[发明专利]基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测装置

权利要求书

1.一种基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测装置，包括晶圆承 载移动机构、激光器总成和数据检测控制电路，其特征在于所述的激光器总 成为位置可移动式激光器总成，晶圆承载移动机构为晶圆承载转动机构；所 述的位置可移动式激光器总成的结构具有激光器光源相对于晶圆的Z轴及X 轴的调整移动机构，X轴的调整移动机构的结构为：伺服电机(21)通过丝 杠(31)与激光器承载机构(19)连接；Z轴的调整移动机构的结构为：设有 可上下调节的滑台及滑道；激光器与接收器分别连接到发射臂、接收臂上， 自锁减速箱安装在滑台上，可上下移动，发射臂与接收臂同心旋转，发射臂 手动旋转到一定角度后固定，旋转手轮(09)调节接收臂角度，接收臂可自 锁。

2.根据权利要求1所述的基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测 装置，其特征在于所述的位置可移动式激光器总成中设有用于记录校准后的 位置的编码器(07)。

3.根据权利要求1所述的基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测 装置，其特征在于所述的晶圆承载转动机构上设有晶圆真空吸附机构。

4.根据权利要求1所述的基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测 装置，其特征在于所述的位置可移动式激光器总成中的激光发生器(05)采 用1310nm单模光纤激光二极管，接收器采用光电二极管。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的基于红外光学干涉法的半导体晶 圆膜厚检测装置，其特征在于所述的数据检测控制电路的结构为：具有光电 二极管接收器、放大电路和滤波电路、测量数据采集卡和数据处理器；其中 光电二极管置于接收臂上的准直透镜的末端接受光信号，然后再把光信号转 变为电流信号后通过电缆与放大电路的输入端相连把电流信号转换为放大 的电压信号，放大电路的输出端连接一个有源带通滤波器电路，对放大后的 电压信号进行滤波处理隔绝低频和高频干扰；滤波器输出端连接数据采集 卡，根据需要设定采集数据频率，采集到的数据经数据处理器处理后转变为 实验数据储存。

6.根据权利要求5所述的基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测 装置，其特征在于所述的放大电路和滤波电路的结构为：放大电路为二级放 大，第一级放大100000倍，第二级可根据需要选择性放大5.1-47倍；滤波 电路为有源带通滤波器；通过调节RC元件的值调节通过频率。

7.根据权利要求5所述的基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测 装置，其特征在于所述的激光发生器(05)产生的光信号经立方棱镜平均分 为两路，一路照射到晶圆上作为测量光束，另外一路作为对比光束；测量光 束经晶圆反射后被用于测量信号接收的光电二极管接收，对比光束直接被一 个用于对比信号接收的光电二极管接收。