[發明專利]一種精確測量硅片上下面去除量的方法

在審

• 申請號: 201811004443.2
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109141324A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 葉挺;賀賢漢
• 申請（專利權）人: 杭州中芯晶圓半導體股份有限公司;上海申和熱磁電子有限公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 顧蘭芳

本發明涉及半導體制造領域。一種精確測量硅片上下面去除量的方法，包括如下步驟：步驟一，研磨前用倒角輪廓儀測量硅片上倒角寬幅、硅片下倒角寬幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；步驟二，硅片研磨后，再次用倒角輪廓儀測量硅片上倒角寬幅、硅片下倒角寬幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；步驟三，通過計算模塊根據三角函數公式，計算得到硅片上面去除量；同理，計算得硅片下面去除量。本專利通過采用倒角輪廓儀測量研磨前后硅片的上下倒角寬幅、上下倒角角度，精確計算出硅片上下面的去除量。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體涉及去除量測量方法。

背景技術

研磨(Lapping)大多采用雙面研磨的方式，其一個重要目的在于去除切片造成的線痕及表面損傷層，同時使硅片厚度達到下一步工序的要求。硅片上下面研磨去除的厚度須滿足一定的量，才能達到上述的目的。因此，研磨過程中硅片厚度去除量的測量就尤為重要。

現有通常的測量方法：研磨前用厚度測量儀測量硅片的厚度，研磨后再用厚度測量儀測量硅片的厚度，兩者厚度差的一半視為上下面的去除量。這種測量方法的重要前提是，假設硅片上下面的去除量近似相等。但現有的研磨機無法準確保證上下面去除量相同，現有的測量方法也無法精確測量上下面各自的去除量。如出現一面去除量遠多于另一面，而總去除量滿足要求，作業人員又未發現異常，將會給下一步工序造成嚴重不良，導致成本浪費。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種精確測量硅片上下面去除量的方法，以解決上述至少一個技術問題。

本發明的技術方案是：一種精確測量硅片上下面去除量的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，研磨前用倒角輪廓儀測量硅片尺寸參數，硅片尺寸參數包括硅片上倒角寬幅、硅片下倒角寬幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；

步驟二，硅片研磨后，再次用倒角輪廓儀測量硅片尺寸參數，硅片尺寸參數包括硅片上倒角寬幅、硅片下倒角寬幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；

步驟三，通過計算模塊將研磨前以及研磨后的硅片上倒角寬幅相減，并根據三角函數公式，計算得到硅片上面去除量；同理，通過計算模塊將研磨前以及研磨后的硅片下倒角寬幅相減，并根據三角函數公式，計算得到硅片下面去除量。

本專利通過采用倒角輪廓儀測量研磨前后硅片的上下倒角寬幅、上下倒角角度，然后根據三角函數公式，就可以精確計算出硅片上下面的去除量。且倒角輪廓儀操作簡單、測量準確，計算公式也是最簡單的三角函數，整體而言簡單可行，準確性高，能很好地監控硅片在研磨過程中上下面的去除量，達到去除表面損傷層的目的，進而大大提高產品的良率。

步驟三中，硅片上面去除量的計算公式為d1＝(X1-X1′)其中，X1為研磨前硅片上倒角寬幅，X1′為研磨后硅片上倒角寬幅，θ1為研磨前硅片上倒角角度，θ1′為研磨后硅片上倒角角度，θ1與θ1′的差值小于1°；

硅片下面去除量的計算公式為d2＝(X2-X2′)其中，X2為研磨前硅片下倒角寬幅，X2′為研磨后硅片下倒角寬幅，θ2為研磨前硅片下倒角角度，θ2′為研磨后硅片下倒角角度，θ2與θ2′的差值小于1°。

當θ1與θ1′的差值大于1°時，倒角輪廓儀測量的數據可能存有誤差，需重新測量。

當θ2與θ2′的差值大于1°時，倒角輪廓儀測量的數據可能存有誤差，需重新測量。

T1為研磨前硅片厚度，T1′為研磨后硅片厚度；

步驟四通過分別計算d1+d2與T1-T1′，對步驟三的計算結果進行驗證；

如若d1+d2與T1-T1′兩者的差值在3μm范圍內，表明步驟三計算的精確度高，d1+d2與T1-T1′兩者的差值越小，表明步驟三計算出數值的精確度越高；