一种金属湿法刻蚀进行金属层分层膜厚测量装置及方法与流程

文档序号:35060965发布日期:2023-08-07 00:32阅读:87来源:国知局

本发明涉及金属层分层膜厚测量,具体为一种金属湿法刻蚀进行金属层分层膜厚测量装置及方法。


背景技术:

1、湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程,是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。其特点是:湿法刻蚀在半导体工艺中有着广泛应用,膜厚测试仪,分为手持式和台式二种,手持式又有磁感应镀层测厚仪,电涡流镀层测厚仪,荧光x射线仪镀层测厚仪。手持式的磁感应原理时,利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小,来测定覆层厚度,现有的金属湿法刻蚀进行金属层分层膜厚测量装置金属湿法刻蚀后需要人工拉出不方便分层膜厚测量。

2、现有的金属层分层膜厚测量装置存在的缺陷是:

3、1、专利文件cn104155855b公开了一种蚀刻速率测试控片的制作方法与重复利用方法,“该重复利用方法包括如下步骤:步骤10、提供一已使用过的蚀刻速率测试控片;步骤20、将光阻层(4)全部去除;步骤30、在非金属膜(3)上涂布另一光阻层(4’),将曝光位置偏离所述已被蚀刻过的测试过孔(31)对该另一光阻层(4’)进行曝光;步骤40、测量未被所述另一光阻层(4’)覆盖的非金属膜(3)的厚度h1;步骤50、对未被另一光阻层(4’)覆盖的非金属膜(3)进行一定时间t的蚀刻,形成另一测试过孔(32);步骤60、蚀刻完成后,测量位于另一测试过孔(32)下方的非金属膜(3)的厚度h2;并根据非金属膜(3)的厚度h1与h2、及蚀刻时间t计算蚀刻速率v”,但是现有的金属层分层膜厚测量装置金属湿法刻蚀后需要人工拉出不方便分层膜厚测量;

4、2、专利文件cn106206283a公开了一种沟槽刻蚀方法及第一金属层制造方法,“在所述沟槽刻蚀方法中,在对氧化物掩膜层进行刻蚀以实现沟槽图形转移时,能够根据测量出的氧化物掩膜层的沉积厚度,来适应性调整所述刻蚀停止在所述层间介质层中的深度,从而可以根据所述深度适应性调整后续层间介质层主刻蚀的深度,形成一种反馈机制,可以保证形成的沟槽的形貌和特征尺寸的稳定性,进而提高产品良率;而采用本发明的沟槽刻蚀方法制作的第一金属层,由于其形成的第一金属沟槽的形貌和特征尺寸的稳定性较佳,因此第一金属层在该第一金属沟槽中具有较好的填充效果,能够与其下方的金属插塞接触良好,避免了第一金属层的电阻值漂移、寄生电容增加、漏电等问题”,但是现有的金属层分层膜厚测量装置放置金属分层膜厚测量时不能固定容易偏移测量准确度不高;

5、3、专利文件cn114664649a公开了碳化硅高深宽比槽刻蚀工艺优化方法,“包括以下步骤:s1、采用镀膜设备镀膜,测量非金属掩膜层膜厚h1、折射率n1;s2、采用加密设备加密,测量其膜厚h2、折射率n2;s3、判断加密工艺有效性;s4、判断s1、s2步骤是否结束;s5、采用光刻工艺制作光刻胶掩膜;s6、采用刻蚀工艺刻蚀非金属掩膜、采用化学腐蚀工艺去除残留光刻胶;

6、s7、采用刻蚀工艺刻蚀碳化硅沟槽;s8、观察碳化硅沟槽刻蚀形貌,计算选择比selectivity,判定刻蚀完整性。本发明用以解决非金属掩膜作碳化硅刻蚀掩膜刻蚀选择比小于3,碳化硅沟槽线宽损失大的问题”,但是现有的金属层分层膜厚测量装置不能对检测头表面的污渍自动清理会降低金属湿法刻蚀分层膜厚测量的精度;

7、4、专利文件cn105529278b公开了一种加工半导体结构的装置,“包括第一机械手、晶圆缓存台、第二机械手、膜厚测量装置、电化学抛光腔、清洗腔、预加热腔、第三机械手、干法气相刻蚀腔及后冷却腔。第一机械手在晶圆缓存台、预加热腔及后冷却腔之间传送晶圆;晶圆缓存台放置晶圆;第二机械手在晶圆缓存台、膜厚测量装置、电化学抛光腔及清洗腔之间传送晶圆;膜厚测量装置寻找晶圆上的缺口并测量晶圆上金属层的厚度;电化学抛光腔电化学抛光晶圆;清洗腔清洗和干燥晶圆;预加热腔加热晶圆;第三机械手在预加热腔、干法气相刻蚀腔及后冷却腔之间传送晶圆;干法气相刻蚀腔干法气相刻蚀晶圆;后冷却腔冷却晶圆。本发明的装置结构紧凑,占地面积小,工艺效率高,降低了加工半导体结构的成本”,但是现有的金属层分层膜厚测量装置的滤网需要拆除清理加大人工劳动。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金属湿法刻蚀进行金属层分层膜厚测量装置及方法,以解决上述背景技术中提出的缺少拉出功能、缺少固定功能、缺少清洁结构、缺少除尘结构的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种金属湿法刻蚀进行金属层分层膜厚测量装置,包括外壳、支撑板、第一支盒和移动组件,所述外壳的内壁安装有支撑板,所述支撑板的顶部安装有第一支盒,所述外壳的内壁安装有移动组件;

3、所述第一支盒的顶部设有第五开口,所述第一支盒的内壁安装有第一电机,所述第一电机的输出端安装有转杆,所述转杆的外壁安装有收卷轮,所述收卷轮的外壁安装有拉绳,所述第一支盒的内壁安装有滑杆,所述滑杆的外壁安装有第一滑筒,所述第一滑筒的外壁安装有放置板,且拉绳的一端与放置板的顶部连接,所述滑杆的外壁安装有第一支块;

4、所述第一支块的外壁安装有第一弹簧,且第一弹簧的一端与放置板的顶部连接。

5、优选的,所述放置板的顶部安装有第二支盒,支撑板的顶部安装有支撑盒,移动组件的外壁安装有检测头。

6、优选的,所述第二支盒的外壁设有第二开口,第二支盒的内壁安装有滑道,滑道的内壁安装有滑轮,第二支盒的外壁贯穿安装有压杆,压杆的外壁安装有第二弹簧,且第二弹簧的一端与第二支盒的内壁连接,压杆的外壁安装有压头,压杆的外壁安装有拉杆。

7、优选的,所述支撑盒的内壁安装有第二支块,支撑盒的顶部设有第三开口,第二支块的外壁安装有压力传感器,外壳的内壁安装有第二电机,且第二电机的输出端延伸至支撑盒的内部,第二电机的输出端安装有清洁刷,支撑盒的内壁安装有导流块,支撑盒的外壁贯穿安装有管道,管道的一端安装有堵头,移动组件的外壁安装有第三支块。

8、优选的,所述转杆的一端通过轴承与第一支盒的内壁连接,压杆通过第二开口进行移动,支撑盒位于第二支盒的一侧,管道的一端延伸至外壳的外壁。

9、优选的,所述支撑板的底部安装有伸缩杆,外壳的外壁安装有机门,外壳的外壁安装有控制组件。

10、优选的,所述伸缩杆的输出端安装有第四支盒,第四支盒的外壁贯穿安装有第一套筒,第一套筒的内壁贯穿安装有第二支杆,第二支杆的一端安装有刮头,第二支杆的一端安装有第三弹簧,且第三弹簧的一端与第四支盒的内壁连接,外壳的外壁贯穿安装有滤网,外壳的内壁安装有第三支杆,第三支杆的外壁安装有风机。

11、优选的,所述外壳的底部安装有支撑块,外壳的内壁安装有处理组件。

12、优选的,该测量装置的工作步骤如下:

13、s1、第一电机转动带动转杆转动,转杆转动带动收卷轮转动,收卷轮转动带动拉绳移动,拉绳移动带动放置板移动,放置板移动带动第一滑筒移动,第一滑筒移动使放置板带动第一弹簧移动,第一弹簧移动使放置板将湿法刻蚀液内的金属快速拉出方便分层膜厚测量,实现了金属湿法刻蚀后快速拉出方便分层膜厚测量的功能;

14、s2、拉动拉杆带动压杆移动,压杆移动带动滑轮移动,滑轮移动使压杆带动第二弹簧移动,第二弹簧移动使拉杆带动压头使其拉起,将金属放置压头下方后,松开拉杆由第二弹簧带动压杆使压头将金属固定,实现了放置金属分层膜厚测量时防止偏移的功能;

15、s3、由移动组件带动检测头移动,检测头移动带动第三支块移动,第三支块移动触碰压力传感器使通过处理组件控制移动组件停止,此时第二电机转动带动清洁刷转动,清洁刷转动使检测头表面的污渍自动清理提高金属湿法刻蚀分层膜厚测量的精度,支撑盒内部设置有清洁液,将堵头移出管道,废弃的清洁液通过导流块的导向由管道排出,实现了检测头表面的污渍自动清理提高金属湿法刻蚀分层膜厚测量的精度的功能;

16、s4、第三支杆的作用是为风机提供支撑,第一套筒的作用是为第二支杆的移动提供支撑,伸缩杆移动带动第四支盒移动,第四支盒移动带动刮头移动,刮头移动带动第二支杆移动,第二支杆移动带动第三弹簧移动,第三弹簧移动使刮头在滤网表面刮动,使滤网表面的灰尘刮除,在刮头刮动的同时风机转动,产生风力使灰尘吹出外壳使其方便金属层分层膜厚测量装置滤网清理减少人工劳动的功能。

17、优选的,在所述步骤s1中还包括如下步骤:

18、s11、第一滑筒通过滑杆进行移动,第一弹簧由第一支块进行支撑;

19、在所述步骤s2中还包括如下步骤:

20、s21、滑轮通过滑道进行移动,压杆通过第二开口进行移动。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

22、1.本发明通过安装有拉绳、第一弹簧和收卷轮,实现了金属湿法刻蚀后快速拉出方便分层膜厚测量的效果,第一电机转动带动转杆转动,转杆转动带动收卷轮转动,收卷轮转动带动拉绳移动,拉绳移动带动放置板移动,放置板移动带动第一滑筒移动,第一滑筒移动使放置板带动第一弹簧移动,第一弹簧移动使放置板将湿法刻蚀液内的金属快速拉出方便分层膜厚测量,实现了金属湿法刻蚀后快速拉出方便分层膜厚测量的功能;

23、2.本发明通过安装有第二弹簧、滑轮和压头,实现了放置金属分层膜厚测量时防止偏移的效果,拉动拉杆带动压杆移动,压杆移动带动滑轮移动,滑轮移动使压杆带动第二弹簧移动,第二弹簧移动使拉杆带动压头使其拉起,将金属放置压头下方后,松开拉杆由第二弹簧带动压杆使压头将金属固定,实现了放置金属分层膜厚测量时防止偏移的功能;

24、3.本发明通过安装有清洁刷、压力传感器和堵头,实现了检测头表面的污渍自动清理提高金属湿法刻蚀分层膜厚测量的精度的效果,由移动组件带动检测头移动,检测头移动带动第三支块移动,第三支块移动触碰压力传感器使通过处理组件控制移动组件停止,此时第二电机转动带动清洁刷转动,清洁刷转动使检测头表面的污渍自动清理提高金属湿法刻蚀分层膜厚测量的精度,支撑盒内部设置有清洁液,将堵头移出管道,废弃的清洁液通过导流块的导向由管道排出,实现了检测头表面的污渍自动清理提高金属湿法刻蚀分层膜厚测量的精度的功能;

25、4.本发明通过安装有刮头、伸缩杆和第四支盒,实现了方便金属层分层膜厚测量装置滤网清理减少人工劳动的效果,第三支杆的作用是为风机提供支撑,第一套筒的作用是为第二支杆的移动提供支撑,伸缩杆移动带动第四支盒移动,第四支盒移动带动刮头移动,刮头移动带动第二支杆移动,第二支杆移动带动第三弹簧移动,第三弹簧移动使刮头在滤网表面刮动,使滤网表面的灰尘刮除,在刮头刮动的同时风机转动产生风力使灰尘吹出外壳,实现了方便金属层分层膜厚测量装置滤网清理减少人工劳动的功能。

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