CN117542759A - 方块电阻测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了方块电阻测量装置及测量方法,属于方块电阻测量技术领域。方块电阻测量装置包括框架、测厚模块及测量模块;测厚模块设于框架内,测厚模块用于检测晶圆和膜层的厚度;测量模块设于框架内,测量模块包括第一载台及探头,第一载台用于放置晶圆,探头能够根据测厚模块的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使探头抵接至膜层的上表面;且探头还能够沿Z轴向下移动第二预设距离,使探头扎入膜层内,以检测膜层的方块电阻。该方块电阻测量装置能够适应多种不同厚度的晶圆的测量,测量效率高,且能够保证测量准确性。
Description
技术领域
本发明涉及方块电阻测量技术领域,尤其涉及方块电阻测量装置及测量方法。
背景技术
各种类型晶圆的厚度不一,但目前的四探针电阻测试仪通常只能对一种或者两种厚度的晶圆表面的膜层进行方块电阻的测量;其中,为了保证四探针电阻测试仪的探头与晶圆表面的膜层之间具有良好的接触状态,需要人工调节探头的测量高度,费时费力,且测量效率较低;而且,由于人工调节的差异性,导致探头在膜层上表面的抵接位置不一致,无法保证对方块电阻测量的准确性;并且,在测试之前需要人工测量出晶圆的整体厚度,增加了测量时间,使得测量效率更低。
其中,四探针电阻测试仪具体指的是通过机械手自动取放待测晶圆,并控制探针扎入晶圆上表面的膜层内来测量方块电阻,从而监测膜层的镀膜工艺水平的一种半导体量测装置。
针对以上问题,亟需方块电阻测量装置及测量方法来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种方块电阻测量装置及测量方法,能够适应多种不同厚度的晶圆的测量,测量效率高,且能够保证测量准确性。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
方块电阻测量装置,用于测量晶圆表面的膜层的方块电阻,包括:
框架;
测厚模块,设于所述框架内,所述测厚模块用于检测所述晶圆和所述膜层的厚度;
测量模块,设于所述框架内,所述测量模块包括第一载台及探头,所述第一载台用于放置所述晶圆,所述探头能够根据所述测厚模块的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使所述探头抵接至所述膜层的上表面;且所述探头还能够沿Z轴向下移动第二预设距离,使所述探头扎入所述膜层内,以检测所述膜层的方块电阻。
作为可选方案,所述测量模块还包括:
底座,固定设置于所述框架内,所述第一载台固定设置于所述底座上;
第二载台,所述第二载台同心且间隙套设于所述第一载台上,所述第二载台沿Z轴移动设置于所述底座上,以使所述第二载台低于所述第一载台或所述第二载台与所述第一载台位于同一水平面上。
作为可选方案,所述测量模块还包括:
升降杆,所述升降杆的顶端固定连接至所述第二载台;
第一驱动件,所述第一驱动件的固定端设置于所述底座上,所述第一驱动件的驱动端与所述升降杆的底端驱动连接,以驱动所述升降杆在Z轴上运动。
作为可选方案,所述测量模块还包括:
第二驱动件,所述第二驱动件的固定端设置于所述框架内,所述第二驱动件的驱动端与所述底座驱动连接,以用于驱动所述底座绕Z轴旋转。
作为可选方案,所述测量模块还包括:
成像识别件,安装于所述框架内并位于所述第一载台的正上方,所述成像识别件用于识别所述晶圆的尺寸以及所述晶圆上的基准点。
作为可选方案,所述测量模块还包括:
固定座,固定设置于所述框架内,且所述固定座位于所述第一载台的一侧;
竖直座,所述竖直座垂直设置于所述固定座上,所述固定座和所述竖直座两者中的其中一个上设置有第一滑轨,另一个上设置有第一滑块,所述第一滑轨沿X轴延伸,所述第一滑块能够在所述第一滑轨上滑动并止滑于任一位置,以使所述竖直座能够带动所述探头在X轴上移动。
作为可选方案,所述测量模块还包括:
支撑座,所述支撑座垂直连接于所述竖直座上,所述探头可拆卸地安装于所述支撑座的一端,所述竖直座和所述支撑座两者中的其中一个上设置有第二滑轨,另一个上设置有第二滑块,所述第二滑轨沿Z轴延伸,所述第二滑块能够在所述第二滑轨上滑动,以使所述支撑座带动所述探头在Z轴上移动。
作为可选方案,所述测厚模块包括:
支架,所述支架固定设置于所述框架内且位于所述第一载台的一侧;
测厚仪,所述测厚仪沿Y轴滑动设置于所述支架上,所述测厚仪用于检测所述晶圆和所述膜层的厚度。
作为可选方案,所述方块电阻测量装置还包括传输模块,所述传输模块包括:
放置平台,所述放置平台连接至所述框架在Y轴上的一侧;
触发按钮,所述放置平台上设置有多个所述触发按钮,所述触发按钮上用于放置晶圆盒,所述晶圆放置于所述晶圆盒内;
机械手,设置于所述框架内,所述机械手与所述触发按钮信号连接,所述机械手用于抓取所述晶圆盒内的所述晶圆至所述第一载台上。
方块电阻测量方法,基于如上所述的方块电阻测量装置,包括以下步骤:
S1:将所述晶圆放置于所述第一载台上,并使所述测厚模块检测出所述晶圆和所述膜层的厚度;
S2:使所述测量模块的所述探头根据所述测厚模块的检测值沿Z轴向下移动所述第一预设距离,以使所述探头抵接至所述膜层的上表面;
S3:使所述探头继续沿Z轴向下移动所述第二预设距离,以将所述探头扎入所述膜层内,以检测所述膜层的方块电阻。
本发明的有益效果为:
通过将晶圆放置在第一载台上,并使测厚模块检测出晶圆和膜层的整体厚度,再使测量模块的探头根据测厚模块的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使得探头能够恰好抵接至膜层的上表面,再使探头继续沿Z轴向下移动第二预设距离,以将探头扎入膜层内,从而检测出膜层的方块电阻;通过使探头根据测厚模块的检测值自动在Z轴上进行移动,以能够适应多种不同厚度的晶圆,不需要人为调节探头在膜层上表面的抵接位置,省时省力,测量效率较高;并且,由于探头是根据测厚模块的检测值进行调节下降距离的,因此能够保证探头抵接位置的准确性和一致性,从而能够保证后续探头扎入膜层深度的一致性,对于不同厚度的晶圆均能够保证探头扎入膜层内的距离为第二预设距离,进而保证方块电阻测量的准确性;同时,通过测厚模块自动检测出晶圆和膜层的整体厚度,减少了测量时间,进一步保证测量效率较高。
附图说明
图1是本发明提供的方块电阻测量装置在一个视角下的结构示意图;
图2是本发明提供的方块电阻测量装置在另一个视角下的结构示意图;
图3是本发明提供的方块电阻测量装置的剖视图;
图4是本发明提供的方块电阻测量方法的流程图。
附图标记说明:
10-晶圆;
1-框架;
2-测厚模块;21-支架;22-测厚仪;
3-测量模块;31-第一载台;32-探头;33-底座;34-第二载台;35-升降杆;36-第一驱动件;37-第二驱动件;38-成像识别件;391-固定座;392-竖直座;393-支撑座;394-第一滑轨;
4-传输模块;41-放置平台;42-触发按钮;43-机械手。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中,同样的附图标记指示同样的元件。
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例中提出了一种方块电阻测量装置,以能够用于测量晶圆表面膜层的方块电阻,以能够获知膜层的镀膜工艺水平。其中,方块电阻又称膜电阻,是芯片制成过程中用于间接表征晶圆上的膜层均匀性及厚度等,从而监测镀膜、注入、蚀刻等工艺水平的重要参数指标。
具体地,如图1至图3所示,方块电阻测量装置包括框架1、测厚模块2以及测量模块3;其中,测厚模块2设置在框架1内,测厚模块2用于检测晶圆10和膜层的整体厚度;测量模块3设置在框架1内,测量模块3包括第一载台31及探头32,第一载台31用于放置晶圆10,探头32能够根据测厚模块2的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使得探头32能够刚好抵接至膜层的上表面;并且,探头32还能够沿Z轴向下移动第二预设距离,以使探头32扎入膜层内,以检测膜层的方块电阻。其中,框架1具体可以为方形结构,且方形结构内侧为空心,以使得测厚模块2和测量模块3能够安装在空心的方形结构内。
本实施例中的方块电阻测量装置相对于现有技术而言,改变了探头32抵接位置的调节方式以及晶圆10和膜层的整体厚度测量方式;通过将晶圆10放置在第一载台31上,并使测厚模块2检测出晶圆10和膜层的整体厚度,再使测量模块3的探头32根据测厚模块2的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使得探头32能够恰好抵接至膜层的上表面,再使探头32继续沿Z轴向下移动第二预设距离,以将探头32扎入膜层内,从而检测出膜层的方块电阻;通过使探头32根据测厚模块的检测值自动在Z轴上进行移动,以能够适应多种不同厚度的晶圆10,不需要人工调节探头32的抵接位置,省时省力,测量效率较高;并且,由于探头32是根据测厚模块2的检测值进行调节下降距离的,因此能够保证探头32抵接位置的准确性和一致性,从而能够保证探头32扎入膜层深度的一致性,对于不同厚度的晶圆10均能够使得探头32扎入膜层内的距离为第二预设距离,进而保证方块电阻测量的准确性;同时,通过测厚模块2自动检测出晶圆10和膜层的整体厚度,减少了测量时间,进一步保证测量效率较高。
并且,通过使探头32根据测厚模块2的检测值进行调节下降距离,在保证探头32刚好抵接至膜层的上表面的同时,还能够避免探头32由于下降距离过多而压坏晶圆10,以能够较好地保护晶圆10。
值得说明的是,不同厚度的晶圆10对应的第一预设距离不相同,第一预设距离需要根据探头32当前的位置以及晶圆10和膜层的整体厚度决定;而不同厚度的晶圆10对应的第二预设距离相同,以能够保证探头32扎入不同厚度晶圆10上的膜层的深度为相同值;并且,第二预设距离远小于第一预设距离。
值得注意的是,当膜层为金属膜层时,金属膜层直接敷设在晶圆10的上表面,此时,晶圆10的厚度和膜层的厚度之和为整体厚度;当膜层为非金属膜层时,即将非金属离子直接注入晶圆10内,以在晶圆10的上部分形成膜层,此时,晶圆10的厚度为整体厚度,晶圆10的上表面即为膜层的上表面。其中,非金属离子具体可以为磷离子。
进一步地,如图1至图3所示,方块电阻测量装置还包括传输模块4,传输模块4用于向第一载台31上料晶圆10;具体地,传输模块4包括放置平台41、触发按钮42及机械手43;其中,放置平台41连接在框架1在Y轴上的一侧;在放置平台41上设置有多个触发按钮42,触发按钮42上用于放置晶圆盒,晶圆10放置在晶圆盒内;机械手43设置在框架1内且位于第一载台31的一侧,机械手43与触发按钮42信号连接,机械手43用于抓取晶圆盒内的晶圆10至第一载台31上,以实现晶圆10的自动上料。
具体而言,将晶圆盒放置在触发按钮42上,当每个触发按钮42均被压下时,机械手43接收到晶圆盒已经放置到位的信号,则此时机械手43抓取晶圆盒内的晶圆10并放置在第一载台31上。
目前,在机械手放置晶圆至载台上时,由于载台需要避让机械手,因此,需要在载台上设置避让凹槽,以能够保证机械手将晶圆顺利放置在载台上,此时,晶圆平放在有避让凹槽的载台上,即晶圆置于避让凹槽上;然而,在探头抵接至膜层以及后续探头扎入膜层内的过程中,由于晶圆和膜层均会受到挤压,而避让凹槽的存在使得晶圆和膜层在挤压的过程中容易产生变形,从而影响后续的方块电阻测量的准确性。
为解决以上问题,如图2和图3所示,本实施例中的测量模块3还包括底座33和第二载台34;其中,底座33固定设置在框架1内,第一载台31固定设置在底座33上,且第一载台31呈圆柱状结构;第二载台34同心且间隙套设在第一载台31上,第二载台34呈圆盘状结构,且第二载台34沿Z轴移动设置在底座33上,以能够使得第二载台34低于第一载台31或者第二载台34与第一载台31位于同一水平面上。
通过设置相互配合使用的第一载台31和第二载台34,并使第二载台34能够相对于第一载台31在Z轴上移动,当机械手43将晶圆10放置在第一载台31之前,使第二载台34沿Z轴向下移动至低于第一载台31,此时,由于第一载台31与第二载台34之间具有间隙,且第一载台31为圆柱状结构,以能够为机械手43提供避让空间,使得机械手43能够直接将晶圆10放置在第一载台31上,不需要在第一载台31或第二载台34上设置避让凹槽,保证对晶圆10的支撑稳定性,避免晶圆10和膜层在挤压的过程中不易产生变形,进而保证后续的方块电阻测量的准确性。
当机械手43将晶圆10放置在第一载台31上之后,再使第二载台34相对于第一载台31沿Z轴向上移动,直至第二载台34与第一载台31齐平,此时,第一载台31和第二载台34共同支撑晶圆10,从而能够通过第一载台31和第二载台34保证对晶圆10的支撑稳定性。
值得说明的是,第一载台31与第二载台34之间的间隙较小,以能够在保证第二载台34与第一载台31之间的相对运动的同时,保证第一载台31和第二载台34之间的间隙不会使得晶圆10在被抵压的过程中出现变形,保证对方块电阻测量的准确性。
具体而言,如图2和图3所示,测量模块3还包括升降杆35和第一驱动件36;其中,升降杆35的顶端固定连接在第二载台34上,第一驱动件36的固定端设置在底座33上,第一驱动件36的驱动端与升降杆35的底端驱动连接,以驱动升降杆35在Z轴上运动,从而带动第二载台34在Z轴上移动。本实施例中,第一驱动件36具体可以为气缸。其它实施例中,第一驱动件36具体可以为电机与丝杆的结合结构。
具体地,如图2和图3所示,升降杆35设置有多个,多个升降杆35沿第二载台34的周向均匀设置,以能够保证各个升降杆35对第二载台34升降的稳定性,使得第二载台34在Z轴上的移动较为平稳可靠;相对应地,第一驱动件36也设置有多个,且一个第一驱动件36用于驱动一个升降杆35运动。
进一步地,如图3所示,测量模块3还包括第二驱动件37,第二驱动件37的固定端设置在框架1内,第二驱动件37的驱动端与底座33驱动连接,以用于驱动底座33绕Z轴旋转,从而能够带动第一载台31、第二载台34及晶圆10绕Z轴旋转,使得探头32能够对晶圆10的膜层上不同的测量点位进行方块电阻的测量,进而能够获得整个膜层的方块电阻的分布情况。本实施例中,第二驱动件37具体可以为旋转电机。
具体地,如图2和图3所示,测量模块3还包括成像识别件38,成像识别件38固定安装在框架1内并位于第一载台31和第二载台34的正上方,成像识别件38用于识别晶圆10的尺寸以及晶圆10上的基准点。其中,成像识别件38采用现有技术中常见的成像识别仪器即可。
通过成像识别件38识别出晶圆10的具体尺寸,则能够根据不同晶圆10的尺寸确定不同的测量点位的分布情况及数量,保证对整个晶圆10测量的覆盖性。其中,该成像识别件38可以识别出4寸、5寸、6寸、8寸以及12寸的晶圆10。
通过成像识别件38识别出晶圆10上的基准点,以能够通过第二驱动件37带动晶圆10绕Z轴旋转预设角度,从而能够以基准点作为测量零点。其中,基准点具体可以为晶圆10上的缺口或者平边位置。
值得说明的是,在成像识别件38识别晶圆10的尺寸和基准点时,第二载台34位于第一载台31的下方,因此,能够避免第二载台34对晶圆10识别的干扰影响,保证成像识别件38的识别结果更加准确;并且能够适配于大多数的成像识别件38进行识别操作。
进一步地,如图2和图3所示,测量模块3还包括固定座391和竖直座392;其中,固定座391固定设置在框架1内,且固定座391位于第一载台31的一侧;竖直座392垂直设置在固定座391上,在固定座391和竖直座392两者中的其中一个上设置有第一滑轨394,在另一个上设置有第一滑块,第一滑轨394沿X轴延伸,第一滑块能够在第一滑轨394上滑动并止滑于任一位置,以能够使得竖直座392带动探头32在X轴上移动。本实施例中,在固定座391上设置有第一滑轨394,在竖直座392上设置有第一滑块。
具体地,如图2和图3所示,测量模块3还包括支撑座393,支撑座393垂直连接在竖直座392上,探头32可拆卸地安装在支撑座393的一端,以便于对探头32进行拆卸维护;且在竖直座392和支撑座393两者中的其中一个上设置有第二滑轨,在另一个上设置有第二滑块,第二滑轨沿Z轴延伸,第二滑块能够在第二滑轨上滑动,以使支撑座393带动探头32在Z轴上移动。本实施例中,在竖直座392上设置有第二滑轨,在支撑座393座上设置有第二滑块。
通过设置相互配合使用的固定座391、竖直座392及支撑座393,并将探头32连接至支撑座393,使得支撑座393能够带着探头32在X轴和Z轴上移动,以能够将探头32移动至晶圆10上的任一个测试点位,从而能够保证探头32对各个测试点位的测量。其中,固定座391、竖直座392及支撑座393相互之间的移动可以通过直线气缸或者电机和丝杆结合结构进行驱动。
具体而言,如图1至图3所示,测厚模块2包括支架21以及测厚仪22;其中,支架21固定设置在框架1内且位于第一载台31的一侧;测厚仪22沿Y轴滑动设置在支架21上,测厚仪22用于检测晶圆10和膜层的整体厚度;当需要测量厚度时,使测厚仪22相对于支架21沿Y轴向靠近晶圆10的方向移动,直至测厚仪22遮挡住晶圆10的外圈,从而能够通过测厚仪22自动测量出晶圆10和膜层的整体厚度。本实施例中,测厚仪22为现有技术中常见的激光测厚仪。
值得说明的是,在测厚仪22测量晶圆10和膜层的整体厚度时,第二载台34位于第一载台31的下方,以能够避免第二载台34对厚度测量的干扰影响,保证测厚仪22测出的晶圆10和膜层的整体厚度较为准确;并且能够自动测量多种不同厚度的晶圆10,无需其它额外操作,适用范围较广。
实施例二
本实施例中提出了一种方块电阻测量方法,基于如实施例一中的方块电阻测量装置,如图4所示,包括以下步骤:
S1:将晶圆10放置在第一载台31上,并使测厚模块2检测出晶圆10和膜层的整体厚度;
S2:使测量模块3的探头32根据测厚模块2的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使探头32抵接至膜层的上表面;
S3:使探头32继续沿Z轴向下移动第二预设距离,以将探头32扎入膜层内,以检测膜层的方块电阻。
本实施例中的方块电阻测量方法的具体测量过程如下:
首先,使升降杆35处于下降状态,以带动第二载台34相对于第一载台31沿Z轴向下移动,此时第二载台34低于第一载台31;之后,机械手43从放置平台41上的晶圆盒中取出晶圆10,并将晶圆10放置在第一载台31上,以使第一载台31真空吸附住晶圆10。
此时,使成像识别件38识别出晶圆10的尺寸以及晶圆10上的基准点,以确定在晶圆10上具体的测量点位分布和数量;并第二驱动件37带动晶圆10绕Z轴旋转预设角度,以使晶圆10上的基准点转动指定角度,以使基准点作为测量零点。
之后,再使测厚仪22相对于支架21沿Y轴向靠近晶圆10的方向移动,直至测厚仪22遮挡住晶圆10的外圈,以测得晶圆10和膜层的整体厚度;并根据测得的整体厚度自动计算出探头32需要沿Z轴向下移动的第一预设距离;再使支撑座393相对于竖直座392在Z轴上移动,以带动探头32沿Z轴向下移动第一预设距离,确保探头32抵接至膜层的上表面。
然后,使测厚仪22相对于支架21沿Y轴向远离晶圆10的方向缩回,并使升降杆35沿Z轴向上移动,以带动第二载台34移动至与第一载台31相齐平,此时由第一载台31和第二载台34共同支撑住晶圆10。
而后,再使探头32沿Z向下移动第二预设距离,使得探头32扎入膜层内,以检测出该测量点位的膜层的方块电阻;再使竖直座392带着探头32在X轴上移动、支撑座393带着探头32在Z轴上移动、第二驱动件37带动晶圆10绕Z轴旋转,使得探头32能够移动至晶圆10上的任意测量点位,并分别对各个测量点位处的膜层的方块电阻进行测量。
最后,当所有测量点位均测试完成后,再使升降杆35沿Z轴下降,以带着第二载台34沿Z轴向下移动至低于第一载台31,并使第一载台31上的真空关闭,机械手43将第一载台31上测试完成的晶圆10取走放回至晶圆盒内,再取出下一片晶圆10进行方块电阻的测量。
本实施例中的方块电阻测量装置及测量方法,通过测厚模块2自动测量出多种不同晶圆10的厚度,再使探头32根据测厚模块2的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使探头32恰好抵接至膜层的上表面;再使探头32沿Z轴向下移动第二预设距离,以使探头32扎入膜层进行方块电阻的测量;一方面能够保证探头32与膜层之间较好的扎入状态,另一方面又不会压坏晶圆10,并且能够保证探头32扎入膜层的距离均为第二预设距离,从而能够保证对膜层的方块电阻测量的准确性。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.方块电阻测量装置,用于测量晶圆(10)表面的膜层的方块电阻,其特征在于,包括:
框架(1);
测厚模块(2),设于所述框架(1)内,所述测厚模块(2)用于检测所述晶圆(10)和所述膜层的厚度;
测量模块(3),设于所述框架(1)内,所述测量模块(3)包括第一载台(31)及探头(32),所述第一载台(31)用于放置所述晶圆(10),所述探头(32)能够根据所述测厚模块(2)的检测值沿Z轴向下移动第一预设距离,以使所述探头(32)抵接至所述膜层的上表面;且所述探头(32)还能够沿Z轴向下移动第二预设距离,使所述探头(32)扎入所述膜层内,以检测所述膜层的方块电阻。
2.如权利要求1所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测量模块(3)还包括:
底座(33),固定设置于所述框架(1)内,所述第一载台(31)固定设置于所述底座(33)上;
第二载台(34),所述第二载台(34)同心且间隙套设于所述第一载台(31)上,所述第二载台(34)沿Z轴移动设置于所述底座(33)上,以使所述第二载台(34)低于所述第一载台(31)或所述第二载台(34)与所述第一载台(31)位于同一水平面上。
3.如权利要求2所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测量模块(3)还包括:
升降杆(35),所述升降杆(35)的顶端固定连接至所述第二载台(34);
第一驱动件(36),所述第一驱动件(36)的固定端设置于所述底座(33)上,所述第一驱动件(36)的驱动端与所述升降杆(35)的底端驱动连接,以驱动所述升降杆(35)在Z轴上运动。
4.如权利要求2所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测量模块(3)还包括:
第二驱动件(37),所述第二驱动件(37)的固定端设置于所述框架(1)内,所述第二驱动件(37)的驱动端与所述底座(33)驱动连接,以用于驱动所述底座(33)绕Z轴旋转。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测量模块(3)还包括:
成像识别件(38),安装于所述框架(1)内并位于所述第一载台(31)的正上方,所述成像识别件(38)用于识别所述晶圆(10)的尺寸以及所述晶圆(10)上的基准点。
6.如权利要求1-4中任一项所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测量模块(3)还包括:
固定座(391),固定设置于所述框架(1)内,且所述固定座(391)位于所述第一载台(31)的一侧;
竖直座(392),所述竖直座(392)垂直设置于所述固定座(391)上,所述固定座(391)和所述竖直座(392)两者中的其中一个上设置有第一滑轨(394),另一个上设置有第一滑块,所述第一滑轨(394)沿X轴延伸,所述第一滑块能够在所述第一滑轨(394)上滑动并止滑于任一位置,以使所述竖直座(392)能够带动所述探头(32)在X轴上移动。
7.如权利要求6所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测量模块(3)还包括:
支撑座(393),所述支撑座(393)垂直连接于所述竖直座(392)上,所述探头(32)可拆卸地安装于所述支撑座(393)的一端,所述竖直座(392)和所述支撑座(393)两者中的其中一个上设置有第二滑轨,另一个上设置有第二滑块,所述第二滑轨沿Z轴延伸,所述第二滑块能够在所述第二滑轨上滑动,以使所述支撑座(393)带动所述探头(32)在Z轴上移动。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述测厚模块(2)包括:
支架(21),所述支架(21)固定设置于所述框架(1)内且位于所述第一载台(31)的一侧;
测厚仪(22),所述测厚仪(22)沿Y轴滑动设置于所述支架(21)上,所述测厚仪(22)用于检测所述晶圆(10)和所述膜层的厚度。
9.如权利要求1-4中任一项所述的方块电阻测量装置,其特征在于,所述方块电阻测量装置还包括传输模块(4),所述传输模块(4)包括:
放置平台(41),所述放置平台(41)连接至所述框架(1)在Y轴上的一侧;
触发按钮(42),所述放置平台(41)上设置有多个所述触发按钮(42),所述触发按钮(42)上用于放置晶圆盒,所述晶圆(10)放置于所述晶圆盒内;
机械手(43),设置于所述框架(1)内,所述机械手(43)与所述触发按钮(42)信号连接,所述机械手(43)用于抓取所述晶圆盒内的所述晶圆(10)至所述第一载台(31)上。
10.方块电阻测量方法,其特征在于,基于如权利要求1-9中任一项所述的方块电阻测量装置,包括以下步骤:
S1:将所述晶圆(10)放置于所述第一载台(31)上,并使所述测厚模块(2)检测出所述晶圆(10)和所述膜层的厚度;
S2:使所述测量模块(3)的所述探头(32)根据所述测厚模块(2)的检测值沿Z轴向下移动所述第一预设距离,以使所述探头(32)抵接至所述膜层的上表面;
S3:使所述探头(32)继续沿Z轴向下移动所述第二预设距离,以将所述探头(32)扎入所述膜层内,以检测所述膜层的方块电阻。
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JP2003297890A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Kokusai Electric Alhpa Co Ltd | 半導体ウェーハ測定器 |
CN202002629U (zh) * | 2010-12-27 | 2011-10-05 | 柯尼卡美能达商用科技(无锡)有限公司 | 厚度测量装置 |
US20130314112A1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Resistivity-measuring device |
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---|---|---|---|---|
JP2003297890A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Kokusai Electric Alhpa Co Ltd | 半導体ウェーハ測定器 |
CN202002629U (zh) * | 2010-12-27 | 2011-10-05 | 柯尼卡美能达商用科技(无锡)有限公司 | 厚度测量装置 |
US20130314112A1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Resistivity-measuring device |
CN114608508A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-06-10 | 麦峤里(上海)半导体科技有限责任公司 | 方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置 |
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