[發(fā)明專(zhuān)利]一種用透光鏡檢測(cè)8英寸拋光片缺陷的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410660053.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104316542A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武衛(wèi);羅翀;王國(guó)瑞;劉琦;閆繼增
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津中環(huán)領(lǐng)先材料技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/95
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/95
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種拋光片的檢測(cè)方法，具體涉及一種用透光鏡檢測(cè)8英寸拋光片缺陷的方法。

背景技術(shù)

隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)(VLSI)和各種光電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其在大尺寸單晶硅晶圓片生產(chǎn)制造中，對(duì)材料和器件的質(zhì)量控制更為嚴(yán)格，將面對(duì)一系列的問(wèn)題，例如，如何無(wú)損傷地和實(shí)時(shí)地檢測(cè)大面積硅片的表面結(jié)構(gòu)性質(zhì)，如何有效地在線(xiàn)控制單晶硅晶圓片的制備質(zhì)量等等，僅依靠以往的常規(guī)檢測(cè)手段，往往顯示出極大的局限性，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的要求。因此，人們?nèi)灾铝τ诟鞣N先進(jìn)檢測(cè)手段的研究和開(kāi)發(fā)。

光學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有非破壞性，高靈敏度、對(duì)缺陷的高識(shí)別性、可直觀圖示等特點(diǎn)，而且其設(shè)備簡(jiǎn)單、使用方便。近年來(lái)，一種新型的光學(xué)檢測(cè)技術(shù)—“魔鏡”檢測(cè)方法已引起人們的普遍關(guān)注，“魔鏡”是中國(guó)西漢時(shí)期(公元前206年至公元25年)發(fā)明的一種特殊青銅鏡。這種青銅鏡外形和普通銅鏡沒(méi)有什么不同，但在陽(yáng)光下，鏡面反射光照在墻上，從反射圖象中可以看到被鑄在鏡背面的花紋圖案，就好象陽(yáng)光透過(guò)鏡面從背后反射回來(lái)一樣，故古人又稱(chēng)之為“透光鏡”，透光鏡的原理如圖1所示，

D＝I₁I₂l/(l+L),

R＝2Lll₁I₂/[(I₁’I₂’-I₁I₂)(l+L)],

h＝-ll₁I₂(I₁’I₂’-I₁I₂)/[16(l+L)L],

其中D,R,h分別為表面起伏的曲率半徑，起伏跨度和起伏深度(或高度)，由l、L、l₁I₂、I₁’I₂’可估測(cè)表面起伏的跨度和深度,這種鑄鏡工藝自宋代以后失傳，直到19世紀(jì)末，日本人首次仿制出這種青銅鏡，當(dāng)時(shí)引起了世界范圍的眼目。遺憾的是，至今國(guó)內(nèi)拋光片產(chǎn)業(yè)界仍未能將這一技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體尤其是單晶硅晶圓片的生產(chǎn)制造。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明利用透光鏡實(shí)現(xiàn)了無(wú)損傷地和實(shí)時(shí)地檢測(cè)大面積硅片的表面結(jié)構(gòu)性質(zhì)，并總結(jié)歸納了各種硅片缺陷的不良圖譜，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單晶硅晶圓片的質(zhì)量的在線(xiàn)監(jiān)控。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用透光鏡檢測(cè)8英寸拋光片缺陷的方法，該方法使用透光鏡檢測(cè)8英寸拋光片的缺陷。

優(yōu)選的，所述方法包括如下步驟：

(1)開(kāi)啟測(cè)試系統(tǒng)總電源輸入；

(2)開(kāi)啟電腦；

(3)開(kāi)啟控制盒，按下照明電源上的光源供電開(kāi)關(guān)，此時(shí)觀察輸出電流表，電流值為5.4-5.6A，如果顯示數(shù)值超過(guò)此范圍，調(diào)節(jié)輸出電流調(diào)節(jié)旋鈕，將電流值調(diào)整到規(guī)定范圍；

(4)開(kāi)啟成像顯示系統(tǒng)；

(5)開(kāi)啟硅片傳送系統(tǒng)控制器，將待測(cè)拋光片放置在硅片承載臺(tái)上；

(6)選擇測(cè)試參數(shù)；

(7)根據(jù)界面提示在各個(gè)片籃臺(tái)上放置相應(yīng)的片籃，并點(diǎn)擊ENTER鍵確認(rèn)，所有片籃確認(rèn)結(jié)束后，系統(tǒng)將進(jìn)入測(cè)試界面；

(8)觀察顯示器中的圖形，如果不能完全顯示，則調(diào)節(jié)硅片承載臺(tái)傾斜調(diào)節(jié)旋鈕使其完全顯示；

(9)測(cè)試完畢后，取出所有片籃臺(tái)上的片籃；

(10)關(guān)機(jī)：關(guān)閉硅片傳送系統(tǒng)控制器，關(guān)閉成像顯示系統(tǒng)，關(guān)閉電腦，關(guān)閉設(shè)備總電源輸入。

優(yōu)選的，所述8英寸拋光片厚度為200μm-1500μm。

優(yōu)選的，所述8英寸拋光片的摻雜劑為As，P，Sb或B。

整套透光鏡設(shè)備由光學(xué)系統(tǒng)、硅片傳送系統(tǒng)及其控制器、成像顯示系統(tǒng)、軟件控制系統(tǒng)組成。其中硅片傳送系統(tǒng)含有5個(gè)片籃放置臺(tái)，能夠承載4-8英寸片籃；光學(xué)系統(tǒng)包含透鏡組、光源及影像輸出系統(tǒng)，該系統(tǒng)是透光鏡設(shè)備的核心；成像顯示系統(tǒng)能夠顯示通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)所生成的像，并通過(guò)軟件進(jìn)行圖像對(duì)比度的調(diào)節(jié)，從而生成理想的圖形，同時(shí)，該系統(tǒng)也可以設(shè)置Dimple和Flaw的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而對(duì)不同缺陷硅片進(jìn)行分選；軟件控制系統(tǒng)通過(guò)電腦對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并保存參數(shù)設(shè)置和測(cè)試數(shù)據(jù)。