检测结果，减少等待时间。
[0031]采用这种原位测量的方式，使得硅片的厚度测量与方块电阻测量以及后续电阻率的计算几乎是同时进行的，极大地提高了单点测量的效率。另外，还可以得到每个测量点的厚度值，得到整片晶圆厚度更准确；测量方块电阻与晶圆厚度在该测量装置中能够同步实现，降低了空间资源的占用，同时也节约了成本。
[0032]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0033]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0034]图1本公开提供的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置在一种实施例中的立体结构示意图；
[0035]图2本公开提供的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置在一种实施例中的侧视图；其中，该测量装置处于初始化状态；
[0036]图3本公开提供的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置在一种实施例中的侧视图，其中，硅片已放置于载片台；
[0037]图4本公开提供的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置在一种实施例中的侧视图，其中，测量装置处于测量状态；
[0038]图5本公开提供的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置在另一种实施例中的立体结构示意图；
[0039]图6本公开提供的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置在另一种实施例中的侧视图；其中，该测量装置处于初始化状态；
[0040]图7本公开提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置，其特征在于，包括：固定基座(1)；载片台(2)，可移动地连接于所述固定基座(1)，以承载待测硅片；测量机构(3)，其具有测量探头；升降机构，连接于所述固定基座(1)，所述测量机构(3)可移动地连接于所述升降机构，以能够沿竖直方向移动，并使得所述测量机构(3)靠近或者远离所述载片台(2)；高度检测机构(4)，用于检测所述测量探头触碰至基体时的当前高度信息，所述基体为所述载片台(2)或放置于所述载片台(2)上的硅片(8)；以及控制器，分别通信连接于所述测量机构(3)和所述高度检测机构(4)，并根据放置所述硅片(8)前后的高度差为所述晶圆厚度。2.根据权利要求1所述的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置，其特征在于，所述升降机构包括活动横梁(5)、沿竖直方向延伸的固定立柱(6)和线性驱动器；所述固定立柱(6)上设有导轨(7)，并且所述固定立柱(6)连接于所述固定基座(1)；所述活动横梁(5)水平设置，其一端设有与所述导轨(7)相适配的滑槽，所述滑槽卡接于所述导轨(7)；所述活动横梁(5)的另一端连接于所述测量机构(3)；所述线性驱动器连接于所述活动横梁(5)，以带动所述活动横梁(5)沿所述导轨(7)移动。3.根据权利要求2所述的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置，其特征在于，所述线性驱动器配置为气缸、液压缸或者直线模组；或者，所述线性驱动器包括第一丝杆和第一电机；所述活动横梁(5)上设有与所述第一丝杆相配合的第一螺孔；所述第一丝杆插设于所述第一螺孔中，且所述第一丝杆的一端可转动地连接于所述固定基座(1)，另一端传动连接于所述第一电机。4.根据权利要求2所述的方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置，其特征在于，所述高度检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘相华，卢琪，郭俊超，
申请(专利权)人：麦峤里上海半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：