[实用新型]一种载样定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，特别涉及一种用于晶片表面薄膜厚度测量的载样定位装置。

背景技术

半导体衬底晶片的加工通常需要达到开盒即用(epi-ready)的状态，衬底晶片的表面状态，尤其是表面氧化层厚度对外延生长有重要影响。检测衬底晶片(如锗、硅、砷化镓、磷化铟等)表面薄膜厚度的常用仪器是椭偏仪。其原理是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射时出现的偏振变换，如图所示。起偏器产生的线偏振光经取向一定的1/4波片后成为特殊的椭圆偏振光，把它投射到待测样品表面时，只要起偏器取适当的透光方向，被待测样品表面反射出来的将是线偏振光。根据偏振光在反射前后的偏振状态变化(包括振幅和相位的变化)，便可以确定样品表面的许多光学特性(如薄膜的厚度、折射率等)。检测时，样品的放置要使得检测面所处的平面垂直于由入射光轴和反射光轴所形成的入射面，并通过二光轴的交点。通常把垂直于由入射光轴和反射光轴所形成的入射面、并通过二光轴的交点的平面称为参考面。检测时，必须满足检测面与参考面重合，此时也满足了系统的入射角等于反射角。

当利用椭偏系统对不同尺寸晶片的表面薄膜厚度进行测量时，把晶片轻放在样品台上，用手移动晶片(或样品台)并目测需要测试的某点位置，移动晶片，使之位于二光轴的交点处，启动测试系统开始测试。重复此步骤，实现对晶片表面的多点的薄膜厚度测试。这是通过手工移动晶片或载物台并目测晶片表面某点的大概位置来定位的，所以测量耗时，准确度和重复性很难得到保证。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简便，可重复、准确定位的载样定位装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的载样定位装置包括工作台、导轨、样品台和圆盘，其中，

导轨水平设置于工作台上，在导轨上或工作台与导轨相邻的边缘上沿导轨方向标记有长度刻度线；

样品台与导轨滑动连接，可沿导轨方向左右移动；

圆盘位于样品台上，通过一转轴与样品台相连接，圆盘外的样品台上标记有围绕圆盘的角度刻度线。

其中，所述导轨由平行的导轨A和导轨B组成，所述样品台两侧具有分别与导轨A和导轨B相配合的滑槽。

其中，在所述导轨的中间位置或所述工作台与导轨相邻的边缘的中间位置标记为长度刻度线的0点，两相邻长度刻度线之间标记的距离为1mm。

其中，所述圆盘位于样品台的中心，转轴位于圆盘的中心。

其中，所述样品台中心具有一凹槽，所述转轴嵌于凹槽内，转轴的上端与圆盘的中心连接。

其中，在以样品台中心为圆心的圆上分别标记有角度刻度线。

所述圆盘外径为50±1mm，所述以样品台中心为圆心的圆直径为50、76、100和150mm。

其中，所述角度刻度线的两条相邻刻度线之间标记的度数为1°。

其中，导轨的两侧分别具有限位器，优选限位器为限位条。

本发明的载样定位装置可用于测量晶片表面薄膜厚度，其工作原理如下：

在测试之前，在样品台上标记出各尺寸晶片的主参考面的对应位置，使晶片中心与台面中心重合，以此作为晶片测量时的对准标记，各尺寸晶片直径大小分别为50mm、76mm、100mm和150mm。

当要测试时，移动样品台，使样品台的中心与二光轴的交点重合，把晶片轻放于圆盘上，使晶片的主参考面与样品台上的主参考面标记对齐，使测试点的位置位于标记的角度刻度范围内，根据测试点的位置，在角度刻度上读出其径向与水平方向的角度，即需要旋转的角度，先按此角度转动圆盘，再左移或右移样品台，使待测点径向位于导轨的中间位置0点延长线上，即待测点位于二光轴的交点，启动测试系统测试，读出该点的薄膜厚度值，重复此步骤，完成对晶片表面多点薄膜厚度的测试。

(三)有益效果

本实用新型通过在工作台上加装一个载样定位装置，可以对样品准确定位，操作简便，可重复性定位，测试效率高，可用于快速测量晶片表面各点的薄膜厚度。

附图说明

图1是椭偏仪工作原理示意图。

图2是本实用新型定位装置的结构示意图。

图3是图2所示定位装置的样品台和圆盘的局部放大图。

图4是沿图3中A-A线的剖视图。

图中：1、导轨；2、样品台；3、圆盘；4、工作台

具体实施方式