[发明专利]一种晶圆片平面测量仪

说明书

本发明公开了一种晶圆片平面测量仪，包括主机架；副机架，所述副机架顶部固定设有测试模组；气浮平台，固定安装于主机架上；所述气浮平台上设有用于放置待测片的旋转放置平台和垂直于台面的标准平镜，所述测试模组位于标准平镜和被测片之间；所述旋转放置平台包括固定底座和转动连接在固定底座上的旋转底座，所述旋转底座至少包括一个用于测试时的竖直状态，所述旋转底座的一端设有抱持机构。本发明的优点是：通过将需要测试的晶圆片竖直放置，减小了传统测试方法中重力对晶圆片的影响，同时增加了一个传感器，形成双传感器，减小测试模组在运动时产生的误差，增加了测量仪的精确度也能保证重复性测量的一致性。

技术领域

本发明涉及光学或半导体测试仪器领域，特别涉及一种晶圆片平面测量仪。

背景技术

在集成电路在片制造中，为增加产能和降低成本，大尺寸硅晶圆应用越来越广；同时为了提高片性能与封装密度，发展三维封装技术要求对大尺寸硅晶圆进行减薄加工。减薄过程中产生的残余应力导致硅晶圆产生翘曲变形，将会増加硅晶圆在传输和后续加工中的碎片率。硅晶圆的翘曲变形是评价硅晶圆加工质量的重要技术指标，也是分析硅晶圆加工残余应力、优化减薄工艺的重要依据。在石英晶圆的应用中，大多数是以平放进行加工，迫切需要消除重力变形的影响后的数据平面测量数据，特别是WARP值和BOW值。晶圆原始面形的数据比重力变形后的数据更具有价值。重力变形后的数据因放置方法不同而导致测量结果存在很大的测量差异，难以成为标准。

在美国和日本的晶圆片测试仪中，大多数是通过平面放置的方式来对晶圆片进行测试，但同样也没有对重力变形产生的测量数据进行补偿；或者进行补偿后精度又难以得到保证。现有测试晶圆片的表面凹凸程度方法一般有扫描法、探针法、位相干涉法等。公开号为CN101261306B的中国发明公开了一种全自动晶圆测试方法及实现该测试方法的设备，实现上述测试方法的设备它包括在机架上设置的置片及数片装置，在置片及数片装置一侧的机架上设有晶圆传输装置，在晶圆传输装置一侧设有与其配合的晶圆测试平台装置，机架上设置片盒放置架，在片盒放置架上设置片盒及晶圆探测传感器，在靠近晶圆测试平台装置的机架上设有光学传感器安装盘，其内可安装光学传感器，该发明通过晶圆片平放在晶圆测试平台装置上进行测试，但仍然没有消除平放重力产生的变形影响，或者对变形后测试的数据进行补偿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆片平面测量仪，通过放置晶圆片的旋转放置平台在测试时呈竖直状态，能够有效解决平放测量不精确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种晶圆片平面测量仪，包括主机架；副机架，所述副机架固定设于主机架上，所述副机架顶部固定设有测试模组；气浮平台，固定安装于主机架上，用于减缓测试时产生的抖动；其中，所述气浮平台上设有用于放置待测片的旋转放置平台和垂直于台面的标准平镜，所述测试模组位于标准平镜和被测片之间；所述旋转放置平台包括固定底座和转动连接在固定底座上的旋转底座，所述旋转底座至少包括一个用于测试时的竖直状态，所述旋转底座的一端设有抱持机构，用于抱持住被测片，通过将被测片在测试时呈竖直状态，避免了由于晶圆片过薄产生的重力变形导致测量结果不精确的问题，设置气浮平台同样也能减少晃动等情况对测试的影响，在旋转底座上安装抱持机构在竖直状态下抱持住被测片，再通过软件算法补偿解决余下的重力影响，大幅度提升测量精度，保证了重复性测量的一致性。

优选的，所述旋转底座内沿周向间隔60°均布有三组滑道和与滑道匹配的滑块，三组滑块上均设有支撑点连接件，用于支撑被测片；其中，在所述旋转底座为竖直状态时，最顶端一组的滑块上固定连接有抱持机构，其余两组的滑块上固定设有能够卡住被测片的支撑柱连接件，支撑点连接件进一步对被测片进行支撑，再通过支撑柱连接件卡住被测片，减少测试时会产生的晃动等问题对测试结果的影响。