一种薄膜应力量测方法及量测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量技术领域，特别涉及薄膜应力测量技术领域，具体是指一种薄膜 应力量测方法及量测装置。
【背景技术】
[0002] 目前应力测量的常用机台是独立线下模式，量测基板为多为娃晶圆，W单光束激 光投射到薄膜上，只测单一反射角来计算应力值。该量测方式如图1所示。
[0003] 该模式中，在娃晶圆等基板上附着薄膜，由于基板与薄膜的物理常数不同，将会产 生应力而导致基板变形。由于均匀附着的薄膜引起的变形表现为基板翅曲，根据在基板上 扫描的激光反射角计算薄膜附着前后的曲率半径即可计算其差值求出曲率半径变化量，再 用W下方程式依据基板曲率半径计算薄膜应力S。
[0004]
【主权项】
1. 一种薄膜应力量测方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤： 步骤（10)将至少两束激光投射到待量测的薄膜上； 步骤（20)检测器检测所述的至少两束激光从所述的薄膜上反射后的反射光； 步骤（30)根据至少两束激光反射光的反射角分别计算出对应各反射光测出的薄膜应 力以及各反射光的反射角之间的差值Λ α ; 步骤（40)基于所述差值Λ α对上述各束反射光测出的薄膜应力进行修正。
2. 根据权利要求1所述的薄膜应力量测方法，其特征在于，所述的步骤（10)具体包括 以下步骤： 步骤（11)将一束激光投射到一分光器上； 步骤（12)所述的分光器将所述的一束激光分为至少两束激光投射到一反射镜组； 步骤（13)所述的反射镜组将所述的至少两束激光经过反射后投射到所述的待量测的 薄膜上。
3. 根据权利要求1或2所述的薄膜应力量测方法，其特征在于，所述的检测器包括相互 连接的激光接收单元和计算控制单元；所述步骤（20)进一步包括：所述的激光接收单元接 收到从所述的薄膜上反射的至少两束反射光； 所述步骤（30)进一步包括：所述的计算控制单元根据多束反射光的反射角计算薄膜 应力及反射角之间的差值Λ α，并基于差值Λ α修正薄膜应力。
4. 根据权利要求3所述的薄膜应力量测方法，其特征在于，所述的各束反射光的光路 上还设置有旋转镜组，所述的旋转镜组连接所述的计算控制单元；所述的步骤（20)具体包 括以下步骤： 步骤（21)所述的反射光投射到所述的旋转镜组上； 步骤（22)所述的反射光经所述的旋转镜组折射后投射到所述的激光接收单元。
5. 根据权利要求3所述的薄膜应力量测方法，其特征在于，所述的待量测的薄膜覆盖 于基板上，所述的步骤（30)具体包括以下步骤： 步骤（31)所述的计算控制单元控制所述的旋转镜组的旋转角度，使超出所述的激光 接收单元量程的反射光投射到所述的激光接收单元； 步骤（33)所述的计算控制单元根据所述的旋转镜组的旋转角度、旋转镜组的折射比 例、反射光的接收角度以及各束反射光反射角之间的差值Λ α计算并修正薄膜应力。
6. 根据权利要求5所述的薄膜应力量测方法，其特征在于，所述的激光接收单元接收 到从所述的薄膜上反射的至少三束反射光，所述的方法在步骤（31)与步骤（33)之间还包 括以下步骤： 步骤（32)所述的计算控制单元对接收到的至少三束反射光进行比对，判断基板坏点， 并剔除坏点。
7. -种薄膜应力量测装置，其特征在于，包括： 激光发射器，用以将至少两束激光投射到待量测的薄膜上；以及 检测器，用以检测所述的至少两束激光从所述的薄膜上反射后的反射光，并根据多束 反射光反射角之间的差值Λ α修正薄膜应力。
8. 根据权利要求7所述的薄膜应力量测装置，其特征在于，还包括： 分光器，用以将所述的激光发射器发射出的一束激光分为至少两束激光并投射出去； 以及 反射镜组，用以将所述的分光器投射出的至少两束激光经过反射后投射到所述的待量 测的薄膜上。
9. 根据权利要求7或8所述的薄膜应力量测装置，其特征在于，所述的检测器包括相互 连接並用以接收到从所述的薄膜上反射的反射光的激光接收单元和用以根据多束反射光 反射角之间的差值△ α修正薄膜应力的计算控制单元。
10. 根据权利要求9所述的薄膜应力量测装置，其特征在于，还包括： 旋转镜组，设置于所述的多束反射光的光路上并连接所述的计算控制单元，用以将所 述的反射光折射后投射到所述的激光接收单元，并在所述的计算控制单元的控制下将超出 所述的激光接收单元量程的反射光投射到所述的激光接收单元。
【专利摘要】本发明涉及一种薄膜应力量测方法及量测装置，属于测量技术领域。该薄膜应力量测方法及量测装置中，激光发射器投射至少两束激光投射到待量测的薄膜上，使得检测器在接受到经薄膜反射的反射光后，能根据多束反射光反射角之间的差值Δα修正薄膜应力，从而能够有效降低量测误差；同时，该量测装置还包括旋转镜组，能将超出量程的反射光投射到激光接收单元，以此扩大量测范围，进一步提高量测结果的精确度，且本发明的薄膜应力量测装置结构简单，成本低廉，量测方法应用方式简便，使用范围也较为广泛。
【IPC分类】G01L1-24
【公开号】CN104568247
【申请号】CN201310470964
【发明人】刘冲, 彭思君, 杨飞
【申请人】上海和辉光电有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月10日