[发明专利]运用红外线量测晶圆厚度的方法

说明书

一种运用红外线量测晶圆厚度的方法，晶圆上方和下方有金属表面和原表面且分别设一测头，并虚拟一基准平面，由两测头的发射器发射红外线光，且由对应的接收器接收反射的红外线光，经计算而获得和基准平面间最远的距离为一第一距离，和基准平面间最近的距离为一第二距离。透明层的厚度由其内表面所贴合的金属表面或原表面及其外表面分别和基准平面间的距离的差所获得，以第一距离减去第二距离而获得晶圆包含透明层的总厚度，再以总厚度减去透明层的厚度而获得晶圆本身的厚度，藉此构成本发明。

技术领域

本发明有关一种量测晶圆厚度的技术，尤指一种运用红外线量测晶圆厚度的方法。

背景技术

依中国台湾专利公告号第I426574号发明专利案，揭露有光波带经测量头(13)沿箭头方向(A)以非接触方式照射到位于旋转式固定装置(6)上的半导体晶圆(4)，反射辐射(16)则沿箭头方向(B)被传递给光谱仪(17)，经分析后以测得晶圆的厚度。又依中国台湾专利公告号第393576号发明专利案，如其图16(I)所示的2层磊晶晶圆内的红外线反射的概念说明图，同样用以测得晶圆的厚度。然而，若前述两专利案的晶圆的表面在磊晶过程形成有金属表面，以红外线光而言，由于对金属并没有良好的穿透性，故仅能测得金属表面以上的表层厚度，无法测得金属表面以下的深层厚度。

又依中国台湾专利公告号第M502953号实用新型专利案，揭露两电波测距器(41、42)分别照射电波于晶圆(10)的上方和下方，其反射波将由两电波测距器(41、42)所接收，应用发射电波与反射波之间的关系，可以得知两电波测距器(41、42)与晶圆(10)上方和下方的距离。将两电波测距器(41、42)之间的距离减去由上述所量测的两个反射波的距离即得到晶圆的厚度。然而，虽此测量装置可测得晶圆的正确厚度，但依实务经验可知，所述的厚度应为总厚度，若晶圆包含有其他层结构，例如胶带层或表面镀膜层时，则无法从该实用新型专利案得知如何精确的测得晶圆本身的厚度。

因此，如何解决上述已知量测晶圆厚度的问题，即为本发明的重点所在。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决上述的问题而提供一种运用红外线量测晶圆厚度的方法，除了可通过计算而获得晶圆包含透明层的总厚度之外，并可获得晶圆本身的厚度，具有量测晶圆厚度的精确性和便利性。

前述晶圆以水平设置而有一经磊晶而获得的金属表面和一为晶圆本身材料的原表面，该金属表面和该原表面一者为晶圆的上表面而另一者为该晶圆的下表面，该金属表面和该原表面的至少一者有透明层，所述透明层有一和该金属表面或该原表面贴合的内表面，且有一背对该内表面的外表面。为达前述的目的，本发明的方法，包括以下步骤：

设置测头：有两测头分别设在该晶圆的上方和下方，该两测头各有一组对应的发射器和接收器，该两测头的发射器可分别对该晶圆的金属表面和原表面发射红外线光，且由对应的接收器接收反射的红外线光；

基准平面设定：该两测头设置定位后，由该两测头本身虚拟一位在该晶圆上或下的基准平面；

量测：其中一测头的发射器对该金属表面发射红外线光，且由对应的接收器接收该金属表面反射的红外线光；另一测头的发射器对该原表面发射红外线光并穿透该晶圆至该金属表面，且由对应的接收器分别接收从该金属表面和该原表面反射的红外线光；前述红外线光遇有所述透明层时穿透，且在所述透明层的内表面所贴合的该金属表面或该原表面及其外表面，皆有反射的红外线光被对应的接收器所接收；