X、y双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可以不接触晶圆，在测试区域内x、Y双轴联动对任意一点进行测量、移动并带有标尺可以重复定位的测量设备，主要应用于半导体镀膜行业晶圆翘曲度的检测，属于半导体薄膜沉积应用及制备技术领域。
【背景技术】
[0002]在半导体薄膜制程中晶圆的状态是至关重要的，晶圆在反应腔内经受高温、真空、射频场等影响必然会有物理变形，晶圆的变形量是工艺编制中非常重要的一个数据，尤其是在TSV行业中的晶圆，因其特殊的晶圆加工方式，在硅片与玻璃片键合的过程中存在不同材料热膨胀系数、键合时的空气残留、键合过程中产生的应力等，使得TSV行业的晶圆在薄膜制程中会有更大的翘曲。如果不能掌握晶圆翘曲的程度，就会严重影响薄膜的开发。而现有的测试设备体积庞大、成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明以解决上述问题为目的，主要解决现有技术中测试设备结构复杂、体积庞大及应用环节不灵活的问题，而提供一种结构简单，通用性强，常温、高温、真空等条件可以随意搭配使用且能适用半导体行业晶圆翘曲度测量的设备。
[0004]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:X、Y双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备，包括测试模块(13)。所述测试模块(13)主要由长导轨(5)、短导轨(2)、支撑板
(1)、滑块(3)、滑块A(1)、激光测量头⑶及标尺(9)构成。上述长导轨(5)通过两端的螺钉(4)分别与两个滑块(3)连接。两个滑块(3)与两个短导轨(2)为一组件，两个短导轨(2)通过螺钉与支撑板(I)连接并固定。支撑板(I)通过螺钉与下设的两个立板(12)固定。所述支撑板⑴和立板(12)之间安装顶丝(11)，用来调整支撑板⑴的水平面。所述长导轨(5)上设有滑块A(10)，滑块A(10)通过螺钉(6)将装有激光测量头(8)的固定板
(7)固定。上述滑块A(1)与长导轨(5)，滑块(3)与短导轨(2)采用滑动配合实现移动。上述长导轨(5)和短导轨(2)与标尺(9)连接，起到定位的作用。以上各个部件安装后便形成一个测试模块(13)，将测试模块(13)放置在真空腔体(15)上，透明盖板(17)利用O型橡胶圈(14)与真空腔体(15)形成一个密闭空间，由抽气泵带动实现真空，加热盘(16)可以在真空或大气状态下作为晶圆的支撑平台，同时可以为晶圆加热。
[0005]本发明的有益效果及特点在于:
[0006]本发明为非接触式测量设备，不会损伤或污染晶圆，结构简单，可靠性高，通用性强，维护性好，成本低廉，能够搭配不同模块可快速实现测量功能的转换，可以分别实现常温常压、高温常压、常温真空、高温真空这四种不同的测量环境模式。在测试区域内X、Y双轴联动，能重复定位或自动移动及反馈位置信号。可广泛应用于半导体镀膜技术领域。
【附图说明】
[0007]图1是本发明基础模块的结构示意图。
[0008]图2是本发明工作时的使用状态示意图。
[0009]图3是图2去掉透明盖板后的使用状态示意图。
[0010]图4是图2的纵向剖面视图。
【具体实施方式】
[0011]实施例
[0012]参照图1_4，Χ、Υ双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备，包括测试模块13。所述测试模块13主要由长导轨5、短导轨2、支撑板1、滑块3、滑块Α10、激光测量头8及标尺9构成。上述长导轨5通过两端的螺钉4分别与两个滑块3连接。两个滑块3与两个短导轨2为一组件，两个短导轨2通过螺钉与支撑板I连接并固定。支撑板I通过螺钉与下设的两个立板12固定。所述支撑板I和立板12之间安装顶丝11，用来调整支撑板I的水平面。所述长导轨5上设有滑块Α10，滑块AlO通过螺钉6将装有激光测量头8的固定板7固定。上述滑块AlO与长导轨5，滑块3与短导轨2采用滑动配合实现移动。上述长导轨5和短导轨2与标尺9连接，起到定位的作用。以上各个部件安装后便形成一个测试模块13，将测试模块13放置在真空腔体15上，透明盖板17利用O型橡胶圈14与真空腔体形成一个密闭空间，由抽气泵带动实现真空，加热盘16可以在真空或大气状态下作为晶圆的支撑平台，同时可以为晶圆加热。
[0013]图4是本发明在模拟真实条件配合真空腔体15、加热盘16、透明盖板17工作时的使用状态示意图，也是本发明的技术创新点之一。
[0014]操作方法:将晶圆放在加热盘16上，将测试模块13放置在真空腔体15上，通过移动长导轨5和两个短导轨2上的三个滑块3，实现在测试范围内的X轴、Y轴两个方向的移动和联动。另外利用标尺9实现在测试范围内任一点的定位，和重复定位精度，利用顶丝11将支撑板I的水平度调整到与加热盘16 —致，通过激光测量头8测量晶圆任一点或一条线Z轴的变换，通过对测量数据的采集和整理分析出晶圆的表面形态和翘曲程度。此时的测量既可以实现常压常温状态也可以由加热盘16提供热量，变为常压高温状态。当透明盖板17扣至于真空腔体15上时，有抽气泵和O型橡胶圈14实现真空状态，此时可以实现真空状态下的常温测量和高温测量状态。
【主权项】
1.一种x、Y双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备，包括测试模块，其特征在于:所述测试模块主要由长导轨、短导轨、支撑板、滑块、滑块Α、激光测量头及标尺构成，上述长导轨通过两端的螺钉分别与两个滑块连接，两个滑块与两个短导轨为一组件；上述两个短导轨通过螺钉与支撑板连接并固定，支撑板通过螺钉与下设的两个立板固定；所述支撑板和立板之间安装顶丝；所述长导轨上设有滑块Α，滑块A通过螺钉将装有激光测量头的固定板固定；上述滑块A与长导轨，滑块与短导轨采用滑动配合；上述长导轨和短导轨与标尺连接，以上各个部件安装后便形成一个测试模块。
2.如权利要求1所述的X、Y双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备，其特征在于:将测试模块放置在真空腔体上，透明盖板利用O型橡胶圈与真空腔体形成一个密闭空间，由抽气泵带动实现真空，加热盘在真空或大气状态下作为晶圆的支撑平台，为晶圆加热。
3.应用如权利要求1和2所述的Χ、Υ双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备的操作方法，其特征在于:将晶圆放在加热盘上，将测试模块放置在真空腔体上，通过移动长导轨和两个短导轨上的三个滑块，实现在测试范围内的X轴、Y轴两个方向的移动和联动，利用标尺实现在测试范围内任一点的定位和重复定位精度，利用顶丝将支撑板的水平度调整到与加热盘一致，通过激光测量头测量晶圆任一点或一条线Z轴的变换，通过对测量数据的采集和整理分析出晶圆的表面形态和翘曲程度，此时的测量既可以实现常压常温状态也可以由加热盘提供热量，变为常压高温状态，当透明盖板17扣至于真空腔体上时，有抽气泵和O型橡胶圈实现真空状态，此时实现真空状态下的常温测量和高温测量状态。
【专利摘要】一种X、Y双轴联动非接触式晶圆翘曲度测量设备，主要解决现有测试设备结构复杂、体积庞大及应用环节不灵活的问题。该设备主要由长导轨、短导轨、支撑板、滑块、滑块A、激光测量头及标尺构成。以上各个部件安装后便形成一个测试模块，将测试模块放置在真空腔体上。通过移动长导轨和两个短导轨上的三个滑块，实现在测试范围内的X轴、Y轴两个方向的移动和联动。利用标尺实现在测试范围内任一点的定位，能重复定位或自动移动及反馈位置信号。其结构简单，通用性强，常温、高温、真空等条件可以随意搭配使用且能适用半导体行业晶圆翘曲度的测量。可广泛应用于半导体镀膜技术领域。
【IPC分类】H01L21-66
【公开号】CN104851823
【申请号】CN201510157648
【发明人】郑旭东, 吴凤丽
【申请人】沈阳拓荆科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月3日