【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體制造，尤其涉及一種晶圓外延膜厚量測設備。
技術介紹
1、半導體晶圓在制造過程中，需要形成不同外延膜層，每一層外延膜的厚度也不盡相同，外延膜厚是影響晶圓物理性質的重要參數之一。為了精確的實現電路功能，需要精確控制形成在半導體晶圓表面的每一層外延膜的厚度，以防止形成的外延膜厚度太厚或太薄導致半導體晶圓不符合要求，影響半導體晶圓的良率。因此，為了能夠監控形成外延膜的厚度，通常會在外延膜形成后對其進行厚度的測量，若發現厚度異常，則應立馬做出相應的改進措施。
2、現有的量測設備缺少校正機構，使得晶圓在后續的測量位置存在一定的位置偏差，進而會對晶圓的外延膜厚測量結果及后續的加工產生一定的影響；或者量測設備通過移動測量儀器來校正位置，此方式雖然校正了位置，但使得測量過程復雜繁瑣，影響了測量結果的穩定性。
3、此外，為了能夠測量出半導體晶圓表面整體的外延膜厚度分布趨勢，需要根據不同的工藝需求，在半導體晶圓上設定多個測量點。現有的量測設備的測量臺通過設置xy移動模組來實現測量臺上晶圓測量點的位置變換，但此方式需經過多次位移，操作繁瑣、費時，效率低，進而影響整體的生產效率。
技術實現思路
1、本專利技術旨在提供一種晶圓外延膜厚量測設備，以克服現有技術中存在的不足。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種晶圓外延膜厚量測設備，包括機架、周轉機構、校正機構、測量機構，所述機架內設有封閉的測量室，機架外側設有并列設置的上料臺、下料臺，所述
3、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述測量室被隔板分隔成測量室一、測量室二，所述周轉機構、校正機構設于測量室一內，所述測量機構設于測量室二內，所述隔板上設有供周轉機構的機械臂通過的工作槽；所述測量室一、測量室二頂部均設有用于潔凈測量室的風機。
4、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述上料臺、下料臺結構相同，包括移動臺架及設于移動臺架上的料盒，所述移動臺架貼附在機架外部，所述料盒內被分隔成多個晶圓放置區，料盒覆蓋取料口外部，且料盒開口與取料口對接。
5、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述周轉機構包括移動模組一、機械臂底座，所述移動模組一固定在機架的底部，其輸出端設有機械臂底座，所述機械臂臂底座內設有升降組件，所述升降組件的輸出端設有兩個機械臂，兩個機械臂交替取料、放料。
6、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述周轉機構還包括設于機械臂上的夾持組件，所述夾持組件包括連接臂、伸縮桿、推板、支撐板，所述連接臂與機械臂的輸出端連接，所述支撐板為y形的叉板，其主體端與連接臂連接，其分叉端的兩個叉形板末端頂面設有支撐塊一，所述推板設于支撐板的主體端，并通過插設在連接臂上的伸縮桿與支撐板滑動連接，所述支撐板上還設有導向推板滑動的滑槽，所述支撐板主體端還設有位于推板兩側的支撐塊二，所述支撐塊一、支撐塊二的頂面均設有弧形的支撐面，支撐面用于支撐晶圓，且支撐塊一的支撐面中部還設有凸出支撐面的止頂塊，所述推板與止頂塊配合定位放置在支撐面上的晶圓。
7、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述校正機構還包括設于校正臺一側的識別組件，所述識別組件用于識別晶圓標記，包括識別器、安裝座、調節座、立桿，所述立桿固定在機架底部，所述識別器固定在安裝座上，所述安裝座通過連桿與調節座連接，所述調節座夾設在立桿上，所述識別器通過調節座、連桿能調節識別器相對于校正臺的位置，包括高度、距離、角度調節。
8、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述定位組件一包括支撐塊三、伸縮夾塊，所述校正臺頂部沿圓周方向設有多個支撐塊三，校正臺外側設有沿圓周方向設置的多個伸縮夾塊，每個支撐塊三與每個伸縮夾塊一一對應設置，且支撐塊三的頂部設有支撐斜面，伸縮夾塊的夾持端設有弧形的夾持凹槽。
9、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述校正臺下方設有校正底座，所述校正底座內設有驅動多個伸縮夾塊沿校正臺徑向移動的伸縮模組及驅動校正臺沿z向旋轉的旋轉組件。
10、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述測量臺上設有定位組件二，所述定位組件二包括沿測量臺圓周方向均布的兩個固定夾頭和一個活動夾頭，所述固定夾頭、活動夾頭的外側端端部均設有弧形的支撐面及凸出支撐面的止頂臺，所述活動夾頭通過推移組件沿測量臺的徑向移動；所述推移組件包括推移氣缸、輪座、推移輪、推桿、滑座、滑軌，所述推移氣缸通過連接板固定在馬達安裝座上，其輸出端設有輪座，所述輪座的頂部設有推移輪，所述推桿上端與活動夾頭的內側端連接，下端穿過滑座與推移輪外側面抵接，所述滑座內插設有滑桿，所述滑桿插設在推桿中部并與推桿滑動連接，所述滑軌設于活動夾頭底部，所述滑座頂部設有與滑軌滑動連接的滑塊。
11、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述測量機構還包括位于測量臺下方的基臺、移動模組二、旋轉馬達，所述基臺一側上方設有移動模組二，另一側設有安裝光譜測量儀的平臺，所述旋轉馬達通過馬達安裝座固定在移動模組二的移動端，所述測量臺與旋轉馬達的輸出端連接；所述移動模組二與測量臺之間還設有包覆旋轉馬達的護蓋；所述馬達安裝座一側還設有校準光譜測量儀光路的金鏡組件。優選的，所述金鏡組件包括升降氣缸、金鏡，所述升降氣缸通過氣缸安裝座固定在馬達安裝座上，所述金鏡通過金鏡安裝座與升降氣缸的輸出端連接，所述金鏡通過升降氣缸可上下移動，從而調節金鏡位置。
12、進一步的，上述的晶圓外延膜厚量測設備，所述基臺為氣浮臺，其底部四角設有固定在機架上的氣浮減震器，所述氣浮減震器與外部氣源連接。
13、本專利技術還提供一種晶圓外延膜厚量測設備的工作方法，包括以下步驟：
14、s1、上料，機械臂將上料臺料盒內的一個晶圓夾取放置到校正臺，然后定位組件一啟動將晶圓定位固定在校正臺上；
15、s2、校正，校正機構根據檢測的基準位位置校正晶圓的位置，識別組件識別、記錄晶圓標記；
16、s3、取料，機械臂至校正臺取料，機械臂上的夾持組件至校正臺夾持晶圓，然后定位組件一松開對晶圓的定位，保證取料過程中晶圓不移位，然后機械臂將其放置到測量臺上，定位組件二將晶圓定位固定在測量臺上；
17、s4、測量，光譜測量儀根據設定的測量點測量晶圓的外延膜厚度，并將測量結果與相應的晶圓標記綁定；測量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：包括機架、周轉機構、校正機構、測量機構，所述機架內設有封閉的測量室，機架外側設有并列設置的上料臺、下料臺，所述上料臺、下料臺均設有與測量室連通的取料口，所述周轉機構設于測量室內，在校正機構、測量機構及上料臺、下料臺的取料口之間周轉，用于輸送物料；所述校正機構、測量機構也設于測量室內，并繞周轉機構外側設置；校正機構包括校正臺、傳感器組，所述校正臺用于放置晶圓，其上設有定位晶圓在校正臺上位置的定位組件一，所述傳感器組設于校正臺上，用于檢測晶圓的基準位，所述校正臺能根據檢測的基準位位置帶動晶圓旋轉來校正晶圓的位置；測量機構包括測量臺、光譜測量儀，所述光譜測量儀設于測量臺上方，用于測量晶圓外延膜厚度，所述測量臺用于放置晶圓，并能帶動晶圓平移和旋轉。
2.根據權利要求1所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述測量室被隔板分隔成測量室一、測量室二，所述周轉機構、校正機構設于測量室一內，所述測量機構設于測量室二內，所述隔板上設有供周轉機構的機械臂通過的工作槽；所述測量室一、測量室二頂部均設有用于潔凈測量室的風機。
3.根據權
4.根據權利要求3所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述周轉機構還包括設于機械臂上的夾持組件，所述夾持組件包括連接臂、伸縮桿、推板、支撐板，所述連接臂與機械臂的輸出端連接，所述支撐板為Y形的叉板，其主體端與連接臂連接，其分叉端的兩個叉形板末端頂面設有支撐塊一，所述推板設于支撐板的主體端，并通過插設在連接臂上的伸縮桿與支撐板滑動連接，所述支撐板上還設有導向推板滑動的滑槽，所述支撐板主體端還設有位于推板兩側的支撐塊二，所述支撐塊一、支撐塊二的頂面均設有弧形的支撐面，且支撐塊一的支撐面中部還設有凸出支撐面的止頂塊，所述推板與止頂塊配合定位放置在支撐面上的晶圓。
5.根據權利要求1所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述校正機構還包括設于校正臺一側的識別組件，所述識別組件用于識別晶圓標記，包括識別器、安裝座、調節座、立桿，所述立桿固定在機架底部，所述識別器固定在安裝座上，所述安裝座通過連桿與調節座連接，所述調節座夾設在立桿上，所述識別器通過調節座、連桿能調節識別器相對于校正臺的位置。
6.根據權利要求1-5任一項所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述定位組件一包括支撐塊三、伸縮夾塊，所述校正臺頂部沿圓周方向設有多個支撐塊三，校正臺外側設有沿圓周方向設置的多個伸縮夾塊，每個支撐塊三與每個伸縮夾塊一一對應設置，且支撐塊三的頂部設有支撐斜面，伸縮夾塊的夾持端設有弧形的夾持凹槽。
7.根據權利要求6所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述校正臺下方設有校正底座，所述校正底座內設有驅動多個伸縮夾塊沿校正臺徑向移動的伸縮模組及驅動校正臺沿Z向旋轉的旋轉組件。
8.根據權利要求1所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述測量臺上設有定位組件二，所述定位組件二包括沿測量臺圓周方向均布的兩個固定夾頭和一個活動夾頭，所述固定夾頭、活動夾頭的外側端端部均設有弧形的支撐面及凸出支撐面的止頂臺，所述活動夾頭通過推移組件沿測量臺的徑向移動；所述推移組件包括推移氣缸、輪座、推移輪、推桿、滑座、滑軌，所述推移氣缸通過連接板固定在馬達安裝座上，其輸出端設有輪座，所述輪座的頂部設有推移輪，所述推桿上端與活動夾頭的內側端連接，下端穿過滑座與推移輪外側面抵接，所述滑座內插設有滑桿，所述滑桿插設在推桿中部并與推桿滑動連接，所述滑軌設于活動夾頭底部，所述滑座頂部設有與滑軌滑動連接的滑塊。
9.根據權利要求1或者8所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述測量機構還包括位于測量臺下方的基臺、移動模組二、旋轉馬達，所述基臺一側上方設有移動模組二，另一側設有安裝光譜測量儀的平臺，所述旋轉馬達通過馬達安裝座固定在移動模組二的移動端，所述測量臺與旋轉馬達的輸出端連接；所述移動模組二與測量臺之間還設有包覆旋轉馬達的護蓋；所述馬達安裝座一側還設有校準光譜測量儀光路的金鏡組件。
10.根據權利要求9所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述基臺為氣浮臺，其底部四角設有固定在機架上的氣浮減震器，所述氣浮減震器與外部氣源連接。
...【技術特征摘要】
1.一種晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：包括機架、周轉機構、校正機構、測量機構，所述機架內設有封閉的測量室，機架外側設有并列設置的上料臺、下料臺，所述上料臺、下料臺均設有與測量室連通的取料口，所述周轉機構設于測量室內，在校正機構、測量機構及上料臺、下料臺的取料口之間周轉，用于輸送物料；所述校正機構、測量機構也設于測量室內，并繞周轉機構外側設置；校正機構包括校正臺、傳感器組，所述校正臺用于放置晶圓，其上設有定位晶圓在校正臺上位置的定位組件一，所述傳感器組設于校正臺上，用于檢測晶圓的基準位，所述校正臺能根據檢測的基準位位置帶動晶圓旋轉來校正晶圓的位置；測量機構包括測量臺、光譜測量儀，所述光譜測量儀設于測量臺上方，用于測量晶圓外延膜厚度，所述測量臺用于放置晶圓，并能帶動晶圓平移和旋轉。
2.根據權利要求1所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述測量室被隔板分隔成測量室一、測量室二，所述周轉機構、校正機構設于測量室一內，所述測量機構設于測量室二內，所述隔板上設有供周轉機構的機械臂通過的工作槽；所述測量室一、測量室二頂部均設有用于潔凈測量室的風機。
3.根據權利要求1所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述周轉機構包括移動模組一、機械臂底座，所述移動模組一固定在機架的底部，其輸出端設有機械臂底座，所述機械臂臂底座內設有升降組件，所述升降組件的輸出端設有兩個機械臂，兩個機械臂交替取料、放料。
4.根據權利要求3所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述周轉機構還包括設于機械臂上的夾持組件，所述夾持組件包括連接臂、伸縮桿、推板、支撐板，所述連接臂與機械臂的輸出端連接，所述支撐板為y形的叉板，其主體端與連接臂連接，其分叉端的兩個叉形板末端頂面設有支撐塊一，所述推板設于支撐板的主體端，并通過插設在連接臂上的伸縮桿與支撐板滑動連接，所述支撐板上還設有導向推板滑動的滑槽，所述支撐板主體端還設有位于推板兩側的支撐塊二，所述支撐塊一、支撐塊二的頂面均設有弧形的支撐面，且支撐塊一的支撐面中部還設有凸出支撐面的止頂塊，所述推板與止頂塊配合定位放置在支撐面上的晶圓。
5.根據權利要求1所述的晶圓外延膜厚量測設備，其特征在于：所述校正機構還包括設于校正臺一側的識別...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周益初，盧利軍，周亭成，任杰，
申請(專利權)人：蓋澤華矽半導體科技蘇州有限公司，
類型：發明
國別省市：
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