【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及晶圓檢測，具體涉及一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法和裝置。
技術介紹
1、在集成電路領域，經常需要用探測器做缺陷檢測、柵極氧化層的品質檢測以及測表面功函數。探測器的探頭和晶圓之間的距離需要精確控制來實現所需要的探測精度和探測靈敏度。
2、現實生產測量中，由于晶圓的厚度不同和翹曲度的不同，使得探測器的探頭和晶圓的工作距離一直處于變化中，從而使得測試數據是工作距離的函數，不能滿足實際的需求。另外設備與設備之間的安裝精度和子模塊的加工精度導致的差異，也增加了工作距離的不確定性。
3、因此，如何精確控制探測器的探頭與晶圓之間的距離，是目前需要解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提出一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法和裝置，可以精確控制探測器的探頭與晶圓之間的距離。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，包括：
3、在探測器的卡盤放置晶圓前，對所述卡盤施加交流信號，使所述卡盤產生擾動信號，進而在所述探測器的探頭處產生耦合電壓；
4、調整所述探頭與所述卡盤之間的距離，利用探測器的信號采集電路，采集不同距離下的所述耦合電壓，獲得距離與耦合電壓的倒數的關系曲線；
5、在探測器的卡盤放置晶圓后，針對每一個探測點，獲取當前狀態下的耦合電壓，根據當前狀態下的耦合電壓，利用所述關系曲線，計算出當前狀態下探頭與所述晶圓之間的距離，以及目標距離所對應的耦合
6、根據所述差值計算出驅動機構的驅動電壓的變化量；驅動機構根據所述驅動電壓的變化量改變驅動電壓，驅動探測器的探頭上下移動，使所述探頭與晶圓之間的距離為目標值。
7、可選方案中，所述距離與耦合電壓的倒數的關系曲線為一斜線，橫坐標為距離，縱坐標為耦合電壓的倒數；
8、所述驅動電壓的變化量為所述差值與所述斜線的斜率的乘積。
9、可選方案中，所述交流信號為正弦波電壓信號。
10、本專利技術還提供了一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，包括：
11、交流信號發生器，用于在探測器的卡盤放置晶圓前，以及在探測器的卡盤放置晶圓后檢測開始前，對探測器的卡盤施加交流信號，使所述卡盤產生擾動信號，進而在所述探測器的探頭處產生耦合電壓；
12、距離傳感器，用于在卡盤放置晶圓前，在探頭上下移動的過程中，獲取探頭與卡盤的距離，并轉化為電信號輸出；
13、信號采集電路，用于在探測器的卡盤放置晶圓前，在所述探頭上下移動的過程中，采集不同距離下的所述耦合電壓，以及在探測器的卡盤放置晶圓后，測試開始前，采集當前距離下的耦合電壓；
14、控制器，用于在探測器的卡盤放置晶圓前，根據所述距離傳感器的輸出和信號采集電路獲取的耦合電壓，計算出距離與耦合電壓的倒數的關系曲線，以及在檢測開始時，根據所述關系曲線、當前的耦合電壓、晶圓與探頭之間的目標距離，確定驅動機構的驅動電壓變化量；
15、所述驅動機構用于在探測器的卡盤放置晶圓前帶動所述探測器的探頭上下移動，以及在探測器的卡盤放置晶圓后，根據所述控制器的輸出，調整所述驅動機構的工作電壓，進而使所述驅動機構帶動所述探頭運動，使所述探頭與晶圓之間的距離為目標值。
16、可選方案中，所述驅動機構包括伸縮單元和承載板；
17、所述承載板的一端連接于所述伸縮單元的頂部，所述承載板的另一端用于固定所述探測器的探頭；
18、所述伸縮單元能夠上下伸縮；所述承載板基于所述伸縮單元的伸縮帶動所述探頭上下運動。
19、可選方案中，所述裝置還包括承載基座，所述承載基座安裝在所述探測器的框架上；所述伸縮單元的底部設置在所述承載基座上。
20、可選方案中，所述距離傳感器為lvdt，所述lvdt的主體固定在所述探測器的框架上，所述lvdt的活動頭設置在所述承載板上，從而在探頭上下移動的過程中，檢測探頭的位移。
21、可選方案中，所述伸縮單元包括音圈電機或者壓電換能器。
22、可選方案中，所述裝置還包括繼電器，所述繼電器連接在所述交流信號發生器和所述卡盤之間，用于在需要卡盤產生擾動信號時，使所述交流信號發生器和所述卡盤連通；在進行檢測時，使所述卡盤接地。
23、可選方案中，所述距離與耦合電壓的倒數的關系曲線為一斜線，橫坐標為距離，縱坐標為耦合電壓的倒數；
24、在檢測開始時，根據當前狀態下的耦合電壓，利用所述關系曲線，計算出當前狀態下探頭與所述晶圓之間的距離；根據目標距離所對應的耦合電壓的倒數，計算出目標的耦合電壓的倒數與當前的耦合電壓的倒數的差值；
25、所述驅動電壓的變化量為所述差值與所述斜線的斜率的乘積。
26、本專利技術的有益效果在于：
27、本專利技術通過在探測器的卡盤放置晶圓前，獲得探頭和卡盤距離與耦合電壓的關系曲線；在探測器的卡盤放置晶圓后，根據關系曲線和當前狀態下的耦合電壓，計算出目標距離對應的耦合電壓與當前的耦合電壓的差值，根據差值計算出驅動機構的驅動電壓的變化量，驅動機構根據驅動電壓的變化量改變驅動電壓驅動探測器的探頭上下移動，從而實現精確控制晶圓與探頭之間的距離。
28、每次測量不同的點位之前都會做一次高度調節，從而避免不同晶圓厚度或同一晶圓的片內翹曲導致的探頭和測量點的高度不一致的問題。
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1.一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，其特征在于，所述距離與耦合電壓的倒數的關系曲線為一斜線，橫坐標為距離，縱坐標為耦合電壓的倒數；
3.如權利要求1所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，其特征在于，所述交流信號為正弦波電壓信號。
4.一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，包括：
5.如權利要求4所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述驅動機構包括伸縮單元和承載板；
6.如權利要求5所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述裝置還包括承載基座，所述承載基座安裝在所述探測器的框架上；所述伸縮單元的底部設置在所述承載基座上。
7.如權利要求6所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述距離傳感器為LVDT，所述LVDT的主體固定在所述探測器的框架上，所述LVDT的活動頭設置在所述承載板上，從而在探頭上下移動的過程中，檢測探頭的位移。
8.如
9.如權利要求5所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述裝置還包括繼電器，所述繼電器連接在所述交流信號發生器和所述卡盤之間，用于在需要卡盤產生擾動信號時，使所述交流信號發生器和所述卡盤連通；在進行檢測時，使所述卡盤接地。
10.如權利要求5所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述距離與耦合電壓的倒數的關系曲線為一斜線，橫坐標為距離，縱坐標為耦合電壓的倒數；
...【技術特征摘要】
1.一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，其特征在于，所述距離與耦合電壓的倒數的關系曲線為一斜線，橫坐標為距離，縱坐標為耦合電壓的倒數；
3.如權利要求1所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的方法，其特征在于，所述交流信號為正弦波電壓信號。
4.一種控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，包括：
5.如權利要求4所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述驅動機構包括伸縮單元和承載板；
6.如權利要求5所述的控制探測器的探頭與晶圓之間距離的裝置，其特征在于，所述裝置還包括承載基座，所述承載基座安裝在所述探測器的框架上；所述伸縮單元的底部設置在所述承載基座上。
7.如權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施朱斌，劉相華，施立春，聶圣國，
申請(專利權)人：麥嶠里上海半導體科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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