[發(fā)明專利]一種砂輪精磨后硅片損傷層的檢測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710742276.0 | 申請日： | 2017-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN107543837B | 公開（公告）日： | 2020-02-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 惠珍;丁玉龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司 |
| 主分類號： | G01N23/22 | 分類號： | G01N23/22;G01N23/2202 |
| 代理公司： | 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109 | 代理人： | 霍彥偉 |
| 地址： | 450001 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 砂輪 精磨后 硅片 損傷 檢測 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種砂輪精磨后硅片損傷層的檢測方法，包括如下步驟：選取與磨削片尺寸相同的原片，將其切割成正方形小硅片；用不同粒度的樹脂多孔砂輪齒端面打磨磨削片和原片后，將二者進(jìn)行粘接，粘接好后的組合小硅片再用不同粒度的樹脂多孔砂輪齒端面打磨，在第二夾具上研磨拋光得到一個(gè)傾角為θ的斜面，用腐蝕液腐蝕其橫截面后，用掃面電鏡進(jìn)行損傷層測量，得最大損傷層深度L，并根據(jù)公式H=Lsinθ計(jì)算損傷層H的損傷深度。因?yàn)閾p傷層的厚度H是很微小的，如果直接測量H，誤差較大，本發(fā)明先測量其斜邊L的長度，再根據(jù)直角三角形定律計(jì)算出H，因?yàn)樾边匧較長，所以測量誤差會(huì)比直接測量H小。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種砂輪精磨后硅片損傷層的檢測方法。
背景技術(shù)
單晶硅片是集成電路IC制造過程中常用的襯底材料，硅片的表面質(zhì)量直接影響著器件的性能和壽命，為了提高IC的集成度，硅片的線寬越來越細(xì)，相應(yīng)的硅片的表面質(zhì)量要求也日益提高，而經(jīng)過砂輪精磨后的硅片表面存在瑕疵點(diǎn)、微裂紋、殘余應(yīng)力、晶格畸變等損傷。這些損傷帶來的變化都可能會(huì)導(dǎo)致器件成為廢品，因此硅片的損傷層是評價(jià)硅片加工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。
隨著硅片超精密磨削技術(shù)的發(fā)展，硅片的加工轉(zhuǎn)向了超薄化，大直徑化，那么隨之而來的損傷缺陷也增加，良品率也會(huì)降低，所以為了降低經(jīng)濟(jì)損失，提供可靠的工藝參數(shù)，需要對損傷層進(jìn)行有效的檢測手段。
目前國內(nèi)損傷層的發(fā)明多集中在粗磨的層面，而對于精磨損傷層的發(fā)明未見，所以本發(fā)明主要針對精磨后硅片損傷層的研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種砂輪精磨后硅片損傷層的檢測方法，該方法主要用于精磨砂輪磨削后硅片損傷層的制備和檢測，該檢測方法對于實(shí)際生產(chǎn)的廠家具有重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)容易操作實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：
一種砂輪精磨后硅片損傷層的檢測方法，包括如下步驟：
（1）選取與待檢測硅片尺寸相同的硅片原片，用減薄機(jī)進(jìn)行單面拋光，減薄后的硅片原片的平整度小于1μm，將待檢測硅片命名為磨削片，硅片原片命名為原片；
（2）預(yù)先在磨削片和原片上畫好需要切割的紋路，用劃片機(jī)沿垂直磨削紋路的方向進(jìn)行切割，得到正方形小硅片，其邊長為4-20mm，切割后的小硅片進(jìn)行清洗干燥后備用；
（3）將步驟（2）得到的磨削片小硅片的橫截面先在第一樹脂多孔砂輪齒端面上打磨2-5min，再在第二樹脂多孔砂輪齒端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后備用；第一樹脂多孔砂輪齒端面的砂輪粒度大于第二樹脂多孔砂輪齒端面的砂輪粒度；
（4）將步驟（3）得到的打磨后的磨削片小硅片與步驟（2）得到的原片小硅片進(jìn)行粘接，粘接時(shí)，將磨削片小硅片的磨削面粘貼到原片小硅片的拋光面上，粘接好后的組合小硅片進(jìn)行固化后備用；
（5）將步驟（4）得到的組合小硅片的橫截面在第三樹脂多孔砂輪齒端面上打磨1-3min，再在第四樹脂多孔砂輪齒端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后備用；第三樹脂多孔砂輪齒端面的砂輪粒度大于第四樹脂多孔砂輪齒端面的砂輪粒度；
（6）將步驟（5）得到的組合小硅片固定在第一夾具上進(jìn)行研磨和拋光10-20min后備用；
（7）將步驟（6）得到的組合小硅片固定在帶有一定角度θ的第二夾具上進(jìn)行研磨拋光，研磨拋光20-30min后，磨削片小硅片和原片小硅片的橫截面上出現(xiàn)一個(gè)傾角為θ的斜面，此時(shí)，用光學(xué)顯微鏡觀察橫截面的表面質(zhì)量情況；
（8）用腐蝕液擦拭組合小硅片的橫截面，邊腐蝕邊用光學(xué)顯微鏡觀察橫截面的表面情況，當(dāng)橫截面上出現(xiàn)腐蝕的坑時(shí)，繼續(xù)腐蝕5-8min；
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