【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆刻蚀图形检测，尤其涉及一种接触式轮廓仪双镜头检测装置。
技术介绍
1、随着科学技术的飞速发展，作为计算机的基础元件，集成电路己由超大规模（vlsi）向甚大规模（ulsi）发展。图形日益微细化电路尺寸不断缩小，这一方面要求芯片材料的直径不断增大以提高生产率，另一方面对晶体材料的完美性、机械及电特性也提出了更为严格的要求，集成电路芯片制造过程涉及许多刻蚀工艺，所以发展更高端操作便利的轮廓仪是检测刻蚀图形的质量是芯片制造的关键。
2、轮廓仪用来检测样品表面的图形形貌和特征，在半导体行业以硅晶圆作为载体的器件都需要经过光刻这一环节，主要是将设计的图案转移到晶圆上。但是检测刻蚀图案的质量是很关键的步骤，刻蚀图案的深度和宽度以及刻蚀图形的好坏对后续芯片器件的质量有很大关系，决定了器件的良率，因此需要用轮廓仪去检测刻蚀图形的指标，可以根据测试结果去优化生产条件。接触式轮廓仪对检测材料没有要求，包容性大，对于透明、半透明、非透明材质都可以检测，而光学轮廓仪只能检测非透明材质的图形，因此在半导体行业接触式轮廓仪的应用场景更广泛。
3、一般来说，整张晶圆上刻蚀的图形大多都是一样的，且呈阵列排布，在测试过程中不用对每个位置测试，只需挑选几个位置进行图形轮廓的测试。现有晶圆轮廓仪常见只设置一个摄像头以实时观察刻蚀图形，图像显示局部且片面，可能导致探针测试位置与软件设定的待测位置存在偏差，且机械定位很难达到光学镜头检测的分辨率，检测结果误差大。
技术实现思路
1、基
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种接触式轮廓仪双镜头检测装置，其包括设置于晶圆载台的上方的安装板，安装板上设置有测试探头，测试探头上设置有用于与晶圆载台上的晶圆接触的探针，测试探头的上方设置有俯视镜头，俯视镜头的聚焦点为晶圆上的刻蚀图形，以初步判断刻蚀图形的质量；测试探头的一侧设置有侧视镜头，侧视镜头的聚焦点为探针的针尖，以判断探针是否接触到晶圆及探针的测试位置是否准确。
4、作为一种可选方案，测试探头的另一侧设置有侧视光源，侧视光源照射探针的针尖，使得侧视镜头能直接捕捉或从晶圆的镜面倒影中捕捉到探针的位置。
5、作为一种可选方案，侧视镜头的出射光线所在直线与探针所在竖直线的夹角为45°，侧视光源的出射光线所在直线与探针所在竖直线的夹角也为45°。
6、作为一种可选方案，俯视镜头和侧视镜头分别通过物镜组件安装在安装板上，物镜组件用于调整俯视镜头正对晶圆和调节俯视镜头到晶圆的距离，以及用于调节侧视镜头到探针的针尖的距离和改变侧视镜头的倾斜角度。
7、作为一种可选方案，物镜组件包括与安装板固定并按朝向晶圆或探针排布的物镜轴向导轨，物镜轴向导轨上设置有物镜底座，物镜底座上设置有物镜调节座，物镜调节座上设置有物镜抱箍，俯视镜头或侧视镜头由物镜抱箍装夹固定。
8、作为一种可选方案，物镜调节座上设置有与俯视镜头的出射光线所在直线或侧视镜头的出射光线所在直线垂直的第一销轴，物镜抱箍套设在第一销轴上并能绕着第一销轴转动，物镜抱箍与物镜调节座之间连接有弹簧，物镜调节座上设置有与物镜抱箍抵靠的第一调节顶丝，弹簧与第一调节顶丝分布于第一销轴的两侧，通过改变第一调节顶丝对物镜抱箍的顶压量能够调节物镜抱箍相对于物镜调节座转动的角度，物镜调节座与物镜抱箍之间通过第一锁定件互相锁止。
9、作为一种可选方案，物镜底座上设置有与俯视镜头的出射光线所在直线或侧视镜头的出射光线所在直线垂直且与第一销轴垂直的第二销轴，物镜调节座套设在第二销轴上并能绕第二销轴转动，物镜底座上还设置有定位销，物镜调节座上设置有与定位销抵靠的第二调节顶丝，两个第二调节顶丝分布于一个定位销的两侧，或两个第二调节顶丝分布于两个定位销的不同侧，通过改变两个第二调节顶丝对相应定位销的顶压量能够调节物镜调节座相对于物镜底座转动的角度，物镜底座与物镜调节座之间通过第二锁定件互相锁止。
10、作为一种可选方案，物镜底座滑动设置于物镜轴向导轨上，物镜轴向导轨上设置有与物镜底座的两端部抵靠的第三调节顶丝，通过改变两个第三调节顶丝对物镜底座的顶压量能够调节物镜底座于物镜轴向导轨上的位置，物镜底座的两侧沿与安装板之间通过第三锁定件互相锁止。
11、作为一种可选方案，还包括水平底座，晶圆载台设置于水平底座上并承托晶圆作水平方向移动，水平底座上设置有龙门架，龙门架上设置有升降机构，升降机构驱动安装板相对于晶圆作竖直方向移动。
12、作为一种可选方案，升降机构包括固定于龙门架上的安装座，安装座上设置有竖向滑轨、与竖向滑轨平行排布的丝杆及驱动电机，安装板滑动设置于竖向滑轨上，丝杆上装配有螺母，螺母与安装板固定，驱动电机的输出轴与丝杆传动连接。
13、本专利技术的有益效果：该接触式轮廓仪双镜头检测装置通过俯视镜头聚焦晶圆上的刻蚀图形，观察整个晶圆的正面，保证刻蚀图形不失真、不变形，便于对刻蚀图形质量作出初步判断；再通过侧视镜头聚焦测试探头的探针针尖，以实时清楚观察到探针是否接触到晶圆，同时也可以判定测试探头的位置是否准确，开始测试位置是否为设置的待测位置，相比于单摄像头而言图像显示更加全面，检测结果更加可靠。
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1.接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，包括设置于晶圆载台(1)的上方的安装板(2)，所述安装板(2)上设置有测试探头(3)，所述测试探头(3)上设置有用于与所述晶圆载台(1)上的晶圆接触的探针(4)，所述测试探头(3)的上方设置有俯视镜头(5)，所述俯视镜头(5)的聚焦点为所述晶圆上的刻蚀图形，以初步判断所述刻蚀图形的质量；所述测试探头(3)的一侧设置有侧视镜头(6)，所述侧视镜头(6)的聚焦点为所述探针(4)的针尖，以判断所述探针(4)是否接触到所述晶圆及所述探针(4)的测试位置是否准确。
2.根据权利要求1所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述测试探头(3)的另一侧设置有侧视光源(7)，所述侧视光源(7)照射所述探针(4)的针尖，使得所述侧视镜头(6)能直接捕捉或从所述晶圆的镜面倒影中捕捉到所述探针(4)的位置。
3.根据权利要求2所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述侧视镜头(6)的出射光线所在直线与所述探针(4)所在竖直线的夹角为45°，所述侧视光源(7)的出射光线所在直线与所述探针(4)所在竖直线的夹角也为45°。<...
【技术特征摘要】
1.接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，包括设置于晶圆载台(1)的上方的安装板(2)，所述安装板(2)上设置有测试探头(3)，所述测试探头(3)上设置有用于与所述晶圆载台(1)上的晶圆接触的探针(4)，所述测试探头(3)的上方设置有俯视镜头(5)，所述俯视镜头(5)的聚焦点为所述晶圆上的刻蚀图形，以初步判断所述刻蚀图形的质量；所述测试探头(3)的一侧设置有侧视镜头(6)，所述侧视镜头(6)的聚焦点为所述探针(4)的针尖，以判断所述探针(4)是否接触到所述晶圆及所述探针(4)的测试位置是否准确。
2.根据权利要求1所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述测试探头(3)的另一侧设置有侧视光源(7)，所述侧视光源(7)照射所述探针(4)的针尖，使得所述侧视镜头(6)能直接捕捉或从所述晶圆的镜面倒影中捕捉到所述探针(4)的位置。
3.根据权利要求2所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述侧视镜头(6)的出射光线所在直线与所述探针(4)所在竖直线的夹角为45°，所述侧视光源(7)的出射光线所在直线与所述探针(4)所在竖直线的夹角也为45°。
4.根据权利要求1所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述俯视镜头(5)和所述侧视镜头(6)分别通过物镜组件安装在所述安装板(2)上，所述物镜组件用于调整所述俯视镜头(5)正对所述晶圆和调节所述俯视镜头(5)到所述晶圆的距离，以及用于调节所述侧视镜头(6)到所述探针(4)的针尖的距离和改变所述侧视镜头(6)的倾斜角度。
5.根据权利要求4所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述物镜组件包括与所述安装板(2)固定并按朝向所述晶圆或所述探针(4)排布的物镜轴向导轨(8)，所述物镜轴向导轨(8)上设置有物镜底座(9)，所述物镜底座(9)上设置有物镜调节座(10)，所述物镜调节座(10)上设置有物镜抱箍(11)，所述俯视镜头(5)或所述侧视镜头(6)由所述物镜抱箍(11)装夹固定。
6.根据权利要求5所述的接触式轮廓仪双镜头检测装置，其特征在于，所述物镜调节座(10)上设置有与所述俯视镜头(5)的出射光线所在直线或所述侧视镜头(6)的出射光线所在直线垂直的第一销轴(12)，所述物镜抱箍(11)套设在所述第一销轴(12)上并能绕着所述第一销轴(12)转动，所述物镜抱箍(11)与所述物镜调节座(10)之间连接有弹簧(13)，所述物镜调节座(10)上设置有与所述物镜抱箍(11)抵靠的第一调节顶丝(14)，所述弹簧(13)与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵倩倩，相宇阳，俞胜武，
申请(专利权)人：无锡卓海科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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