[发明专利]晶圆几何参数以及晶圆上掩膜层的厚度的测量方法

说明书

本申请实施例提供了一种晶圆几何参数以及晶圆上掩膜层的厚度的测量方法。晶圆几何参数的测量方法中晶圆厚度的测量方法包括：利用气浮卡盘将晶圆悬浮在气浮卡盘的顶部表面上方预定距离D处,D≥0；利用激光器和位置传感器测量晶圆的正面上第一位置点的位置信息，以得到位置传感器读数Vx，晶圆的正面为晶圆远离气浮卡盘的表面；利用电容传感器测量晶圆的背面上第二位置点的位置信息，以得到电容传感器读数CPn，第一位置点与第二位置点为晶圆中表征厚度的相对的两个位置点，晶圆的背面为晶圆靠近气浮卡盘的表面；根据Vx和CPn获取晶圆的厚度T_晶圆，T_晶圆为晶圆上第一位置点与第二位置点之间的距离。本申请实施例能够避免夹持工具或卡盘表面的伪像或痕迹等对晶圆几何参数的测量造成的较大测量误差。

技术领域

本申请涉及晶圆测量技术领域，具体涉及一种晶圆几何参数以及晶圆上掩膜层的厚度的测量方法。

背景技术

晶圆的几何参数如晶圆形状、晶圆厚度、晶圆平整度等对晶圆的质量有着至关重要的作用，因此对晶圆的几何参数进行测量是评估晶圆的质量的重要工作。通常采用夹持方式将晶圆垂直固定在测量光路中，或者采用真空吸附的方式将晶圆吸附到卡盘上测量晶圆几何参数。

然而，使用上述测量方法具有一定的缺陷，如在夹持方式中，夹持的力度较大容易使晶圆的原始形状发生变化，且由于夹持工具的清洁度难以保证也容易在晶圆上产生碎屑颗粒或其他污染物，在真空吸附方式中，卡盘的表面本身可能有伪像或痕迹等，因而会对晶圆几何参数的测量造成较大的测量误差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种晶圆几何参数以及晶圆上掩膜层的厚度的测量方法，从而避免夹持工具或卡盘表面的伪像或痕迹等对晶圆几何参数的测量造成的较大测量误差。

本申请的第一方面提供了一种晶圆厚度的测量方法。该晶圆厚度的测量方法包括：利用气浮卡盘将晶圆悬浮在气浮卡盘的顶部表面上方预定距离D 处,D≥0；利用激光器和位置传感器测量晶圆的正面上第一位置点的位置信息，以得到位置传感器读数Vx，晶圆的正面为晶圆远离气浮卡盘的表面；利用电容传感器测量晶圆的背面上第二位置点的位置信息，以得到电容传感器读数CPn，第一位置点与第二位置点为晶圆中表征厚度的相对的两个位置点，晶圆的背面为晶圆靠近气浮卡盘的表面；根据Vx和CPn获取晶圆的厚度T_晶圆，T_晶圆为晶圆上第一位置点与第二位置点之间的距离。

在本申请一实施例中，上述根据Vx和CPn获取晶圆的厚度T_晶圆，包括：确定公式T_晶圆＝T0+(CP0-CPn)+S*(Vx–V0)，其中，公式中的T0为第一标准晶圆的厚度，CP0为第一标准晶圆在基准预定距离处时的基准电容传感器读数，V0为第一标准晶圆在基准预定距离处时的基准位置传感器读数，S 为横坐标为Vx，纵坐标为CPn与CP0的差值hx的关系图中直线的斜率；将Vx和CPn代入公式中计算得到晶圆的厚度T_晶圆。

在本申请一实施例中，上述确定公式T_晶圆＝T0+(CP0-CPn)+S* (Vx–V0)，包括：利用气浮卡盘将第一标准晶圆悬浮在气浮卡盘的顶部表面上方不同预定距离处；利用位置传感器测量第一标准晶圆在不同预定距离处时第一标准晶圆的第一表面上第三位置点的位置信息，以得到位置传感器读数Vx，第一标准晶圆的第一表面为标准晶圆远离气浮卡盘的表面；利用电容传感器测量第一标准晶圆在不同预定距离处时第一标准晶圆的第二表面上第四位置点的位置信息，以得到电容传感器读数CPn，其中，第一标准晶圆的第二表面为第一标准晶圆靠近气浮卡盘的表面，第四位置点与第三位置点为第一标准晶圆中表征厚度的相对的两个位置点，不同预定距离包括基准预定距离，第一标准晶圆处于基准预定距离时的基准电容传感器读数为CP0 和基准位置传感器读数为V0；构建横坐标为Vx，纵坐标为CPn与CP0的差值hx的关系图，以从关系图中的直线确定直线的斜率S；根据T0、CP0 以及S确定公式T_晶圆＝T0+(CP0-CPn)+S*(Vx–V0)。