[实用新型]厚度传感装置及双面研磨设备

说明书

本实用新型提供一种厚度传感装置及双面研磨设备，用于双面研磨晶圆时测量所述晶圆的厚度，其特征在于，所述厚度传感装置包括两个厚度测量传感器以及两个冷却单元，每个所述厚度测量传感器具有一感测头，双面研磨晶圆时两个感测头相对设置于所述晶圆的两侧，所述冷却单元用于向所述感测头喷射冷却介质。在本实用新型中，利用设置于厚度测量传感器的感测头的冷却单元，在厚度传感测量过程中冷却感测头以减小其热形变，从而提高厚度传感装置测量晶圆厚度的准确性。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种厚度传感装置及双面研磨设备。

背景技术

随着半导体技术的发展，特别是芯片集成度的提高，对大尺寸晶圆的平坦度要求也越来越高。晶圆的平坦度通常包括总厚度超差(TTV)、弯曲度(bow)、翘曲度(warp)、总指示读数(TIR)等多项平坦度指标。

以直径300mm集成电路用晶圆的加工为例，其工序从晶棒开始，一般包括线切割、研磨、化学蚀刻、双面抛光、最终抛光、外延等工序，其每道工序均都会对硅片的平坦度产生特定且不同的影响。其中，研磨工序中的晶圆(亦称硅片)由于初始平坦度较差，一般采用接触式厚度传感装置在线实时监控双面研磨过程中的晶圆厚度变化。该接触式厚度传感装置利用与晶圆表面相接触的感测头作为传感头以测量，由于在双面研磨时，感测头与旋转的晶圆一直接触摩擦而产生较大热量，使得感测头产生热形变，并且该热形变具有较大波动，从而对厚度传感装置所测得的厚度的准确性有较大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种厚度传感装置及双面研磨设备，以提高厚度传感装置测试晶圆厚度的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种厚度传感装置，用于双面研磨晶圆时测量所述晶圆的厚度，其特征在于，所述厚度传感装置包括两个厚度测量传感器以及两个冷却单元，每个所述厚度测量传感器具有一感测头，双面研磨晶圆时两个感测头相对设置于所述晶圆的两侧，所述冷却单元用于向所述感测头喷射冷却介质。

可选的，所述冷却单元包括管路以及与所述管路连通的喷头，所述管路用于向所述喷头输送冷却介质，所述喷头固定在所述感测头上，且所述喷头的喷射口朝向所述感测头以及所述感测头与晶圆相接触的区域。

可选的，所述冷却介质为去离子水，所述去离子水与双面研磨时研磨液的温度相同。

可选的，所述管路的材质为氯化聚氯乙烯或聚四氟乙烯。

可选的，所述摆动单元还包括一杆部，所述厚度测量传感器包括摆动单元及与所述摆动单元活动连接的位移传感单元，所述摆动单元具有所述感测头。

可选的，所述摆动单元还包括杆部，所述杆部的一端与所述位移传感单元转动连接，所述感测头与所述杆部的另一端连接，且所述感测头可相对于所述杆部的另一端移动调节。

可选的，所述冷却单元与所述杆部固定连接。

可选的，所述厚度测量传感器还包括一线缆单元，所述位移传感单元与所述线缆单元信号连接。

可选的，所述感测头与所述晶圆接触的一端为一尖端。

基于本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种双面研磨设备，所述双面研磨设备包括如上述的厚度传感装置，所述厚度传感装置的两个厚度测量传感器分别设置于晶圆的两面。

综上所述，本实用新型提供的一种厚度传感装置及双面研磨设备具有如下有益效果：利用设置于厚度测量传感器的感测头的冷却单元，在厚度传感测量过程中冷却感测头以减小其热形变，从而提高厚度传感装置测量晶圆厚度的准确性。

附图说明

本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：

图1是本申请实施例提供的厚度传感装置的示意图；