用于测量硅片边缘损伤层深度的方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及用于测量硅片边缘损伤层深度的方法和装置，该方法包括：在待测硅片的最外侧周向轮廓上选定测量位置；沿与待测硅片所在的平面垂直的方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光，其中，给定角度为相对于最外侧周向轮廓在测量位置处的切线的角度；对经抛光而形成的抛光面进行刻蚀；以及测量显现在刻蚀后的抛光面上的损伤的长度，以根据长度与给定角度的正弦值获得待测硅片的边缘在测量位置处的损伤层深度。通过该方法和装置来测量硅片边缘损伤层深度，可以使操作流程更简单、操作起来更方便且在进行多位置检测时总体测量时间更短。总体测量时间更短。总体测量时间更短。

【技术实现步骤摘要】
用于测量硅片边缘损伤层深度的方法和装置


[0001]本公开涉及半导体加工制造
，具体地，涉及用于测量硅片边缘损伤层深度的方法和装置。

技术介绍

[0002]在硅片制造过程中，例如滚磨、切片、研磨的机械加工过程会不可避免地在硅片表面和边缘引入机械损伤。这些机械损伤破坏了原有的单晶层，如不能及时去除会对后续加工工艺生产的产品的质量造成不利影响。在这种情况下，需要能够准确测量出机械损伤的深度，以便据此确定后续工序中去除损伤层时所涉及的去除量等参数。
[0003]已知这种机械损伤的深度较小，不易靠现有设备直接准确检测出具体深度，目前，经常采用例如“角度抛光法”来进行检测。在角度抛光法中，需要先将硅片按其解理方向分裂成多片以作为测量样片，然后以一斜角对该测量样片进行角度抛光以形成斜面，并利用腐蚀液对该斜面进行刻蚀，以使该硅片表面损伤能够在该斜面上更好地显现出来，这里，角度抛光起到相当于“放大器”的作用，通过利用显微镜测量出损伤在该斜面上的长度并乘以该抛光角度的正弦值，便可以得出损伤层的深度。同样地，硅片边缘损伤层的深度也利用该方法进行测量。
[0004]然而，上述“角度抛光法”需要首先将硅片分裂成多个小的样片才能进行后续检测，而且对于硅片边缘的机械损伤，由于硅片边缘呈近似半圆形，在测量时，需要将来自硅片边缘的测量样片竖立起来才进行角度抛光，导致整个操作流程比较复杂。
[0005]此外，通过分裂形成的样片较小，不能与标准的刻蚀机兼容，在刻蚀时，需要借助辅助工具如特殊的夹具或手套箱来进行，操作起来很不方便。
[0006]而且，由于硅片被分裂成多个小的样片，如果需要测量硅片边缘的多个位置的损伤深度，就需要重复地对多个样片进行竖立、抛光、刻蚀等操作，使得总体测量时间较长。

技术实现思路

[0007]本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
[0008]本公开的一个目的在于提供一种操作流程简单的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法。
[0009]本公开的另一目的在于提供一种操作起来方便的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法。
[0010]本公开的又一目的在于提供一种在进行多位置检测时总体测量时间较短的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法。
[0011]为了实现上述目的中的一个或多个，根据本公开的一个方面，提供了一种用于测量硅片边缘损伤层深度的方法，其包括：
[0012]在待测硅片的最外侧周向轮廓上选定测量位置；
[0013]沿与待测硅片所在的平面垂直的方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光，其中，给定角度为相对于最外侧周向轮廓在测量位置处的切线的角度；
[0014]对经抛光而形成的抛光面进行刻蚀；以及
[0015]测量显现在刻蚀后的抛光面上的损伤的长度，以根据长度与给定角度的正弦值获得待测硅片的边缘在测量位置处的损伤层深度。
[0016]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，在沿与待测硅片所在的平面垂直的方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光之前，该方法还可以包括对待测硅片进行热处理。
[0017]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，对待测硅片进行热处理可以包括采用干氧氧化法对待测硅片进行热处理。
[0018]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，沿与待测硅片所在的平面垂直的方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光可以包括：
[0019]提供吸盘；以及
[0020]利用吸盘以吸附的方式固定待测硅片，其中，吸盘构造成使得待测硅片的边缘露出，以允许对待测硅片的边缘进行抛光。
[0021]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，沿与待测硅片所在的平面垂直的方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光可以包括：
[0022]沿所述方向在测量位置根据基于给定角度获得的抛光深度对待测硅片的边缘进行抛光，其中，抛光深度为抛光面在待测硅片的径向方向上距最外侧周向轮廓的最大距离，并且抛光深度根据以下公式确定：
[0023]D＝R*(1
‑
cosα)
[0024]其中，D表示抛光深度，R表示待测硅片的半径，并且α表示给定角度。
[0025]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，测量位置可以为多个测量位置。
[0026]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，所述多个测量位置可以按照与待测硅片的缺口方向的夹角为45
°
的整数倍的方式来选择。
[0027]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的方法中，所述多个测量位置的数目可以为8个。
[0028]根据本公开的另一方面，提供了一种用于测量硅片边缘损伤层深度的装置，其包括：
[0029]选定单元，其用于在待测硅片的最外侧周向轮廓上选定测量位置；
[0030]抛光单元，其用于沿与待测硅片所在的平面垂直的方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光，其中，给定角度为相对于最外侧周向轮廓在测量位置处的切线的角度；
[0031]刻蚀单元，其用于对经抛光而形成的抛光面进行刻蚀；以及
[0032]结果获取单元，其用于测量显现在刻蚀后的抛光面上的损伤的长度，以根据长度与给定角度的正弦值获得待测硅片的边缘在测量位置处的损伤层深度。
[0033]在上述用于测量硅片边缘损伤层深度的装置中，还可以包括热处理单元，其用于在抛光单元沿所述方向在测量位置基于给定角度对待测硅片的边缘进行抛光之前对待测硅片进行热处理。
[0034]根据本公开，通过使用整片硅片进行检测，不用对硅片进行裂片，也不用将裂片后的小样片竖立起来进行角度抛光操作，而是使整片硅片保持某一取向来进行边缘的抛光，使得操作流程相对简单；此外，由于整片硅片能够与标准的刻蚀机兼容，不用像裂片后的小样片那样借助于其他辅助工具，使得操作相对比较方便；而且，如果要对多个位置进行损伤深度测量，仅需对整片硅片的边缘的不同位置进行抛光即可，不用对硅片进行裂片并反复地对代表待测位置的多个样片进行竖立、抛光、刻蚀等，使得总体测量时间相对较短。
[0035]通过以下结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将更加清楚。
附图说明
[0036]图1示意性地示出了根据本公开的实施方式的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法；
[0037]图2示意性地示出了利用图1中所示的方法进行抛光后的硅片边缘，其中，仅示意性地示出了硅片边缘的一部分；
[0038]图3示意性地示出了从图2的左侧观察到的抛光面；
[0039]图4为与图3中的抛光面对应的实物检测照片；以及
[0040]图5示意性地示出了在待测硅片的边缘上选定的测量位置。
具体实施方式
[0041]下面参照附图、借助于示例性实施方式对本公开进行详细描述。要注意的是，对本公开的以下详细描述仅仅是出于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量硅片边缘损伤层深度的方法，其特征在于，包括：在待测硅片的最外侧周向轮廓上选定测量位置；沿与所述待测硅片所在的平面垂直的方向在所述测量位置基于给定角度对所述待测硅片的边缘进行抛光，其中，所述给定角度为相对于所述最外侧周向轮廓在所述测量位置处的切线的角度；对经抛光而形成的抛光面进行刻蚀；以及测量显现在刻蚀后的所述抛光面上的损伤的长度，以根据所述长度与所述给定角度的正弦值获得所述待测硅片的所述边缘在所述测量位置处的损伤层深度。2.根据权利要求1所述的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法，其特征在于，在所述沿与所述待测硅片所在的平面垂直的方向在所述测量位置基于给定角度对所述待测硅片的边缘进行抛光之前，所述方法还包括对所述待测硅片进行热处理。3.根据权利要求2所述的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法，其特征在于，所述对所述待测硅片进行热处理包括采用干氧氧化法对所述待测硅片进行热处理。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法，其特征在于，所述沿与所述待测硅片所在的平面垂直的方向在所述测量位置基于给定角度对所述待测硅片的边缘进行抛光包括：提供吸盘；以及利用所述吸盘以吸附的方式固定所述待测硅片，其中，所述吸盘构造成使得所述待测硅片的所述边缘露出，以允许对所述待测硅片的所述边缘进行抛光。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于测量硅片边缘损伤层深度的方法，其特征在于，所述沿与所述待测硅片所在的平面垂直的方向在所述测量位置基于给定角度对所述待测硅片的边缘进行抛光包括：沿所述方向在所述测量位置根据基于所述给定角度获得的抛光深度对所述待测硅片的所述边缘进...

【专利技术属性】
技术研发人员：衡鹏，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：