FLATSCAN晶圆平整度、曲率、应力测量仪

简介:德国OEG公司研发生产的FLATSCAN扫描仪采用光学非接触式测量方法对样品,如: 晶圆和玻璃衬底, 进行弓/翘曲、斜率和表面曲度的2D或3D测量。此外,仪器自带的测量软件可计算出样品的膜层应力。


FLATSCAN扫描仪适用于非接触式测量所有种类反射表面,如: 晶圆,反光镜,X射线多层膜反射镜,金属抛光面或抛光聚合体等光学元件的平面度,波纹,平面上的翘曲和薄膜应力。FLATSCAN扫描仪采用光学非接触式测量方法,实现高精度,高效率测量。

FLATSCAN扫描仪测量原理:仪器发射出的光束经五棱镜(用以把光束折射90度)垂直入射于被测样品表面(初始值),随后仪器以相同步进(间距)对样品表面进行逐行扫描。由于被测表面不同位置其表面形貌差异,因而其反射角的角度也随测量位置变化而发生变化,反射角的变化可通过测试软件精密计算转换为被测表面高度值变化,从而得到被测样品的表面形貌。

FLATSCAN扫描仪所测得的反射角角度值也可直接应用到其他测量用途,因此测量软件同时存储及显示角度值,供检测人员使用。德国OEG公司为满足半导体行业测量需求,定向开发设计FLATSCAN扫描仪,操作人员通过使用FLATSCAN扫描仪测量基板平面翘曲,便可精确测定基板镀膜前后的表面应力变化。


        

                                 FLATSCAN扫描仪



产品特性

高测量精度
非接触式测量
可选择2D或3D测量
近似任意大小的可测量面积
适用于高弯曲表面,如X射线反射镜(多层膜反射镜)、硅晶圆等
通过可以检测更高的弯曲度


适用于较大面积样品的测量

由于FLATSCAN扫描仪采用独特的非接触式光学测量方法,原则上其测量范围可无限扩展。由此,在保证测量精度的同时,仪器的测量范围(标准范围为: 200 mm x 200 mm)还可不断扩大,从而完成行业同类产品无法实现的较大面积样品的测量任务。


高精度测量

与其他同类产品相比,FLATSCAN扫描仪的优势在于其测量精度高,尤其是扫描仪光学测量系统的分辨率高达0.1’’。不仅如此,仪器全程测量(最大测程200 mm)的可重复性在100 nm以内.


测量范围大且工作距离长

FLATSCAN扫描仪的测量范围是指仪器在一次扫描时可测量的最大箭头高度(或指仪器可测量的最小曲率半径)。FLATSCAN扫描仪的另一优势就是其测量范围大,完成市场同类产品无法实现的较大面积样品的测量任务。因此,测试人员不必再为测量较大面积样品,因其超长的测量距离而担心。而且,超长的测量距离更能有效防止测量过程中因某些不当操作造成的测量样品损伤。

FLATSCAN扫描仪适用于表面曲率较大的样品测量,如: Goebel 反射镜,抛光塑料,晶圆或其他类似的产品。


可选择2D或3D测量

FLATSCAN扫描仪提供两种测量方式以供选择:单行扫描测量(即2D扫描测量)和 3D扫描测量。

3D扫描测量是指在多次单行扫描测量后,通过软件自动组合拼接单行扫描产生的2D数据,形成被测样品的3D图形。

测量结束后,软件自动生成样品的测量结果,这包括样品的三维图形(3D扫描),剖面图(3D扫描),测量数据等。


用于膜层应力测试的软件模块

对于半导体及其相关行业,操作人员在完成样品表面处理工艺后(对样品表面进行镀膜或者去除镀膜的处理工艺),通过使用FLATSCAN扫描仪对样品表面进行测量,测量软件根据Fowkes原理,可快速精确计算出样品表面的膜层应力。该膜层应力是通过计算镀膜前后样品表面曲率半径的平均值得到的。


测量原理

垂直于样品表面的入射光,经过表面反射后形成的反射角,会因表面轮廓的不同而产生变化。FLATSCAN正是依据测量点之间反射角的变化,通过软件重新计算并构建了样品表面轮廓,实现了全自动高精度的测量。
 
FLATSCAN适用于任意种类反射表面的,平整度、波纹度和弯曲(弓/翘曲)的非接触式测量,如硅晶圆、镜面、X射线反射镜(多层膜反射镜/Goebel镜)、金属表面、抛光的聚合物等等。


高精度,任意测量面积

FLATSCAN能够提供很高的测量精度,其测量系统的分辨率为0.1arcsec,测量精度1arcsec,对于200mm测量的可重复性在100nm以内,完全满足厂家、质检部门的需求。
 
另外,采用的测量原理还具备一个特点,即测量面积的无关性。因此,对于标准测量面直径(200mm),几乎可以任意扩展,而且对测量精度毫无影响。


更大的测量范围,更高的工作距离

测量范围是指一次扫描所能测量的最大箭头高度(或者最小曲率半径)。FLATSCAN拥有极大的测量范围,这是同类测量产品(如条纹激光干涉仪)无法达到的。
 
FLATSCAN不仅可以用来检测平面镜,对于较大曲率的反射平面,如晶圆、X射线反射镜、抛光过的塑料制品等任意种类的反射表面都有很好的测量效果。而且,所采用光学测量原理与工作高度无关。因此,我们制定出更高工作距离的仪器,以适应用户的不同需求。



技术参数

   


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