一种晶片应力测量方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种晶片应力测量方法本申请是2013年2月7日受理的申请号为201310049375.2，专利技术名称为“一种晶片应力测量装置及测量方法”的分案申请。
本专利技术涉及半导体器件
，特别涉及一种在半导体器件中应用的晶片的应力测量测量方法。
技术介绍
在半导体制造工艺中，为了实现芯片功能，通常包括在硅晶片上生长出一系列薄膜或者刻蚀出特定形状的步骤。当薄膜生长在衬底上，如在半导体晶片上时，在薄膜和衬底上会产生机械应力，该应力能够导致晶片形成裂纹、空隙、小丘，或者导致薄膜隆起，造成晶片产量减少、合格率降低。因此，需要从整体上测量晶片的弯曲度，即晶片表面的应力。现有技术中，通常是通过从晶片表面反射的单色光束测量曲率半径，然后通过式（1）确定晶片的表面应力。其中，E，晶片的杨氏模量；ν，衬底的泊松比；Ds，衬底的厚度；R，曲率半径；Df，薄膜的厚度。申请号为02827543.8的中国专利公开了一种用于测量半导体晶片中的应力的方法和装置，它是一种通过干涉法测量晶片中应力的方法，应用该方法仅能测量晶片中某一个方向上的应力，由于晶片中各个方向的应力可能不一样，甚至有的晶片只在...
【技术保护点】
一种晶片应力测量方法，其特征在于，用于实现所述晶片应力测量方法的晶片应力测量装置包括探测光发生装置、分束镜、腔室、样品托盘和位置探测装置，所述样品托盘置于所述腔室底部，晶片置于所述样品托盘上，所述腔室顶部设有狭缝窗口，所述探测光发生装置发出的探测光依次经过所述分束镜和所述狭缝窗口后垂直射向晶片，被晶片反射后，依次经过所述狭缝窗口和分束镜后射向所述位置探测装置，所述样品托盘能够带动所述晶片旋转，使所述探测光在所述晶片上扫描；所述晶片应力测量方法包括以下步骤：步骤1：测量沿X方向的各入射光束被晶片反射后的沿X方向的光斑偏移量，旋转所述样品托盘，使晶片旋转，测量各入射光束在晶片上...
【技术特征摘要】
1.一种晶片应力测量方法，用于实现所述晶片应力测量方法的晶片应力测量装置包括探测光发生装置、分束镜、腔室、样品托盘和位置探测装置，所述样品托盘置于所述腔室底部，晶片置于所述样品托盘上，所述腔室顶部设有狭缝窗口，所述探测光发生装置发出的探测光依次经过所述分束镜和所述狭缝窗口后垂直射向晶片，被晶片反射后，依次经过所述狭缝窗口和分束镜后射向所述位置探测装置，所述样品托盘能够带动所述晶片旋转，使所述探测光在所述晶片上扫描；所述晶片应力测量方法包括以下步骤：步骤1：测量沿X方向的各入射光束被晶片反射后的沿X方向的光斑偏移量，旋转所述样品托盘，使晶片旋转，测量各入射光束在晶片上沿Y方向扫描时，各入射点沿Y方向的光斑偏移量；步骤2：通过沿X方向的各入射光束的光斑偏移量，计算出晶片沿X方向的曲率半径，通过沿Y方向的各入射点的光斑偏移量，计算出晶片沿Y方向的曲率半径；步骤3：根据式(1)计算出应力；其中，E，晶片的杨氏模量；v，衬底的泊松比；Ds，衬底的厚度；R，曲率半径；Df，薄膜的厚度；其特征在于，所述沿X方向的曲率半径的计算方法为：通过式(2)～(4)，利用任意两束相邻的分别入射到取样点A，B的入射光束在X方向的光斑偏移量计算出曲率半径，再对求出的曲率半径求平均值即为晶片沿X方向的曲率半径；所述沿Y方向的曲率半径的计算方法为：通过式(2)～(4)，利用同一入射光束分别入射在任意两个相邻的取样点y-1，y上时在Y方向的光斑偏移量计算出曲率半径，再对求出的曲率半径求平均值即为晶片沿Y方向的曲率半径；Δx1＝H·tan2θ1(2)，Δx2＝H·tan2θ2(3)，R·sinθ1-R·sinθ2＝x(4)，其中：R，曲率半径；Δx1，入射光束经过晶片上入射点A反射之后在X方向或者经过晶片上入射点y-1反射之后在Y方向偏离原入射路径的距离；Δx2，入射光束经过晶片上入射点B反射之后在X方向或者经过晶片上入射点y反射之后在Y方向偏离原入射路径的距离；θ1，入射光束经过晶片上入射点A或者晶片上入射点y-1反射之后的光线与入射光束之间的夹角；θ2，入射光束经过晶片上入射点B或者晶片上入射点y反射之后的光线与入射光束之间的夹角；x，入射点A和入射点B之间的水平距离或入射点y-1和入射点y之间的水平距离...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成敏，刘健鹏，严冬，叶龙茂，谌雅琴，王林梓，焦宏达，
申请(专利权)人：北京智朗芯光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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