[发明专利]晶圆表面平坦度测量系统

说明书

本发明提供一种晶圆表面平坦度测量系统，包括：托盘、夹片夹、机械手臂、测量腔室及传送装置；托盘内设有通孔，夹片夹位于通孔的侧壁上；测量腔室上设有与其内部相连通的入口；托盘处于竖直状态时远离机械手臂的一侧设有与通孔相连通的开口；测量腔室内对应于入口的位置由上至下依次设有第一传感器、第二传感器及第三传感器；控制器，与第一传感器、第二传感器及第三传感器相连接。通过在测量腔室内设置第一传感器及第三传感器，可以测量托盘处于竖直状态时与测量腔室入口的相对高度，并在托盘处于竖直状态时的高度有偏差时及时予以自动调整，以确保托盘可以顺利经由入口进入测量腔室，整个过程不需要人工操作，大大节省了人力，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于半导体设备技术领域，特别是涉及一种晶圆表面平坦度测量系统。

背景技术

对于硅片表面的平坦度目前业内主要是用wafer sight机台进行检测，由于采用激光干涉远离进行测量，在测量的过程中，硅片需要保持竖直状态。对应的晶圆表面平坦度测量系统如图1及图2所示，所述晶圆表面平坦度测量系统包括：托盘11、夹片夹12、机械手臂13、测量腔室14、传送带15及限位传感器16；所述托盘11内设有通孔111，所述夹片夹12位于所述通孔111的侧壁上，适于夹持待测晶圆17；所述机械手臂13适于抓取放置有所述待测晶圆17的所述托盘11并将其旋转至竖直状态；所述测量腔室14上设有与其内部相连通的入口141；所述传送带15适于在所述托盘11处于竖直状态时带动所述机械手臂13将所述托盘11经由所述入口141传送至所述测量腔室14内。所述机械手臂13刚抓起放置有所述待测晶圆17的所述托盘11时的状态如图1所示，所述机械手臂13将放置有所述待测晶圆17的所述托盘11旋转为竖直状态时如图2所示。

然而，由于硅片加工过程中材料内部存在一定应力，在硅片被所述夹片夹12夹紧、翻转及传递的过程中，应力释放将会导致硅片的破裂，破裂的碎片16掉落在所述传送带15上，将会导致所述传送带15的磨损。现有的上述晶圆表面平坦度测量系统无法第一时间发现硅片已经破裂，所述传送带15在硅片破裂之后仍会继续运动，直至所述限位传感器16被激活，而此时，掉落的所述碎片16将会导致所述限位传感器16被挤压，使得所述限位传感器16被损坏，如图3所示。

另外，由于激光干涉对振动非常敏感，所述测量腔室14往往被置于所述气垫台19上，但所述气垫台19的高度受环境温度、气垫压力等因素影响，将导致所述测量腔室14的入口141与所述托盘11在竖直状态下的相对高度发生变化，如图4至图6所示，图4中为所述托盘11在竖直状态下与所述测量腔室14的相对高度为正常的示意图，图5为由于所述气垫台19的高度变高，所述托盘11在竖直状态下与所述测量腔室14的相对高度较低的示意图，图6为由于所述气垫台19的高度变低，所述托盘11在竖直状态下与所述测量腔室14的相对高度较高的示意图。其中，图5及图6两种情况下所述托盘11在所述传送带15的驱动下进入所述测量腔室14时所述托盘11会与所述测量腔室14发生碰撞，会对所述托盘11、所述测量腔室14及所述待测晶圆17造成损坏。为了避免上述情况发生，在装机过程中，操作人员需要通过肉眼仔细调整所述托盘11在竖直状态下的相对高度，以确保其能顺利进入所述测量腔室14，然而，这往往需要长期的练习和经验才能顺利完成该相对位置的校准，操作难度较大、操作比较耗时、效率较低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆表面平坦度测量系统，用于解决现有技术中的晶圆表面平坦度测量系统在待测晶圆掉落破碎时不能及时发现而导致的容易对传送带及纤维传感器造成损坏的问题，以及无法自动侦侧托盘与测量腔室入口的相对高度，需要人工校准而导致的操作难度大、操作耗时、效率较低等问题。