[实用新型]一种用于集成电路检测的工业型原子力显微镜

说明书

本实用新型公开了一种用于集成电路检测的工业型原子力显微镜，包括主机、气动减震台、控制器和上位机软件；主机设置于气动减震台的屏蔽罩内部，并与控制器相连接，控制器与上位机软件通信连接；主机包括底座、手柄、支架、横梁、第一位移台、扫描台、吸盘、第二位移台、升降台、激光检测头、成像装置和探针座；本案涉及的原子力显微镜用于集成电路在线检测，可对大规模集成电路晶片进行大范围和快速三维形貌扫描成像，也可单独进行表面纵向轮廓扫描，具有纳米级的分辨率，扫描速度快、范围大、分辨率高、适用的样品尺寸大，最大可达300mm。

技术领域

本实用新型属于高分辨分析仪器领域，尤其是原子力显微镜领域，特别涉及一种用于集成电路检测的工业型原子力显微镜。

背景技术

随着科技的进步，人们日常的电子消费品及许多工业产品变的越来越精细，功能也越来越集成化，这些都需要归功于集成电路的快速发展。从上世界70年代开始，随着复杂的半导体以及通信技术的发展，集成电路的研究、发展也逐步展开。集成电路的发展与进步，主要是依靠制程工艺技术的不断改进，使得器件的尺寸不断缩小，从而集成度不断提高、功耗降低，使器件性能得到提高。集成电路的制造工艺在1995年以后，已经逐渐从开始的0.5um发展到现在的10nm。计算机以及手机里面的控制核心微处理器就是大规模集成电路的最典型实例，其制程工艺已经达到了10nm。由此可知，集成电路的制程工艺早已从上世纪的微米级发展到现如今的纳米级尺度，相应的集成电路的检测设备分辨率也从先前的微米级开始向纳米级转变。但是，当前真正具有纳米级别分辨率的检测设备种类是非常少的，最常见的便是扫描电镜，但是扫描电镜的最大劣势在于不能测量三维尺寸，因此基于扫描电镜的检测系统是不能完全满足大规模集成电路的在线检测的。

基于这种趋势，基于原子力显微镜技术的检测设备开始慢慢的进入到了大规模集成电路的检测系统中。我们知道原子力显微镜具有超高的分辨率，并且能够实时进行三维测量，无论是在横向还是纵向都具有纳米级分辨率(横向分辨率0.2nm，纵向分辨率0.05nm)，它的优势是无与伦比的，非常适合当前动辄就是10nm制程的集成电路的在线检测。但是普通的原子力显微镜也有自身的不足，其主要的缺点在于扫描速度太慢，而且检测的范围小，适用的样品尺寸也很小，无法实现对大规模集成电路进行大范围和快速扫描、对晶片表面微米或纳米结构进行分析及测量、表面纳米粗糙度分析、表面纳米刻线及沟槽深度测量等。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，为了解决上述问题，本实用新型是在自主研发的现有的普通原子力显微镜的基础之上，对现有的扫描装置及反馈控制系统进行了重新设计，研发了一种新型的专门用于集成电路在线检测的工业型原子力显微镜。

本发明提供了一种用于集成电路检测的工业型原子力显微镜，包括主机、气动减震台、控制器和上位机软件；所述主机设置于气动减震台的屏蔽罩内部，该主机与控制器相连接；所述控制器与上位机软件通信连接；

其中，所述主机包括底座、手柄、支架、横梁、第一位移台、扫描台、吸盘、第二位移台、升降台、激光检测头、成像装置和探针座；

所述底座的左右侧面各设有一个手柄，底座台面后部的两端对称设有两个支架；所述横梁架设于两个支架之间；

所述第一位移台设置于底座台面中央，用于前后位移；所述扫描台安装于第一位移台上面；所述吸盘安装于扫描台上面；

所述第二位移台设置于横梁的前侧面，用于左右位移；所述升降台垂直设置于第二位移台上，能够沿第二位移台左右位移；

所述升降台前侧面设有激光检测头；所述激光检测头上面设有成像装置，下面设有探针座。

优选的是，所述气动减震台的屏蔽罩为金属屏蔽罩。

优选的是，所述主机的底座、支架和横梁选用大理石材质。