[发明专利]利用光反射原理测量晶圆传输中变形量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路中的晶圆传输系统，尤其涉及一种利用光反射原理测量晶圆传输中变形量的方法。

背景技术

半导体集成电路行业在芯片制造时，通常使用硅晶圆片，通过在硅晶圆片上刻蚀出数以百万计的晶体管形成集成电路。集成电路被广泛用于计算机、通讯、消费类电子产品、医疗设备、航空航天等众多领域。在半导体芯片制造工艺流程中，通常需要用晶圆传输设备将晶圆片传输到晶圆处理设备(如晶圆检测设备、清洗设备等)上进行工艺处理。通常现有的晶圆传输设备对标准厚度的晶圆片进行传输。在进行晶圆测试或封装前对晶圆进行减薄。当晶圆片厚度小于200um时，称为薄晶圆片，用现有的晶圆传输机构进行传输时，有可能造成晶圆薄片变形量过大，严重时将会和晶圆处理设备发生冲突，造成碎片。因此，在对薄晶圆片进行工艺处理时，就必须对晶圆传输机构进行改进和优化，而晶圆片变形量大小是评价机构改进与优化的重要指标，对晶圆片变形量进行测量是改进和优化晶圆传输机构的重要环节。

发明内容

(一)要解决的技术问题

晶圆传输过程中变形量的大小是评价晶圆传输机构性能指标的重要参数。本发明是针对晶圆片传输过程中变形量较小，不便测量的问题，提出一种简单、方便、实用的利用光反射原理测量晶圆传输中变形量的方法，为改进与优化晶圆传输机械结构提供依据，为结构优化前后性能比较提供评价数据。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用光反射原理测量晶圆传输中变形量的方法，包括步骤：

S1，在晶圆载台旁安装激光发射器和刻度尺，获取给定厚度测试块在刻度尺上数据，并在晶圆片圆心及圆周等分点上加以标记；

S2，传输晶圆片到晶圆载台上方，获取晶圆片圆心标记处在刻度尺上数据；

S3，移动并转动激光发射器和刻度尺，依次获取晶圆片圆周各标记处在刻度尺上数据；

S4，根据晶圆片各标记处及测试块在刻度尺上数据，计算晶圆片变形量并绘制晶圆变形曲线。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S11，所述的晶圆载台安装于测量平台上，晶圆载台的上平面与测量平台的上平面平行，均为水平面；

S12，所述的激光发射器安装于立柱上，并可绕着水平安装的销在铅直面内转动，激光发射器的高度可上下调节，所述的立柱可在测量平台上前后左右移动并可绕铅直线转动，所述的刻度尺可在测量平台上前后左右移动并可绕铅直线转动；

S13，调整激光发射器高度至合适位置，用锁紧螺钉锁紧，调整激光光束铅直向下，调整立柱位置，使激光光束在测量平台上的照射点A在晶圆载台水平中心线O₁O₂在测量平台铅直投影线的延长线上，调整刻度尺位置，使刻度线下端点位置B在晶圆载台水平中心线O₂O₁在测量平台铅直投影线的延长线上；

S14，在晶圆载台上平面水平中心线右端点O₂上作标记，转动激光发射器角度，将激光打在O₂点上，获取O₂点在刻度尺上数据O′₂；

S15，在晶圆载台上放置给定厚度的测试块，以O₂点为起点，沿铅直线向上，在测试块的上表面上作标记点P₂，使O₂P₂距离等于测试块的厚度，转动激光发射器角度，将激光打在P₂点上，获取P₂点在刻度尺上数据P′₂；

S16，在晶圆片上作圆心及圆周n等分点标记a_i，其中，i＝0，1，2，……n。

优选地，所述步骤S2具体包括：

S21，移走测试块，用传输机械手将做好标记的晶圆片传输到晶圆载台上方，并使晶圆片中心a₀的铅直投影与晶圆载台中心O重合，晶圆片圆周上第一个标记a₁的铅直投影与晶圆载台水平中心线重合；

S22，调整激光光束铅直向下，沿水平线同步向左平移立柱和刻度尺，移动距离为晶圆载台半径R₀，保证激光光束在测量平台上的照射点C与刻度线下端点位置D之间的距离等于AB之间的距离；

S23，转动激光发射器角度，将激光打在晶圆片圆心标记a₀处并反射到刻度尺上，获取晶圆片圆心标记在刻度尺上数据b₀。

优选地，所述步骤S3具体包括：