[发明专利]一种可视化测量薄膜应力激光检测系统

说明书

本发明公开了一种可视化测量薄膜应力激光检测系统，属于半导体制造和检测技术领域。它包括激光测量模组，所述激光测量模组至少包括一维线性传感器，所述激光测量模组被配置为向晶圆表面发射激光并将晶圆反射的激光照射到一维线性传感器上；采集端，所述采集端被配置为采集一维线性传感器上光幕两端的电流变化；与所述采集端无线通信连接的主控制端，所述主控制端被配置为根据一维线性传感器上光幕两端的电流变化，计算晶圆薄膜应力数据，并根据晶圆薄膜应力数据生成可视化命令；将可视化数据发送到与所述主控制端通信连接的可视化终端实时展示。本发明采用数据可视化，并通过可视化平台手动选择不同的晶圆尺寸，不同的镀膜材料进行测量，实现一机多用。

技术领域

本发明属于半导体制造和检测技术领域，更具体地说，涉及一种可视化测量薄膜应力激光检测系统。

背景技术

在芯片制造的整个工艺流程中，半导体晶圆在光刻前需要镀上一层光刻薄膜用于光的传导。常见的晶圆的镀膜的工艺一种是在晶圆的中心点滴上一滴光刻胶，转动晶圆通过离心力使光刻胶均匀的喷洒在晶圆表面；另外一种通过雾化光刻胶喷雾的方法使光刻胶均匀的喷涂在晶圆的表面。

不管使哪种方法给半导体晶圆镀膜都需要在镀膜后检测晶圆的薄膜均匀性，晶圆的薄膜均匀性可以通过测量晶圆薄膜的应力值来衡量晶圆薄膜使否达到半导体的工艺要求。这一过程对检测的方法和检测的装置提出很高的要求，对不良片的检测的误判率需要达到接近零误差的要求，从提高芯片的生产率和较低成品的报废率以提高经济收益和降低生产成本。

传统惯用干涉法来检测薄膜的应力变化，但是传统的检测方法检测流程繁琐，精确度不高，并且价格昂贵，满足不了现代的提高生产效率和生产质量的要求。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有存在的传统惯用的检测薄膜的应力变化的方法检测流程繁琐、精确度不高问题，本发明提供一种可视化测量薄膜应力激光检测系统，利用测量设备上的激光测量元件测量晶圆沿直径方向任意角度的平均分布点的曲率半径值，来更快速获取测量结果；通过可视化平台完整显现出镀完光刻膜后的晶圆表面沿直径方向任何角度的水平直线上任意点的应力值，曲率半径，弯曲度，从而更直观更快速的检测出不良片。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

可视化测量薄膜应力激光检测系统，包括：

激光测量模组，所述激光测量模组至少包括一维线性传感器，所述激光测量模组被配置为向晶圆表面发射激光并将晶圆反射的激光照射到一维线性传感器上；

采集端，所述采集端被配置为采集一维线性传感器上光幕两端的电流变化；

主控制端，所述主控制端被配置为根据一维线性传感器上光幕两端的电流变化，计算晶圆薄膜应力数据，并根据晶圆薄膜应力数据生成可视化命令；

与所述主控制端通信连接的可视化终端，所述可视化终端用于接收主控制端的可视化命令，对所述晶圆薄膜应力数据进行可视化展示。

其优选的技术方案为：

如上所述的可视化测量薄膜应力激光检测系统，还包括机件结构，所述机件结构包括：

底座，所述底座用于放置不同尺寸的晶圆，所述底座能够水平调平；

固定于底座上方且平行于底座的一维丝杆带载平台，所述激光测量模组设置于一维丝杆带载平台上。

如上所述的可视化测量薄膜应力激光检测系统，所述机件结构还包括：

与一维丝杆带载平台相连接的永磁同步电机，所述永磁同步电机用于带动一维丝杆带载平台沿一维方向运动；

伺服驱动电路，用于驱动永磁同步电机工作；