一種薄膜應(yīng)力量測方法及量測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及薄膜應(yīng)力測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種薄膜 應(yīng)力量測方法及量測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前應(yīng)力測量的常用機(jī)臺(tái)是獨(dú)立線下模式，量測基板為多為娃晶圓，W單光束激 光投射到薄膜上，只測單一反射角來計(jì)算應(yīng)力值。該量測方式如圖1所示。
[0003] 該模式中，在娃晶圓等基板上附著薄膜，由于基板與薄膜的物理常數(shù)不同，將會(huì)產(chǎn) 生應(yīng)力而導(dǎo)致基板變形。由于均勻附著的薄膜引起的變形表現(xiàn)為基板翅曲，根據(jù)在基板上 掃描的激光反射角計(jì)算薄膜附著前后的曲率半徑即可計(jì)算其差值求出曲率半徑變化量，再 用W下方程式依據(jù)基板曲率半徑計(jì)算薄膜應(yīng)力S。
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種薄膜應(yīng)力量測方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟： 步驟（10)將至少兩束激光投射到待量測的薄膜上； 步驟（20)檢測器檢測所述的至少兩束激光從所述的薄膜上反射后的反射光； 步驟（30)根據(jù)至少兩束激光反射光的反射角分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)各反射光測出的薄膜應(yīng) 力以及各反射光的反射角之間的差值Λ α ; 步驟（40)基于所述差值Λ α對(duì)上述各束反射光測出的薄膜應(yīng)力進(jìn)行修正。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜應(yīng)力量測方法，其特征在于，所述的步驟（10)具體包括 以下步驟： 步驟（11)將一束激光投射到一分光器上； 步驟（12)所述的分光器將所述的一束激光分為至少兩束激光投射到一反射鏡組； 步驟（13)所述的反射鏡組將所述的至少兩束激光經(jīng)過反射后投射到所述的待量測的 薄膜上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄膜應(yīng)力量測方法，其特征在于，所述的檢測器包括相互 連接的激光接收單元和計(jì)算控制單元；所述步驟（20)進(jìn)一步包括：所述的激光接收單元接 收到從所述的薄膜上反射的至少兩束反射光； 所述步驟（30)進(jìn)一步包括：所述的計(jì)算控制單元根據(jù)多束反射光的反射角計(jì)算薄膜 應(yīng)力及反射角之間的差值Λ α，并基于差值Λ α修正薄膜應(yīng)力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜應(yīng)力量測方法，其特征在于，所述的各束反射光的光路 上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)鏡組，所述的旋轉(zhuǎn)鏡組連接所述的計(jì)算控制單元；所述的步驟（20)具體包 括以下步驟： 步驟（21)所述的反射光投射到所述的旋轉(zhuǎn)鏡組上； 步驟（22)所述的反射光經(jīng)所述的旋轉(zhuǎn)鏡組折射后投射到所述的激光接收單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜應(yīng)力量測方法，其特征在于，所述的待量測的薄膜覆蓋 于基板上，所述的步驟（30)具體包括以下步驟： 步驟（31)所述的計(jì)算控制單元控制所述的旋轉(zhuǎn)鏡組的旋轉(zhuǎn)角度，使超出所述的激光 接收單元量程的反射光投射到所述的激光接收單元； 步驟（33)所述的計(jì)算控制單元根據(jù)所述的旋轉(zhuǎn)鏡組的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)鏡組的折射比 例、反射光的接收角度以及各束反射光反射角之間的差值Λ α計(jì)算并修正薄膜應(yīng)力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜應(yīng)力量測方法，其特征在于，所述的激光接收單元接收 到從所述的薄膜上反射的至少三束反射光，所述的方法在步驟（31)與步驟（33)之間還包 括以下步驟： 步驟（32)所述的計(jì)算控制單元對(duì)接收到的至少三束反射光進(jìn)行比對(duì)，判斷基板壞點(diǎn)， 并剔除壞點(diǎn)。
7. -種薄膜應(yīng)力量測裝置，其特征在于，包括： 激光發(fā)射器，用以將至少兩束激光投射到待量測的薄膜上；以及 檢測器，用以檢測所述的至少兩束激光從所述的薄膜上反射后的反射光，并根據(jù)多束 反射光反射角之間的差值Λ α修正薄膜應(yīng)力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜應(yīng)力量測裝置，其特征在于，還包括： 分光器，用以將所述的激光發(fā)射器發(fā)射出的一束激光分為至少兩束激光并投射出去； 以及 反射鏡組，用以將所述的分光器投射出的至少兩束激光經(jīng)過反射后投射到所述的待量 測的薄膜上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的薄膜應(yīng)力量測裝置，其特征在于，所述的檢測器包括相互 連接並用以接收到從所述的薄膜上反射的反射光的激光接收單元和用以根據(jù)多束反射光 反射角之間的差值△ α修正薄膜應(yīng)力的計(jì)算控制單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜應(yīng)力量測裝置，其特征在于，還包括： 旋轉(zhuǎn)鏡組，設(shè)置于所述的多束反射光的光路上并連接所述的計(jì)算控制單元，用以將所 述的反射光折射后投射到所述的激光接收單元，并在所述的計(jì)算控制單元的控制下將超出 所述的激光接收單元量程的反射光投射到所述的激光接收單元。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種薄膜應(yīng)力量測方法及量測裝置，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。該薄膜應(yīng)力量測方法及量測裝置中，激光發(fā)射器投射至少兩束激光投射到待量測的薄膜上，使得檢測器在接受到經(jīng)薄膜反射的反射光后，能根據(jù)多束反射光反射角之間的差值Δα修正薄膜應(yīng)力，從而能夠有效降低量測誤差；同時(shí)，該量測裝置還包括旋轉(zhuǎn)鏡組，能將超出量程的反射光投射到激光接收單元，以此擴(kuò)大量測范圍，進(jìn)一步提高量測結(jié)果的精確度，且本發(fā)明的薄膜應(yīng)力量測裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，量測方法應(yīng)用方式簡便，使用范圍也較為廣泛。
【IPC分類】G01L1-24
【公開號(hào)】CN104568247
【申請?zhí)枴緾N201310470964
【發(fā)明人】劉沖, 彭思君, 楊飛
【申請人】上海和輝光電有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月10日