一种实时晶圆片表面曲率检测装置及方法转让专利

申请号 : CN202210832532.6

文献号 : CN115077424B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 王鹏辉黄文勇倪旭东夏九星李瑞青马铁中

申请人 : 南昌昂坤半导体设备有限公司昂坤视觉(北京)科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种实时晶圆片表面曲率检测装置及方法,本发明采用多个发射波长不同的激光器发射出不同颜色的激光,并通过光路设计,将不同颜色的激光合成为一个合束激光,合束激光投射在被测量晶圆片表面后,形成反射光,反射光再经过设计的光路,形成多个单色激光光束,最终能够使各个PSD位移传感器接收到反射的激光光斑,通过PSD位移传感器监测到的激光光斑的位移变化量,实现被测量晶圆片表面曲率的检测,本发明避免了外延层生长时,反射光干涉对测量的干扰,且本发明能够在高速旋转转盘上实时对晶圆片表面曲率进行准确测量。

权利要求 :

1.一种实时晶圆片表面曲率检测方法,其特征在于,应用于实时晶圆片表面曲率检测装置,所述实时晶圆片表面曲率检测装置,包括曲率测量探头和控制器,所述曲率测量探头安装在MOCVD外延炉 观察窗的上方;

所述曲率测量探头包括至少三个激光器、至少三个上分色镜、一个分光镜、一个反射镜、至少三个下分色镜、至少三个滤光片、以及至少三个PSD位移传感器,所述激光器、所述上分色镜、所述下分色镜、所述滤光片、所述PSD位移传感器的数量相等,且所述激光器和所述上分色镜对应设置,所述下分色镜、所述滤光片和所述PSD位移传感器对应设置,各个所述激光器的发射波长不同;

各个所述激光器发射的激光分别经过对应的所述上分色镜后,合成一个合束激光,所述合束激光经过所述分光镜和所述反射镜后,再通过所述曲率测量探头的出光口投射在被测量晶圆片表面的测量点,以在被测量晶圆片表面形成反射光;

所述反射光依次经过所述反射镜和所述分光镜后,再分别经过各个所述下分色镜形成多个单色激光光束,各个所述单色激光光束经过对应的所述滤光片后,使对应的所述PSD位移传感器接收到反射的激光光斑;

所述PSD位移传感器用于监测激光光斑的位移变化量,所述控制器用于根据所述位移变化量计算被测量晶圆片表面的曲率;

各个所述激光器的亮度均可调节;

所述分光镜为半反半透分光镜;

所述方法包括:

在MOCVD外延炉中放置曲率为零的第一校准片,并使所述第一校准片位于所述曲率测量探头的正下方,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述第一校准片反射得到的第一校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,对所述曲率测量探头进行校准调试,使所述第一校准激光光斑位于所述PSD位移传感器的中心位置;

将MOCVD外延炉中放置的所述第一校准片替换为已知固定曲率数值的第二校准片,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述第二校准片反射得到的第二校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,通过所述PSD位移传感器监测所述第二校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量,进而得到与所述已知固定曲率数值对应的校准值;

将MOCVD外延炉中放置的所述第二校准片替换为被测量晶圆片,所述被测量晶圆片上生长了外延层,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述被测量晶圆片反射得到的第三校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,通过所述PSD位移传感器监测所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量;

根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率;

根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤中,采用下式计算所述被测量晶圆片表面的曲率:K=C*(Y‑tan(Φ‑Φn)*X)/(tan(Φ‑Φn)*Lb);

其中,K为所述被测量晶圆片表面的曲率,X和Y分别为所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置在水平方向的位移变化量和竖直方向的位移变化量,Lb为所述测量点与带动所述被测量晶圆片转动的转盘的转轴之间的距离,C为利用已知固定 曲率数值的第二 校准片校准得到的所述校准值,Φ为所述测量点到被测量晶圆片中心的连线与被测量晶圆片中心到所述转轴中心的连线之间的夹角,Φn为所述PSD位移传感器在竖直方向数值为0时对应测量点到被测量晶圆片中心的连线与被测量晶圆片中心到所述转轴中心的连线之间的夹角,(Φ‑Φn)为Φ与Φn之间的夹角,曲率测量探头每次采样都是在激光打在被测量晶圆片激光区域进行曲率测量,随着转盘转动一圈,在特定被测量 晶圆片上是采样到了一系列点,在经过已知固定 曲率数值的第二校准片的 校准值C 后,每一个采样点都能用上述公式对采样点曲率数值进行计算;

根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤具体包括:判断是否存在目标PSD位移传感器,所述目标PSD位移传感器监测到的所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量超出预设值;

若是,则获取所述目标PSD位移传感器以外的、与各个所述PSD位移传感器对应的所述被测量晶圆片表面的曲率;

计算获取到的所有曲率的平均值,并将所述平均值作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。

2.根据权利要求1所述的实时晶圆片表面曲率检测方法,其特征在于,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤具体包括:获取与各个所述PSD位移传感器对应的所述被测量晶圆片表面的曲率;

计算获取到的所有曲率的平均值,并将所述平均值作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。

说明书 :

一种实时晶圆片表面曲率检测装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及芯片检测技术领域,特别是涉及一种实时晶圆片表面曲率检测装置及方法。

背景技术

[0002] 在MOCVD(金属有机化学气相沉积)反应炉中,为了保证外延层在生长过程中沉积均匀,通常将多个晶圆片(wafer)放在一个转台上,转台上设有多个凹槽用于放置晶圆片,转台绕转轴以一定转速旋转。在高温高转速状态下,通入有机化学气体,MOCVD反应炉中的晶圆片表面会慢慢生长出具有一定厚度的LED或化合物半导体器件所需要的外延层。
[0003] 外延层生长过程中,晶圆片表面的曲率控制对生长工艺至关重要,其关系到产品的性能和稳定性。相关技术中,主要采用单波长的激光光源配合高精度相机进行曲率检测。但高精度相机需要一定的曝光时间只能适用于慢转速的MOCVD反应炉。

发明内容

[0004] 为此,本发明的目的在于提出一种实时晶圆片表面曲率检测装置及方法,以有效的对MOCVD工艺中晶圆片表面曲率进行实时检测,解决现有技术只能适用于慢转速的MOCVD反应炉的技术问题。
[0005] 本发明的一方面提供一种实时晶圆片表面曲率检测装置,包括曲率测量探头和控制器,所述曲率测量探头安装在MOCVD生长炉观察窗的上方;
[0006] 所述曲率测量探头包括至少三个激光器、至少三个上分色镜、一个分光镜、一个反射镜、至少三个下分色镜、至少三个滤光片、以及至少三个PSD位移传感器,所述激光器、所述上分色镜、所述下分色镜、所述滤光片、所述PSD位移传感器的数量相等,且所述激光器和所述上分色镜对应设置,所述下分色镜、所述滤光片和所述PSD位移传感器对应设置,各个所述激光器的发射波长不同;
[0007] 各个所述激光器发射的激光分别经过对应的所述上分色镜后,合成一个合束激光,所述合束激光经过所述分光镜和所述反射镜后,再通过所述曲率测量探头的出光口投射在被测量晶圆片表面的测量点,以在被测量晶圆片表面形成反射光;
[0008] 所述反射光依次经过所述反射镜和所述分光镜后,再分别经过各个所述下分色镜形成多个单色激光光束,各个所述单色激光光束经过对应的所述滤光片后,使对应的所述PSD位移传感器接收到反射的激光光斑;
[0009] 所述PSD位移传感器用于监测激光光斑的位移变化量,所述控制器用于根据所述位移变化量计算被测量晶圆片表面的曲率。
[0010] 本发明的另一方面提供一种实时晶圆片表面曲率检测方法,应用于上述的实时晶圆片表面曲率检测装置,所述方法包括:
[0011] 在MOCVD外延炉中放置曲率为零的第一校准片,并使所述第一校准片位于所述曲率测量探头的正下方,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述第一校准片反射得到的第一校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,对所述曲率测量探头进行校准调试,使所述第一校准激光光斑位于所述PSD位移传感器的中心位置;
[0012] 将MOCVD外延炉中放置的所述第一校准片替换为已知固定曲率数值的第二校准片,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述第二校准片反射得到的第二校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,通过所述PSD位移传感器监测所述第二校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量,进而得到与所述已知固定曲率数值对应的校准值;
[0013] 将MOCVD外延炉中放置的所述第二校准片替换为被测量晶圆片,所述被测量晶圆片上生长了外延层,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述被测量晶圆片反射得到的第三校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,通过所述PSD位移传感器监测所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量;
[0014] 根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率。
[0015] 根据本发明提供的实时晶圆片表面曲率检测装置及方法,采用多个发射波长不同的激光器发射出不同颜色的激光,并通过光路设计,将不同颜色的激光合成为一个合束激光,合束激光投射在被测量晶圆片表面后,形成反射光,反射光再经过设计的光路,形成多个单色激光光束,最终能够在各个PSD位移传感器上形成激光光斑,通过PSD位移传感器监测到的激光光斑的位移变化量,实现被测量晶圆片表面曲率的检测,本发明基于激光光斑的位移变化量实现晶圆片表面曲率检测,能够在高速旋转转盘上实现晶圆片表面曲率的准确测量,此外,本发明避免了单波长测量在外延层生长过程中,反射光干涉对PSD工作的干扰。
[0016] 此外,上述实时晶圆片表面曲率检测装置,其中,各个所述激光器的亮度均可调节。
[0017] 上述实时晶圆片表面曲率检测装置,其中,所述激光器的数量为三个,三个所述激光器的发射波长分别为405nm、520nm、650nm。
[0018] 上述实时晶圆片表面曲率检测装置,其中,所述激光器的带宽均为10nm。
[0019] 上述实时晶圆片表面曲率检测装置,其中,所述分光镜为半反半透分光镜。
[0020] 上述实时晶圆片表面曲率检测方法,其中,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤中,采用下式计算所述被测量晶圆片表面的曲率:
[0021] K=C*(Y‑tan(Φ‑Φn)*X)/(tan(Φ‑Φn)*Lb);
[0022] 其中,K为所述被测量晶圆片表面的曲率,X和Y分别为所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置在水平方向的位移变化量和竖直方向的位移变化量,Lb为所述测量点与带动所述被测量晶圆片转动的转盘的转轴之间的距离,C为利用已知曲率校准片校准得到的所述校准值,Φ为所述测量点到被测量晶圆片中心的连线与被测量晶圆片中心到所述转轴中心的连线之间的夹角,Φn为所述PSD位移传感器在竖直方向数值为0时对应测量点到被测量晶圆片中心的连线与被测量晶圆片中心到所述转轴中心的连线之间的夹角,(Φ‑Φn)为Φ与Φn之间的夹角。
[0023] 上述实时晶圆片表面曲率检测方法,其中,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤具体包括:
[0024] 获取与各个所述PSD位移传感器对应的所述被测量晶圆片表面的曲率;
[0025] 计算获取到的所有曲率的平均值,并将所述平均值作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。
[0026] 上述实时晶圆片表面曲率检测方法,其中,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤具体包括:
[0027] 判断是否存在目标PSD位移传感器,所述目标PSD位移传感器监测到的所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量超出预设值;
[0028] 若是,则获取所述目标PSD位移传感器以外的、与各个所述PSD位移传感器对应的所述被测量晶圆片表面的曲率;
[0029] 计算获取到的所有曲率的平均值,并将所述平均值作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。
[0030] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实施例了解到。

附图说明

[0031] 本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0032] 图1是本发明一实施例提供的实时晶圆片表面曲率检测装置的结构示意图;
[0033] 图2是本发明另一实施例提供的实时晶圆片表面曲率检测方法的流程示意图。

具体实施方式

[0034] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 请参阅图1,本发明一实施例提供的实时晶圆片表面曲率检测装置,包括曲率测量探头和控制器,所述曲率测量探头安装在MOCVD生长炉观察窗的上方。
[0036] 所述曲率测量探头包括至少三个激光器、至少三个上分色镜、一个分光镜、一个反射镜、至少三个下分色镜、至少三个滤光片、以及至少三个PSD位移传感器,所述激光器、所述上分色镜、所述下分色镜、所述滤光片、所述PSD位移传感器的数量相等,且所述激光器和所述上分色镜对应设置,所述下分色镜、所述滤光片和所述PSD位移传感器对应设置,各个所述激光器的发射波长不同,且所有激光器的发射波长的最小公倍数应尽可能的大。
[0037] 本实施例中,以激光器的数量为三个为例进行说明。具体的,所述曲率测量探头包括第一激光器11、第二激光器12、第三激光器13、第一上分色镜21、第二上分色镜22、第三上分色镜23、分光镜31、反射镜41、第一下分色镜51、第二下分色镜52、第三下分色镜53、第一滤光片61、第二滤光片62、第三滤光片63、第一PSD位移传感器71、第二PSD位移传感器72、第三PSD位移传感器73。
[0038] 第一激光器11与第一上分色镜21对应设置,第二激光器12与第二上分色镜22对应设置,第三激光器13与第三上分色镜23对应设置,第一下分色镜51、第一滤光片61和第一PSD位移传感器71对应设置,第二下分色镜52、第二滤光片62和第二PSD位移传感器72对应设置,第三下分色镜53、第三滤光片63和第三PSD位移传感器73对应设置。
[0039] 第一激光器11的发射波长为405nm,第二激光器12的发射波长为520nm,第三激光器13的发射波长为650nm。第一激光器11、第二激光器12、第三激光器13的带宽均为10nm。
[0040] 所述分光镜31为半反半透分光镜。
[0041] 第一激光器11、第二激光器12、第三激光器13发射的激光分别经过第一上分色镜21、第二上分色镜22、第三上分色镜23后,合成一个合束激光,具体的,通过调整第一上分色镜21、第二上分色镜22、第三上分色镜23的朝向,例如,使第一上分色镜21、第二上分色镜
22、第三上分色镜23倾斜,且彼此之间平行设置,能够使得第一激光器11、第二激光器12、第三激光器13发射的激光分别经过第一上分色镜21、第二上分色镜22、第三上分色镜23后合成一个合束激光。
[0042] 所述合束激光经过分光镜31和反射镜41后,再通过所述曲率测量探头的出光口投射在被测量晶圆片100表面的测量点,以在被测量晶圆片100的表面形成反射光。
[0043] 所述反射光依次经过反射镜41和分光镜31后,再分别经过第一下分色镜51、第二下分色镜52、第三下分色镜53形成多个单色激光光束,同理,使第一下分色镜51、第二下分色镜52、第三下分色镜53倾斜,且彼此之间平行设置,能够使透过分光镜31的光线,再经过第一下分色镜51、第二下分色镜52、第三下分色镜53形成多个单色激光光束。
[0044] 然后,来自第一下分色镜51、第二下分色镜52、第三下分色镜53的单色激光光束分别经过第一滤光片61、第二滤光片62、第三滤光片63后,第一PSD位移传感器71、第二PSD位移传感器72、第三PSD位移传感器73能够接收到反射的激光光斑。第一滤光片61、第二滤光片62、第三滤光片63仅让对应单色激光光束通过,过滤截止剩余激光产生的杂散光束。当被测量晶圆片100的表面接近平面时,投射在PSD位移传感器上光斑位于中心位置,若被测量晶圆片100的表面出现了翘曲,则投射在PSD位移传感器上的激光位置会发生偏移。
[0045] 需要指出的是,晶圆片由于材料物理特性,其会表面反射部分光,反射光会反射回到曲率测量探头内。而转盘一般为了能更好的加热升温,用于放置晶圆片的转盘的材质通常为石墨盘材质,该材质对于可见光激光反射率几乎为零。利用激光投射在不同材料反射率信号强度差异,可以用来分辨转盘和晶圆片。
[0046] 第一PSD位移传感器71、第二PSD位移传感器72、第三PSD位移传感器73分别用于监测各自的激光光斑的位移变化量,所述控制器用于根据所述位移变化量计算被测量晶圆片表面的曲率。
[0047] 需要指出的是,晶圆片在MOCVD生长炉中生长出一定厚度的外延层过程中,当生长的膜厚为激光器发射波长的1/2或1/4整数倍时,会发生光干涉现象,导致对应波长的激光器反射回相应PSD位移传感器的光斑发生强度震荡,进而导致该PSD位移传感器对芯片表面曲率测量产生震荡波动,干扰曲率数值计算。而采用三种单色性好的激光器的好处在于,通过光路设计将三色激光对同一翘曲区域进行检测,每种激光器对应的PSD位移传感器独立参与曲率数值测量,只选择采用对应激光波长干涉较弱时的测量结果,根据三个波长对应PSD位移传感器的测量结果进行筛选,合成为最终的曲率测量值,能够有效减弱在外延生长过程中,由于膜厚变化导致的反射光光斑强度震荡的影响,得出准确的曲率测量值。
[0048] 具体在本实施例中,第一激光器11、第二激光器12、第三激光器13的亮度均可调节,其好处在于可以根据不同材质类型调节激光出射强度。且由于PSD位移传感器检测的是光斑移动的变化量,因而对观察窗反射在PSD位移传感器表面的杂光容忍度较高,不影响曲率检测结果。
[0049] 请参阅图2,基于上述的实时晶圆片表面曲率检测装置,本发明的另一实施例提出一种实时晶圆片表面曲率检测方法,所述方法包括步骤S1 S4:~
[0050] S1,在MOCVD外延炉中放置曲率为零的第一校准片,并使所述第一校准片位于所述曲率测量探头的正下方,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述第一校准片反射得到的第一校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,对所述曲率测量探头进行校准调试,使所述第一校准激光光斑位于所述PSD位移传感器的中心位置。
[0051] S2,将MOCVD外延炉中放置的所述第一校准片替换为已知固定曲率数值的第二校准片,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述第二校准片反射得到的第二校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,通过所述PSD位移传感器监测所述第二校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量,进而得到与所述已知固定曲率数值对应的校准值。
[0052] S3,将MOCVD外延炉中放置的所述第二校准片替换为被测量晶圆片,所述被测量晶圆片上生长了外延层,控制所述曲率测量探头开始工作,使经所述被测量晶圆片反射得到的第三校准激光光斑投射在所述PSD位移传感器上,通过所述PSD位移传感器监测所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量。
[0053] S4,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率。
[0054] 其中,具体采用下式计算所述被测量晶圆片表面的曲率:
[0055] K=C*(Y‑tan(Φ‑Φn)*X)/(tan(Φ‑Φn)*Lb);(1)
[0056] 其中,K为所述被测量晶圆片表面的曲率,X和Y分别为所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置在水平方向的位移变化量和竖直方向的位移变化量,Lb为所述测量点与带动所述被测量晶圆片转动的转盘的转轴之间的距离,C为所述校准值(可通过转盘转速、采样频率及数据分片中心值之间的关系计算得到),Φ为所述测量点到被测量晶圆片中心的连线与被测量晶圆片中心到所述转轴中心的连线之间的夹角,Φn为所述PSD位移传感器在竖直方向数值为0时对应测量点到被测量晶圆片中心的连线与被测量晶圆片中心到所述转轴中心的连线之间的夹角,(Φ‑Φn)为Φ与Φn之间的夹角。MOCVD生长炉转盘旋转1圈,检测探头可以收集到被测量晶圆片表面一圈完整的曲率位移数据,通过数据分片,数据对称点为与晶圆片中心夹角为0的点,通过转盘转速、采样频率就能知道每一个测量位移数据对应的Φ值。若每秒采样点数为f,每分钟转盘转速为rpm,则每次采样转过角度为Φ=6*rpm/f。假定经过数据分片后,转盘旋转一圈整个被测量晶圆片表面采样了100个点,对于第一个采样点数据夹角Φ1=‑Φ*100/2=Φ*50,将此角度数据带入公式,可以得到该点的曲率值,依次类推对剩余采样点进行曲率计算。由于曲率测量探头每次采样只是在激光打在被测量晶圆片激光区域进行曲率测量,随着转盘转动一圈,在特定被检测晶圆片上是采样到了一系列点,在经过已知曲率样片校准C值后,每一个采样点都能用上述公式(1)对该采样点曲率数值进行计算,这样得到的是该特定晶圆片经过激光扫描绕转轴一圈情况下的曲率数值。这样的好处是计算被检测晶圆片时,取所有采样点都参与曲率计算,显示最终曲率数值可以取所有采样点曲率值的平均,防止被检测出现局部曲率突变导致曲率拟合不准确情况。
[0057] 本实施例中,K和C的单位均为/km。公式(1)中,C、Lb、Φ、Φn均为已知或者校正计算值,因此,只需获得PSD位移传感器监测到的、第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置在水平方向的位移变化量X和竖直方向的位移变化量Y,就能够计算出被测量晶圆片表面的曲率K。
[0058] 本实施例中,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤具体包括:
[0059] 获取与各个所述PSD位移传感器对应的所述被测量晶圆片表面的曲率;
[0060] 计算获取到的所有曲率的平均值,并将所述平均值作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。
[0061] 由于本实施例中,PSD位移传感器的数量为3个,第一PSD位移传感器71、第二PSD位移传感器72、第三PSD位移传感器73会监测到各自的位移变化量,因此,根据公式(1),会得到三个曲率结果,最终通过优化算法,根据三个曲率测量值,得出被测量晶圆片表面的最终曲率。
[0062] 此外,作为一种可选的实施方式,根据所述校准值和所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量计算所述被测量晶圆片表面的曲率的步骤具体还可以包括:
[0063] 判断是否存在目标PSD位移传感器,所述目标PSD位移传感器监测到的所述第三校准激光光斑所在位置相对于所述中心位置的位移变化量超出预设值;
[0064] 若是,则获取所述目标PSD位移传感器以外的、其他PSD位移传感器对应的晶圆片表面的曲率;
[0065] 计算获取到的所有曲率的平均值,并将所述平均值作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。
[0066] 其中,当某个激光器,因芯片生长膜厚为该激光器入射波长的1/2或1/4整数倍时,导致该激光器对应的反射激光发生了光干涉现象,对于这种情况,需要排除激光反射信号强度震荡对曲率测量影响。
[0067] 例如,如果第一PSD位移传感器71监测得到的位移变化量超出了预设值,则舍弃掉第一PSD位移传感器71对应的曲率结果,取第二PSD位移传感器72对应的曲率结果和第三PSD位移传感器73对应的曲率结果的平均值,作为所述被测量晶圆片表面的最终曲率。
[0068] 综上,根据上述的实时晶圆片表面曲率检测装置及方法,采用多个发射波长不同的激光器发射出不同颜色的激光,并通过光路设计,将不同颜色的激光合成为一个合束激光,合束激光投射在被测量晶圆片表面后,形成反射光,反射光再经过设计的光路,形成多个单色激光光束,最终能够在各个PSD位移传感器上形成激光光斑,通过PSD位移传感器监测到的激光光斑的位移变化量,实现被测量晶圆片表面曲率的检测,本发明基于激光光斑的位移变化量实现晶圆片表面曲率检测,能够在高速旋转转盘上实现晶圆片表面曲率的准确测量,此外,本发明避免了单波长测量在外延层生长过程中,反射光干涉对PSD工作的干扰。
[0069] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0070] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。