【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种激光开槽工艺质量评价方法和装置。
技术介绍
1、随着芯片功能的提升和材料的换代，芯片结构越来越复杂、器件的敏感性也变得更高。开槽技术常被用于芯片切割、材料剥离、特定工艺辅助等工艺，以芯片切割较为常用，传统刀轮的机械加工方法往往会带来飞溅、崩边、材料分层等问题，已经无法满足窄切割道、切割道带有测试图形等大尺寸晶圆切割的需求。当前先进半导体制造工艺开始逐步地引入专用激光开槽工艺以实现晶圆的分离，该技术主要利用激光的高精度、非接触和加工路径灵活可控等优点，去除切割道表面材料，再采用衬底材料去除工艺，实现切割效果的提升。
2、激光开槽利用激光辐射的高能量密度、时间上的超短脉冲效应和空间上的高分辨率等特性，以连续或重复脉冲方式工作，光路经过扩束、整形后激光束聚焦成微米级光斑，焦点处光斑处达到一定的功率密度，被吸收的激光辐射使材料发生相变，显示出气化、蒸发和孔洞等现象。随着光束与被作用区域的材料形成的相对移动，特定的沟槽结构即可呈现。在激光开槽工艺中，可对芯片做到快速无应力释放加工效果，实现开槽形貌的高精度控制，由于激光的热效应，材料在加工过程中有一定几率产生并在切割道表面留有多余物。激光开槽工艺质量评价是多指标的综合评价，需要实际工艺需求的研判。
3、当前开槽加工后的工艺质量评价常满足于不对芯片性能和后续加工工艺造成影响，即为合格，对实际的激光开槽形貌、表面质量缺陷等工艺效果评价过多依赖于人员的主观判断做出“效果好、还行”等定性评价，每个人的判断准则不同，给出的结论混淆模糊。在实际
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种激光开槽工艺质量评价方法和装置，用以解决对现有激光开槽形貌、表面质量缺陷等工艺效果评价依赖于人员的主观判断做出定性评价，每个人的判断准则不同导致结论混淆模糊的问题。
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种激光开槽工艺质量评价方法，包括：对晶圆实施激光开槽工艺之后，对所述晶圆采集切割道表面质量数据、槽型内部质量数据和加工效率数据以获取二级综合评价指标数据集；基于权重矩阵和模糊关系向量矩阵生成综合评价向量，其中，确定与每个二级综合评价指标数据相对应的隶属度函数以生成所述模糊关系向量矩阵，以及采用德尔菲法对所述二级综合评价指标数据集中的任意两个二级综合评价指标数据进行对比打分以获取所述权重矩阵；对所述综合评价向量进行归一化处理，以最大隶属度原则确定开槽形貌及质量的最终综合评价结果；以及根据所述最终综合评价结果判断进入下一步加工工序还是进行可靠性测试。
3、上述技术方案的有益效果如下：激光开槽工艺质量应有定量的评价模型给予反馈，进而可以针对不同材料、不同要求的晶圆开槽加工工艺方案及工艺参数进行指向性优化。
4、基于上述方法的进一步改进，所述切割道表面质量数据包括所述切割道上产生的开槽宽度波动量、开槽两侧的多余物堆叠高度、开槽两侧的多余物堆叠宽度、开槽两侧的崩边高度和开槽边缘与芯片间的切割余量；所述槽型内部质量数据包括槽型开口宽度、槽底宽度、两侧夹角偏差、最小深度和深度极差；以及所述加工效率数据包括单切割道加工时间和单切割道成品率。
5、基于上述方法的进一步改进，所述二级综合评价指标数据集包括与所述切割道表面数据相对应的第一二级综合评价指标数据集u1、与所述槽型内部数据相对应的第二二级综合评价指标数据集u2和与所述加工数据相对应的第三二级综合评价指标数据集u3。
6、基于上述方法的进一步改进，确定与每个二级综合评价指标数据相对应的隶属度函数以生成所述模糊关系向量矩阵进一步包括：根据所述二级综合评价指标数据集中的每个二级综合评价指标数据确定相应的合格品隶属分布；基于所述合格品隶属分布确定相应的隶属度函数k＝1,2,3,4分别对应工艺质量评估评语集中的优、良、中、差；基于所述二级综合评价指标数据集ui＝{ui1,ui2,…,uij,…uim}和所述工艺质量评估评语集建立所述模糊关系向量矩阵ri：
7、
8、基于上述方法的进一步改进，当所述二级综合评价指标数据为所述开槽宽度波动、所述堆叠高度、所述堆叠宽度、所述崩边高度、所述两侧夹角偏差、所述深度极差或所述单切割道加工时间时，所述合格品隶属分布为梯形偏小型；当所述二级综合评价指标数据为所述切割余量、所述开口宽度、所述槽底宽度或所述最小深度时，所述合格品隶属分布为梯形中间型；以及当所述二级综合评价指标数据为所述单切割道成品率时，所述合格品隶属分布为梯形偏大型。
9、基于上述方法的进一步改进，当所述合格品隶属分布为所述梯形偏小型时，梯形偏小型隶属函数为：
10、
11、当所述合格品隶属分布为所述梯形中间型时，梯形中间型隶属函数为：
12、
13、当所述合格品隶属分布为所述梯形偏大型时，梯形偏大型隶属函数为：
14、
15、其中，x为所述二级综合评价指标数据，a、b、c和d分别为所述二级综合评价指标数据的最小值、第一中间值、第二中间值和最大值。
16、基于上述方法的进一步改进，基于权重矩阵和模糊关系向量矩阵生成综合评价向量进一步包括：基于对所述二级综合评价指标数据集中的各二级综合评价指标数据进行对比打分，并基于对比打分值的倒数建立以下判断矩阵a'：
17、
18、其中，aij'＞0；aij'＝1/aij'(i≠j)；aij'＝1(i＝j)；计算二级综合评价指标数据的权重组成所述权重矩阵wi＝{w1',w2'…}；基于所述权重矩阵wi和所述模糊关系向量矩阵ri生成综合评价向量ei＝wi·ri。
19、基于上述方法的进一步改进，对所述综合评价向量进行归一化处理，以最大隶属度原则确定开槽形貌及质量的最终综合评价结果进一步包括：通过以下公式对所述综合评价向量进行归一化处理：
20、ⅹi＝(ei-emin)/(emax-emin)；
21、归一化处理后的综合评价向量包括分别属于优、良、中和差的第一综合评价值、第二综合评价值、第三综合评价值和第四综合评价值；对所述第一综合评价值、所述第二综合评价值、所述第三综合评价值和所述第四综合评价值进行比较，并将与其中最大值相对应的评价结果作为最终综合评价结果。
22、另一方面，本专利技术实施例提供了一种激光开槽工艺质量评价装置，包括：指标集建立模块，用于对晶圆实施激光开槽工艺之后，对所述晶圆采集切割道表面质量数据、槽型内部质量数据和加工效率数据以获取二级综合评价指标数据集；综合评价向量建立模块，用于基于权重矩阵和模糊关系向量矩阵生成综合评价向量，其中，确定与每个二级综合评价指标数据相对应的隶属度函数以生成所述模糊关系向量矩阵，以及采用德尔菲法对所述二级综合评价指标数据集中的任意两个二级综合评价指标数据进行对比打分以获取所述权重矩阵；综合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，所述二级综合评价指标数据集包括与所述切割道表面数据相对应的第一二级综合评价指标数据集、与所述槽型内部数据相对应的第二二级综合评价指标数据集和与所述加工数据相对应的第三二级综合评价指标数据集。
4.根据权利要求3所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，确定与每个二级综合评价指标数据相对应的隶属度函数以生成所述模糊关系向量矩阵进一步包括：
5.根据权利要求4所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，基于权重矩阵和模糊关系向量矩阵生成综合评价向量进一步包括：
8.根据权利要求7所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，对所述综合评价向量进行归一化处理，以最大隶属度原则确定开槽形貌及质量的最终综
9.一种激光开槽工艺质量评价装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的激光开槽工艺质量评价装置，其特征在于，所述二级综合评价指标数据集包括与所述切割道表面数据相对应的第一二级综合评价指标数据集、与所述槽型内部数据相对应的第二二级综合评价指标数据集和与所述加工数据相对应的第三二级综合评价指标数据集，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，所述二级综合评价指标数据集包括与所述切割道表面数据相对应的第一二级综合评价指标数据集、与所述槽型内部数据相对应的第二二级综合评价指标数据集和与所述加工数据相对应的第三二级综合评价指标数据集。
4.根据权利要求3所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，确定与每个二级综合评价指标数据相对应的隶属度函数以生成所述模糊关系向量矩阵进一步包括：
5.根据权利要求4所述的激光开槽工艺质量评价方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的激光开槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：张紫辰，李曼，韩昕伟，侯煜，石海燕，张昆鹏，张喆，岳嵩，王然，宋琦，薛美，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。