[实用新型]一种基于逆向哈特曼光路的晶圆表面面形测量装置

说明书

本实用新型涉及一种基于逆向哈特曼光路的晶圆表面面形测量装置。测量装置包括外包机箱、送料平台、空间光调制器、显微透镜、彩色相机和计算机。其中空间光调制器和彩色相机固定于同一高度处，并分别位于被测晶圆的两侧，显微透镜位于空间光调制器和晶圆光路之间。送料平台由伺服电机控制的丝杆导轨运动平台组成，用于被测晶圆的运送。外包机箱由全黑不透明的不锈钢板组成，可以起到很好的遮光作用。测量方法为：计算机控制空间光调制器输出图像，经显微透镜会聚后照射在被测晶圆上，由彩色相机采集图像并在计算机中进行处理，可以得到晶圆表面面形数据。本实用新型能够快速获取晶圆面形数据，弥补了现有检测手段存在的缺陷。

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种基于逆向哈特曼光路的晶圆表面面形测量装置。主要用于晶圆表面面形的测量工作。

背景技术

随着电子信息技术的高速发展，半导体产业规模逐年扩大，半导体集成电路的产能逐年增大。社会对半导体集成电路的需求已经不仅仅满足于现况，这意味着人们对元件的挑选和后续的加工要求变得更为苛刻，在量和质两方面都提出了更高的要求。晶圆，作为半导体集成电路加工的原材料，其表面面形质量直接影响到后续加工的产品质量。

在实际应用中，晶圆面形属于微观领域，且环境要求比较苛刻，用常见的装置器材，或因精度或因环境难以满足测量的要求，现有的晶圆表面面形测量方法如机械探针法易损伤被测表面；显微镜法和激光干涉法装置复杂、成本高昂。因此，弥补现有晶圆表面面形测量工作的不足至关重要。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种高精度、低成本、结构简单的测量装置。

本实用新型包括外包机箱、送料平台、空间光调制器、显微透镜、彩色相机和计算机。

所述的外包机箱由漆上黑漆的不锈钢板组成，其两侧开有大小相同的长方形门洞。

所述的送料平台由伺服电机控制的丝杆导轨运动平台组成，送料平台可以从外包机箱两侧开口门洞处进出，用于运送被测晶圆。

所述空间光调制器在外包机箱内，对光波相位进行调制并输出正弦调相条纹图像信号。

所述的显微透镜设置在空间光调制器和被测晶圆之间，放大由空间光调制器输出的条纹图像，以提高单位面积内的晶圆面形测量精度。

所述的彩色相机设置在外包机箱内，感光元件为COMS光敏阵列，相机镜头顶部装有一相机小孔，用于过滤杂光。

所述的计算机设置在外包机箱外，用于控制空间光调制器对光波相位进行调制并输出正弦调相条纹图像信号，同时控制彩色相机采集经晶圆表面反射后的条纹图像、送料平台的运动，以及处理彩色相机拍摄得到的图片。

本实用新型的有益效果在于：

1.外包机箱遮光效果好。全黑不透明的外包机箱有很好的遮光作用，装置内部可以达到适合的工作环境，消除环境光照对空间光调制器输出的明暗条纹的干扰，使测量结果更加准确。

2.彩色相机小孔滤光。彩色相机镜头顶部装有小孔，用于滤除杂散光，进一步提高测量精度。

3.实时在线快速测量。送料平台用伺服电机驱动，实现了工业生产中的流水线测量。

附图说明

图1是本实用新型的装置总构成图；

图2是本实用新型的装置光路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。