[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用腐蝕方法及微觀檢測(cè)確定單晶硅晶線的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810901846.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109270082B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沙彥文;董長(zhǎng)海;柯小龍;周小淵;郝艷玲;陳鋒;蘇波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧夏中晶半導(dǎo)體材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/95
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/95
• 代理公司: 銀川長(zhǎng)征知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 64102
• 代理人: 馬長(zhǎng)增;姚源

一種利用腐蝕方法及微觀檢測(cè)確定單晶硅晶線的方法,通過(guò)可控的腐蝕過(guò)程，利用特定腐蝕液擇優(yōu)腐蝕樣片，使得單晶表面出現(xiàn)凹坑，腐蝕出特定的微缺陷形態(tài)；然后通過(guò)顯微鏡檢測(cè)樣片，確定單晶樣片的特定微觀缺陷形態(tài)，根據(jù)單晶樣片的缺陷形態(tài)確定和標(biāo)記對(duì)應(yīng)的宏觀晶線位置。有益效果在于：工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，用時(shí)短，操作過(guò)程要求低；單晶硅樣片缺陷形態(tài)準(zhǔn)確度高，確定的晶線誤差小；無(wú)需其他大型高端設(shè)備，實(shí)施成本低；單晶硅樣片的引用，不會(huì)對(duì)原單晶硅棒產(chǎn)生破壞，適合大規(guī)模生產(chǎn)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于單晶硅棒加工技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種確定單晶硅晶線的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體行業(yè)中，客戶(hù)在單晶硅棒后道切片過(guò)程中，通過(guò)標(biāo)識(shí)出的“晶線”選擇一定的方向切片，會(huì)減少切片碎片率、降低硅片翹曲度、減少硅片表面應(yīng)力、提升后道工序器件劃片良率，提高成品率。

現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)X射線定向法及光圖定向的方法測(cè)試單晶的晶向，其中X射線定向法是通過(guò)已知晶線位置，找到需要加參考面位置的加工參考面，但是對(duì)于已經(jīng)滾磨完的晶棒無(wú)法準(zhǔn)確找出晶線。上述技術(shù)的主要缺陷表現(xiàn)在：精度差，無(wú)法準(zhǔn)確找到晶線位置；工藝復(fù)雜，缺陷不易顯現(xiàn)；成本高，需要增加額外設(shè)備；缺陷引入比較復(fù)雜，各種缺陷干擾，導(dǎo)致缺陷引入失敗；樣塊引入缺陷需要破壞樣片，一次性引入不合格后，樣片無(wú)法二次使用；檢驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，效率低；適合于實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的檢測(cè)，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)單晶硅棒晶線位置確定過(guò)程工藝復(fù)雜、成本高、效率低，以及不適合大規(guī)模生產(chǎn)使用的問(wèn)題，提供一種利用腐蝕方法及微觀檢測(cè)確定單晶硅晶線位置的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案通過(guò)可控的腐蝕過(guò)程，利用特定腐蝕液擇優(yōu)腐蝕樣片，使得單晶表面出現(xiàn)凹坑，腐蝕出特定的微缺陷形態(tài)；然后通過(guò)顯微鏡檢測(cè)樣片，確定單晶樣片的特定微觀缺陷形態(tài)，根據(jù)單晶樣片的缺陷形態(tài)確定和標(biāo)記對(duì)應(yīng)的宏觀晶線位置。

本發(fā)明利用腐蝕方法及微觀檢測(cè)確定單晶硅晶線的方法包括了以下具體步驟：

a.在已滾磨晶棒端頭截取一片單晶硅樣片，并標(biāo)記單晶硅樣片與晶棒相對(duì)應(yīng)的位置，以及標(biāo)記單晶硅樣片的測(cè)試面；

b.將單晶硅樣片的測(cè)試面化學(xué)剖光至鏡面，在中心部位用金剛砂做噴砂處理，然后使用拋光液輕微的酸洗處理干凈表面的砂粒；

c.將處理好的單晶硅樣片裝入花籃中浸入腐蝕液池中，不斷擺動(dòng)花籃，持續(xù)腐蝕處理10-40分鐘；

d.將腐蝕處理好的單晶硅樣片從腐蝕液中取出，利用純水全方位沖洗10-15次；

e.將沖洗完畢的單晶硅樣片放在氮?dú)庀峦L(fēng)干燥處理至表面水漬吹干；

f.將干燥處理好的單晶硅樣片放置在顯微鏡的物鏡臺(tái)上，調(diào)節(jié)顯微鏡使視場(chǎng)顯示出單晶硅樣片表面的缺陷形態(tài)，缺陷形態(tài)一般為方向相同的三角形或方向相同的菱形或方向相同的矩形；

g.根據(jù)單晶硅樣片表面的缺陷形態(tài)，畫(huà)出單晶硅樣片的宏觀晶線；

h.將畫(huà)好晶線的單晶硅樣片對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的單晶硅棒上，畫(huà)出相應(yīng)單晶硅棒的宏觀晶線。

所述步驟c中的腐蝕液的配比，具體摩爾比為：氫氟酸：檸檬酸＝12.5-20:1-3；其中檸檬酸為HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH，氫氟酸為HF。

所述步驟c中的腐蝕時(shí)間，三角形缺陷形態(tài)的單晶硅樣片腐蝕時(shí)間為10-15分鐘，菱形缺陷形態(tài)的單晶硅樣片腐蝕時(shí)間為30-40分鐘，矩形缺陷形態(tài)的單晶硅樣片腐蝕時(shí)間為30分鐘以上。

所述步驟c中的花籃為專(zhuān)門(mén)用于單晶硅酸洗工藝使用的酸洗框。