[发明专利]导体膜的厚度的测量装置和测量导体膜的厚度的方法

权利要求书

1.一种导体膜的厚度的测量装置，其特征在于，包括：

电涡流传感器；

测力传感器，所述测力传感器与所述电涡流传感器相连用于测量所述电涡流传感器受到的所述导体膜的电磁力的大小；

前置信号处理模块，所述前置信号处理模块与所述电涡流传感器相连用于向所述电涡流传感器输入具有预定频率的交变电流，所述前置信号处理模块与所述测力传感器相连用于获得所述测力传感器的测量信号且将所述测量信号转换为模拟电信号；和

数据采集模块，所述数据采集模块与所述前置信号处理模块相连用于在所述交变电流的预定相位时采集所述前置信号处理模块提供的所述模拟电信号并将所述模拟电信号转换为数字信号。

2.根据权利要求1所述的导体膜的厚度的测量装置，其特征在于，所述电涡流传感器的线圈的外径大于3毫米，所述线圈的匝数大于100。

3.根据权利要求1所述的导体膜的厚度的测量装置，其特征在于，所述测力传感器为压电石英晶体动态力传感器。

4.根据权利要求1或3所述的导体膜的厚度的测量装置，其特征在于，所述测力传感器的测量精度大于1mN。

5.一种测量导体膜的厚度的方法，其特征在于，包括：

A)将电涡流传感器放置在与已知厚度的导体膜间隔预定距离的位置处，向所述电涡流传感器输入预定频率的交变电流，且利用测力传感器测量所述电涡流传感器受到的所述已知厚度的导体膜的电磁力的大小；

B)利用前置信号处理模块获得所述测力传感器的测量信号且将所述测量信号转换为模拟电信号，然后利用数据采集模块在所述交变电流的预定相位时采集所述前置信号处理模块提供的所述模拟电信号并将所述模拟电信号转换为数字信号以便得到所述电涡流传感器受到的所述电磁力的测量值；

C)重复所述步骤A)和所述B)多次以便得到所述电涡流传感器受到的多个已知厚度的导体膜的电磁力的测量值，其中所述多个已知厚度的导体膜的厚度彼此不同，然后建立所述多个已知厚度的导体膜的厚度与所述电涡流传感器受到的所述多个已知厚度的导体膜的电磁力的测量值的关系；和

D)将所述电涡流传感器放置在与待测厚度的导体膜间隔所述预定距离的位置处，重复所述步骤A)和所述B)以便得到所述电涡流传感器受到的所述待测厚度的导体膜的电磁力的测量值，且根据所述关系得到所述待测厚度的导体膜的厚度。

6.根据权利要求5所述的测量导体膜的厚度的方法，其特征在于，在所述步骤A)中，利用所述前置信号处理模块向所述电涡流传感器输入预定频率的交变电流。

7.根据权利要求5所述的测量导体膜的厚度的方法，其特征在于，在所述步骤B)中，所述信号采集模块产生所述预定频率的脉冲信号以便在所述预定相位采集所述前置信号处理模块提供的模拟电信号。

8.根据权利要求5所述的测量导体膜的厚度的方法，其特征在于，所述待测厚度的导体膜为晶圆的金属膜。

9.根据权利要求8所述的测量导体膜的厚度的方法，其特征在于，在所述步骤A)中，所述电涡流传感器对所述晶圆的金属膜进行全局扫描。

10.根据权利要求5所述的测量导体膜的厚度的方法，其特征在于，所述预定频率为4MHz-5MHz。