亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：测量装置与测量薄膜的厚度的方法
技术领域：
本发明是有关于测量装置与测量薄膜的厚度的方法，特别是有关于应用在半导体领域的测量装置与测量薄膜的厚度的方法。
背景技术：
在某些情况中，必须测量一测试结构例如块材在不同位置的厚度。特别当要测量测试结构的非外缘，亦即内侧部分的厚度时，往往需要将测试结构剖开，让测试结构的内侧的部分显露，以方便测量厚度。举例来说，在半导体工艺中，溅射靶材在使用一段时间后，其表面并不会呈现平整的状态，相反地，不同位置的厚度是有高低起伏。光是测量靶材外缘的厚度仍不足以推知整体的消耗量，因此无法精确的判断何时该更换新的靶材并监控工艺。而利用一般的方法测量靶材的厚度分布，必须破坏靶材的结构，造成靶材无法再次使用，使得制造成本提高。

发明内容
本发明是有关于测量装置与测量薄膜的厚度的方法，能够在不破坏测试结构的情况下，测量出测试结构不同位置的厚度。本发明提供一种测量装置，用以测量测试结构的厚度。测量装置包括测量元件，该测量元件用以在与测试结构的上表面碰触的同时，测量测试结构的厚度。本发明还提供一种测量薄膜的厚度的方法，包括以下步骤。利用测量装置测量测试结构的厚度。测试结构具有基座与位于基座上的薄膜。测量装置包括测量元件。测量元件用以在与测试结构的上表面碰触的同时，测量测试结构的厚度。将测量出的测试结构的厚度减掉基座的厚度以得到薄 膜的厚度。在本发明实施例中，测量元件是用以在与测试结构的上表面碰触的同时，测量测试结构的厚度。测试结构并不需要被破坏即可测量不同位置的厚度，因此测量完厚度之后的测试结构可完整地继续使用。举例来说，当测试结构具有基座与位于基座上的薄膜，例如为半导体工艺中使用的溅射靶材，薄膜的厚度可通过将测量出的测试结构的厚度减掉已知的基座的厚度来得至IJ。因此靶材在测量厚度之后可以继续利用在工艺中，而厚度的结果也帮助操作者了解靶材的消耗情况、工艺稳定性，并判断工艺是否发生变异，以实时监控工艺。此外，实施例中测量薄膜的厚度的方法简单、不具破坏性、成本低。


图1绘示一实施例中测量装置的立体透视图。图2绘示一实施例中测量装置的立体透视图。主要元件符号说明2:安置座
4:第一安置元件6:第二安置元件8:测量元件10、110:测试结构12:固定元件14、114:第一滑接部16、116:第一移动件18、118:第二移动件20、120:第二滑接部22、122:第三滑接部24:接触部份26:记录部份130:卡止元件140:深度规142:壳体144:压针
具体实施例方式实施例中，用以测量测试结构的厚度的测量装置包括测量元件，测量元件是用以在与测试结构的上表面碰触的同时，测量测试结构的厚度。测试结构并不需要被破坏即可测量不同位置的厚度，因此测量完厚度之后的测试结构可完整地继续使用。举例来说，当测试结构具有基座与位于基座上的薄膜，例如为半导体工艺中使用的溅射靶材，薄膜的厚度可通过将测量出的测试结构的厚度减掉已知的基座的厚度来得至IJ。因此靶材在测量厚度之后可以继续利用在工艺中，而厚度的结果也帮助操作者了解靶材的消耗情况、工艺稳定性，并判断工艺是否发生变异，以实时监控工艺。此外，实施例中测量薄膜的厚度的方法简单、不具破坏性、成本低。以下例举多个实施例作说明。〈第一实施例〉图1绘示第一实施例中测量装置的立体透视图。测量装置可包括一安置座2，包括相互邻接的第一安置兀件4与第二安置兀件6。第一安置兀件4与第二安置兀件6可实质上互相垂直地设置。测量元件8被配置在第一安置元件4上。测试结构10被配置在第二安置元件6上。固定元件12可固定在第二安置元件6上，用以卡止测试结构10在第二安置元件6上的位置不会移动。测量元件8可包括第一滑接部14例如滑块，与互相邻接的第一移动件16及第二移动件18。第一滑接部14被固定在第一安置元件4上。第一移动件16包括第二滑接部20例如滑块。第一滑接部14与第二滑接部20互相嵌合，更详细地来说，第一滑接部14的凸出结构与第二滑接部20的凹口结构互相嵌合，使得第一移动件16可跟着第二滑接部20沿着第一滑接部14的延伸的第一方向移动。举例来说，第一方向实质上为X轴方向。第二移动件18包括互相邻接的第三滑接部22、接触部份24与记录部份26。第三滑接部22例如为滑块。第三滑接部22与第二滑接部20嵌合，更详细地举例来说，第三滑接部22的凹口结构与第二滑接部20的凸出结构嵌合，使得第二移动件18可跟着第三滑接部22沿着第二方向移动。于实施例中，第二方向不同于第一方向。举例来说，第二方向实质上为Z轴方向。第二移动件18的接触部份24是用以与测试结构10的上表面接触。接触部份24例如是穿过第三滑接部22的穿孔并固定在第三滑接部22的不绣钢柱状物。第二移动件18的记录部份26用以记录第二移动件18移动的情况。于实施例中，记录部份26包括书写结构，例如钢笔、铅笔、原子笔、触控笔等。书写结构是与第一安置元件4接触，以将第二移动件18移动的情况记录在第一安置元件4上。于实施例中，测量测试结构10的厚度的方法，是使记录部份26的书写结构与第一安置元件4 (例如设置在表面的纸张、触控面板等等)接触。使第二移动件18通过自体重量，沿着第二方向(例如Z轴由上至下的方向)往测试结构10的上表面移动，使得接触部份24接触到测试结构10的上表面。通过嵌合的第一滑接部14与第二滑接部20，并施力使第一移动件16沿着第一方向(例如X轴由左至右的方向)移动，以带动第二移动件18往第一方向移动。其中，在第二移动件18往第一方向移动同时，接触部份24与测试结构10接触的部分的厚度变化，使得第二移动件18沿着第二方向移动。第二移动件18移动的同时，记录部份26将移动的情况记录在第一安置元件4上。根据记录的结果可得到测试结构的厚度。于一实施例中，测试结构10是具有基座与位于基座上的薄膜，例如为半导体工艺中使用的溅射靶材。薄膜的厚度可通过将测量出的测试结构10的厚度减掉已知的基座的厚度来得到。利用实施例的测量装置，可在不破坏靶材的情况下得到不同位置的厚度。于实施例中，可以利用标准的测试结构10例如全新未使用(记录出的曲线为平整的水平线)且规格已知的溅射靶材来校正测量装置，以得到精确的测量结果。<第二实施例>图2绘示第二实施例中测量装置的立体透视图。第一实施例中的测量装置与第二实施例中的测量装置的不同处在于，第二移动件118的第三滑接部122是利用卡止元件130卡固于第一移动件116的第二滑接部120，使得第二移动件118的第三滑接部122无法延着第二方向(例如实质上为Z轴方向)移动，亦即，第二移动件118的第三滑接部122被固定在Z轴方向上的特定位置。图2中的深度规140是取代图1中的接触部份24。深度规140包括壳体142、与穿出壳体142的压针144。深度规140亦可称作千分表，并可为电子式或机械式仪器。图1所示第一实施例中的记录部份26被省略。于实施例中，测量测试结构110的厚度的方法，是通过将深度规140的压针144穿过第二移动件118的第三滑接部122的穿孔，将深度规140的壳体142卡止固定在第三滑接部122的上表面。穿过第三滑接部122的压针144是与测试结构110的上表面接触。由于壳体142通过第三滑接部122固定在第二方向上特定的位置，因此测试结构110的厚度的改变影响压针144的位移程度，使得深度规140能读出测试结构110的厚度。再者，通过嵌合的第一滑接部114与第二滑接部120，并施力使第一移动件116沿着第一方向(例如X轴由左至右的方向)移动，以带动第二移动件118往第一方向移动。其中，通过移动第二移动件118，深度规140得以测量到测试结构110沿着第一方向上不同位置的厚度。于一实施例中，测试结构110是具有基座与位于基座上的薄膜，例如为半导体工艺中使用的溅射靶材。薄膜的厚度可通过将测量出的测试结构110的厚度减掉已知的基座的厚度来得到。利用实施例的测量装置，可在不破坏靶材的情况下得到不同位置的厚度。于实施例中，可以利用标准的测试结构110例如全新未使用(记录出的曲线为平整的水平线)且规格已知的溅射靶材来校正测量装置，以得到精确的测量结果。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种测量装置，其中该测量装置是用以测量一测试结构的厚度，该测量装置包括: 一测量元件，用以在与该测试结构的上表面碰触的同时，测量该测试结构的厚度。
2.根据权利要求1所述 的测量装置，其中该测量元件包括互相邻接的一第一移动件与一第二移动件，其中该第一移动件能够沿着一第一方向移动，该第二移动件能够沿着一第二方向移动，该第一方向与该第二方向不同。
3.根据权利要求2所述的测量装置，其中该测量元件更包括一第一滑接部，该第一移动件包括一第二滑接部，该第一滑接部与该第二滑接部互相嵌合，使得该第二滑接部能够沿着该第一滑接部的延伸方向移动。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其中该第二移动件包括互相邻接的一第三滑接部、一接触部份与一记录部份，该第三滑接部与该第二滑接部嵌合使得该第三滑接部能够沿着该第二方向移动，该接触部份用以与该测试结构的上表面接触，该记录部份用以记录该第二移动件移动的情况。
5.根据权利要求4所述的测量装置，更包括一安置座，包括一第一安置元件，其中该第一滑接部被固定在该第一安置元件上，该记录部份是与该第一安置元件接触。
6.根据权利要求1所述的测量装置，其中该测量元件包括: 互相邻接的一第一移动件与一第二移动件，其中该第一移动件能够沿着一第一方向移动，该第二移动件被固定于该第一移动件；以及 一深度规，包括一壳体与一压针，其中该压针穿出该壳体，该压针穿过该第二移动件的穿孔而与该测试结构的上表面接触，并固定该壳体于该第二移动件。
7.根据权利要求6所述的测量装置，更包括一第一滑接部，该第一移动件包括一第二滑接部，该第一滑接部与该第二滑接部互相嵌合，使得该第二滑接部能够沿着该第一方向移动，该第一方向为该第一滑接部的延伸方向。
8.一种测量薄膜的厚度的方法，包括: 利用一测量装置测量一测试结构的厚度，其中该测试结构具有一基座与位于该基座上的一薄膜，该测量装置包括一测量元件，用以在与该测试结构的上表面碰触的同时，测量该测试结构的厚度；以及 将测量出的该测试结构的厚度减掉该基座的厚度以得到该薄膜的厚度。
9.根据权利要求8所述的测量薄膜的厚度的方法，其中该测量装置更包括: 一安置座，包括一第一安置兀件；以及 一第一滑接部，固定在该第一安置兀件上， 该测量元件包括: 互相邻接的一第一移动件与一第二移动件，其中该第一移动件包括一第二滑接部，该第一滑接部与该第二滑接部互相嵌合，该第二移动件被固定于该第一移动件；以及一深度规，包括一壳体与一压针，其中该压针是穿出该壳体， 利用该测量装置测量该测试结构的厚度的方法包括: 使该深度规的该压针穿过该第二移动件的穿孔而与该测试结构的上表面接触，并固定该深度规的该壳体于该第二移动件，以此测量出该测试结构的厚度；以及 使该第一移动件沿着一第一方向移动，以带动该第二移动件与该深度规沿着该第一方向移动。
10.根据权利要求8所述的测量薄膜的厚度的方法，其中该测量装置更包括: 一安置座，包括一第一安置兀件；以及 一第一滑接部，固定在该第一安置兀件上， 该测量兀件包括互相邻接的一第一移动件与一第二移动件，该第一移动件包括一第二滑接部，该第一滑接部与该第二滑接部互相嵌合，该第二移动件包括互相邻接的一第三滑接部、一接触部份与一记录部份，该第三滑接部与该第二滑接部嵌合， 利用该测量装置测量该测试结构的厚度的方法包括: 使该第二移动件通过自体重量，沿着一第二方向往该测试结构的上表面移动，使得该接触部份接触到该测试结构的上表面； 使该第一移动件的该第二滑接部沿着该第一滑接部的延伸的一第一方向移动，以带动该第二移动件往该第一方向移动，其中在该第二移动件往该第一方向移动同时，该接触部份与该测试结构接触的部分的厚度变化，使得该第二移动件沿着该第二方向移动；以及使该记录部份与该第一安置元件接触，以记录该第二移动件移动的情况，以得到该测试结构的厚度 。
全文摘要
本发明公开了一种测量装置与测量薄膜的厚度的方法。测量装置是用以测量测试结构的厚度。测量装置包括测量元件。测量元件是用以在与测试结构的上表面碰触的同时，测量测试结构的厚度。利用本发明，靶材在测量厚度之后可以继续利用在工艺中，而厚度的结果也帮助操作者了解靶材的消耗情况、工艺稳定性，并判断工艺是否发生变异，以实时监控工艺。此外，本发明测量薄膜的厚度的方法简单、不具破坏性、成本低。
文档编号G01B21/08GK103175458SQ20111042894
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘金元 申请人:旺宏电子股份有限公司