用于测量硅片的膜厚度的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于测量硅片的膜厚度的测量装置，包括位置速度传感器，位置速度传感器沿纵向线性排列成第一和第二位置速度传感器阵列，第一和第二位置速度传感器阵列在横向上彼此间隔开，第一位置速度传感器阵列中的位置速度传感器在横向上分别与第二位置速度传感器阵列中的位置速度传感器一一对应；电涡流传感器，电涡流传感器位于第一位置速度传感器阵列与第二位置速度传感器阵列之间的垂直于横向的对称平面内；和控制器，控制器分别与位置速度传感器和电涡流传感器相连用于根据位置速度传感器和电涡流传感器的检测信号控制膜厚的测量。根据本发明专利技术实施例的测量装置可以实现硅片全局膜厚度的精确测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量装置，尤其是涉及一种用于测量硅片的膜厚度的测量装置。
技术介绍
随着超大规模集成电路器件密度的增加和特征尺寸的减小，现在芯片均采用铜布线和铜互连。一般来说，制造芯片至少需要四次铜膜沉积和化学机械抛光工艺。化学机械抛光过程控制是影响产出的关键步骤，但它需要极其精确而稳定的膜厚和形貌测量。为了更好地优化化学机械抛光工艺参数，增加化学机械抛光的成品率和更好的平坦化效果，硅片全局精确膜厚值是至关重要的。化学机械抛光可以针对硅片上膜厚不同的各点或各区域采用不同的工艺参数，以达到硅片全局的平坦化，以及良好的硅片内抛光均勻度。并且可以根据不同硅片的膜厚情况，对该硅片采用不同的抛光工艺参数，可以保证硅片与硅片之间的抛光均勻度。所以，精确地测量硅片上各点的膜厚度是很重要的。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种可以实现测量硅片全局膜厚度的测量装置。为了实现上述目的，根据本专利技术的实施例提出一种用于测量硅片的膜厚度的测量装置，所述测量装置包括位置速度传感器，所述位置速度传感器沿纵向线性排列成第一和第二位置速度传感器阵列，所述第一和第二位置速度传感器阵列在横向上彼此间隔开且所述第一位置速度传感器阵列中的位置速度传感器在所述横向上分别与所述第二位置速度传感器阵列中的位置速度传感器一一对应；电涡流传感器，所述电涡流传感器位于所述第一位置速度传感器阵列与第二位置速度传感器阵列之间的垂直于所述横向的对称平面内； 和控制器，所述控制器分别与所述位置速度传感器、所述测距传感器和所述电涡流传感器相连用于根据所述位置速度传感器、所述测距传感器和所述电涡流传感器的检测信号控制膜厚的测量。根据本专利技术实施例的测量装置，通过所述电涡流传感器测量待测硅片的膜厚度， 通过所述位置速度传感器实时检测待测硅片的速度和位置，精确地定位所述电涡流电感器所测量的点的位置，并将待测硅片的膜厚度检测信号、位置检测信号和速度检测信号反馈给所述控制器以形成闭环控制，从而实现硅片全局膜厚度的精确测量。另外，根据本专利技术实施例的测量装置可以具有如下附加的技术特征根据本专利技术的一个实施例，所述测量装置还包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述电涡流传感器周围且与所述控制器相连，其中所述控制器利用所述测距传感器的检测信号对所述涡流传感器的检测信号进行校正，从而得到更精确的膜厚度。根据本专利技术的一个实施例，所述电涡流传感器在竖向上成对设置且所述电涡流传感器对的相邻的磁极相反，其中所述测距传感器与设置在所述电涡流传感器对中的上电涡流传感器周围。所述电涡流传感器对的相邻的磁极相反，可以增强磁性，从而增强所述电涡流传感器的检测信号的强度。根据本专利技术的一个实施例，所述测距传感器的底面与所述电涡流传感器的底面在同一水平面内。根据本专利技术的一个实施例，所述电涡流传感器、所述测距传感器以及所述第一位置速度传感器阵列与第二位置速度传感器阵列彼此平行且处于同一水平面内。根据本专利技术的一个实施例，所述位置速度传感器为接近开关，所述接近开关包括在竖向上彼此相对且间隔开设置的信号发生元件和信号接收元件。根据本专利技术的一个实施例，所述接近开关为光电接近开关。根据本专利技术的一个实施例，所述测距传感器为超声测距传感器、激光测距传感器或者红外线测距传感器。根据本专利技术的一个实施例，所述测量装置还包括支架，所述位置速度传感器、所述测距传感器和所述电涡流传感器分别安装在所述支架上，这样可以使所述位置速度传感器、所述测距传感器和所述电涡流传感器处于稳定的状态，从而避免在测量过程中上述传感器因颤动或移动影响测量结果的准确性，并且通过保证支架的加工精度，可以方便地保证测量装置的精度。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是根据本专利技术实施例的测量装置的俯视结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的测量装置的主视结构示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，设备上相邻的两个装置之间通过加工媒介之间的联系也称之为“相连”或“连接”。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。下面参照图1和图2描述根据本专利技术实施例的测量装置。如图1和图2所示，根据本专利技术实施例的测量装置包括位置速度传感器4、电涡流传感器2和控制器。位置速度传感器4沿纵向A线性排列成第一位置速度传感器阵列和第二位置速度传感器阵列(图1中的上下两个位置速度传感器阵列)，所述第一位置速度传感器阵列和第二位置速度传感器阵列分别具有多个位置速度传感器4。所述第一位置速度传感器阵列和第二位置速度传感器阵列在横向B上彼此间隔开，用于测量硅片1的平移速度和旋转速度。根据本专利技术实施例的测量装置，所述第一位置速度传感器阵列和第二位置速度传感器阵列在横向B上的间隔距离没有特别限制，可以根据具体应用调整所述第一位置速度传感器阵列和第二位置速度传感器阵列在横向B上的间隔距离。所述第一位置速度传感器阵列中的位置速度传感器4在横向B上分别与所述第二位置速度传感器阵列中的位置速度传感器4 一一对应。具体地说，所述第一位置速度传感器阵列中的左侧第一个位置速度传感器4与所述第二位置速度传感器阵列中的左侧第一个位置速度传感器4在横向B上对应，所述第一位置速度传感器阵列中的左侧第二个位置速度传感器4与所述第二位置速度传感器阵列中的左侧第二个位置速度传感器4在横向B 上对应，以此类推，直至所述第一位置速度传感器阵列和所述第二位置速度传感器阵列中的最后一个位置速度传感器(图1中的最右侧位置速度传感器)在横向B上对应。电涡流传感器2位于所述第一位置速度传感器阵列与所述第二位置速度传感器阵列之间的垂直于横向B的对称平面内，如图1所示，电涡流传感器2在水平面上的投影位于所述第一位置速度传感器阵列与所述第二位置速度传感器阵列在水平面上的投影之间的纵向对称中心线L上。硅片1从电涡流传感器2的下方经过，从而完成对硅片1上的预定点处的膜厚度的测量。控制器(未示出)分别与位置速度传感器4和电涡流传感器2相连用于根据位置速度传感器3和电涡流传感器2的检测信号控制膜厚度的测量。如图1和图2所示，在利用根据本专利技术实施例的测量装置测量硅片1的膜厚度时， 硅片1的圆心沿所述第一位置速度传感器阵列和所述第二位置速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于测量硅片的膜厚度的测量装置，其特征在于，包括：位置速度传感器，所述位置速度传感器沿纵向线性排列成第一和第二位置速度传感器阵列，所述第一和第二位置速度传感器阵列在横向上彼此间隔开，所述第一位置速度传感器阵列中的位置速度传感器在所述横向上分别与所述第二位置速度传感器阵列中的位置速度传感器一一对应；电涡流传感器，所述电涡流传感器位于所述第一位置速度传感器阵列与第二位置速度传感器阵列之间的垂直于所述横向的对称平面内；和控制器，所述控制器分别与所述位置速度传感器和所述电涡流传感器相连用于根据所述位置速度传感器和所述电涡流传感器的检测信号控制膜厚的测量。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量硅片的膜厚度的测量装置，其特征在于，包括位置速度传感器，所述位置速度传感器沿纵向线性排列成第一和第二位置速度传感器阵列，所述第一和第二位置速度传感器阵列在横向上彼此间隔开，所述第一位置速度传感器阵列中的位置速度传感器在所述横向上分别与所述第二位置速度传感器阵列中的位置速度传感器一一对应；电涡流传感器，所述电涡流传感器位于所述第一位置速度传感器阵列与第二位置速度传感器阵列之间的垂直于所述横向的对称平面内；和控制器，所述控制器分别与所述位置速度传感器和所述电涡流传感器相连用于根据所述位置速度传感器和所述电涡流传感器的检测信号控制膜厚的测量。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述电涡流传感器周围且与所述控制器相连，其中所述控制器利用所述测距传感器的检测信号对所述涡流传感器的检测信号进行校正。3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述电涡流传感器在竖向上成对设置且所述电涡流传感器对的相邻的磁极相反，其中所述测距传感器设置在所述电涡流传感器对中的上电涡流传感器周围。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：路新春，沈攀，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11