[發明專利]晶圓背封薄膜邊緣去除寬度的檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 202011235448.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112097656A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 鄒亞輝;徐鵬
• 申請（專利權）人: 西安奕斯偉硅片技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;H01L21/66
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;陳麗寧

本發明涉及一種晶圓背封薄膜邊緣去除寬度的檢測系統及檢測方法，所述檢測系統包括：晶圓承載結構，包括基座和可旋轉的設置于基座上的承載臺；圖像獲取結構，用于在承載臺帶動晶圓以預設速度旋轉一周的過程中，以預設頻率獲得多個晶圓邊緣的圖像；圖像處理結構，包括第一圖像處理單元和第二圖像處理單元，第一圖像處理單元用于對圖像獲取結構獲取的晶圓邊緣的圖像進行二值化處理，以獲取每個晶圓邊緣的圖像中的背封薄膜邊緣的第一位置信息和晶圓邊緣的第二位置信息，第二圖像處理單元用于根據第一位置信息和第二位置信息獲得背封薄膜邊緣的去除寬度；第二圖像處理結構，根據去除寬度是否位于預設范圍內判斷背封薄膜邊緣去除是否符合標準。

技術領域

本發明涉及硅片產品制作技術領域，尤其涉及一種晶圓背封薄膜邊緣去除寬度的檢測系統及檢測方法。

背景技術

集成電路特征線寬尺寸的不斷減小對襯底硅晶圓的要求變高，控制單晶硅的原生缺陷變得愈來愈困難，因此外延片越來越多地被采用。外延片具有拋光片所不具有的電學特性，并消除了許多在晶體生長和隨后的晶片加工過程中所引入的表面/近表面缺陷。外延片多應用于邏輯電路芯片、DRAM及CMOS器件中，在提高器件性能和芯片成品率方面，比拋光片更有優勢。

為了抑制襯底中的雜質在高溫外延過程中揮發出來，造成非主摻雜質的自摻雜，外延的襯底片，尤其是重摻襯底片一般采用背封SiO₂膜的方式來避免或減少這種摻雜。而背封SiO₂膜的工藝通常采用化學氣相沉積法，無論背面，正面還是邊緣都會生成SiO₂膜。晶圓正面不需要的SiO₂膜，通過浸泡HF溶液的方式很容易去除，或者直接進行拋光工藝也可將其全部去除干凈，而邊緣的SiO₂膜去除起來就相對復雜很多。背封工藝過程中如果邊緣有SiO₂膜殘留，在后面的外延過程中就會作為成核中心，在晶圓邊緣形成多晶、非晶，并向中心延伸，也會給晶圓帶來局部應力變化，從而在外延生長過程中引入位錯，層錯等，引起器件漏電流的增加，降低柵氧化層質量，嚴重的可直接造成擊穿。因此邊緣SiO₂膜的去除非常重要。

相關技術中的背封膜邊緣去除寬度的測量技術，通常采用人工選點、配合顯微鏡進行，在晶圓邊上選取若干個點放置在顯微鏡下，通過肉眼分辨背封膜邊緣與晶圓薄膜邊緣，記錄二者刻度差作為背封膜邊緣去除寬度的值，將多個選點處的背封膜邊緣去除寬度取平均值即為所需，這種人工選點配合顯微鏡檢測的方法具有數據全面性不足、速度慢、肉眼識別誤差大等缺點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種晶圓背封薄膜邊緣去除寬度的檢測系統及檢測方法，解決人工測量背封膜邊緣去除寬度數據全面性不足且誤差大的問題。

為了達到上述目的，本發明實施例采用的技術方案是：一種晶圓背封薄膜邊緣去除寬度的檢測系統，包括：

晶圓承載結構，包括基座和可旋轉的設置于所述基座上的承載臺；

圖像獲取結構，用于在所述承載臺帶動晶圓以預設速度旋轉一周的過程中，以預設頻率獲得多個晶圓邊緣的圖像；

第一圖像處理結構，包括第一圖像處理單元和第二圖像處理單元，所述的第一圖像處理單元用于對所述圖像獲取結構獲取的圖像進行二值化處理，以獲取每個所述晶圓邊緣的圖像中背封薄膜邊緣的第一位置信息和晶圓邊緣的第二位置信息，所述第二圖像處理單元用于根據所述第一位置信息和所述第二位置信息獲得背封薄膜邊緣的去除寬度；

第二圖像處理結構，根據所述去除寬度是否位于預設范圍內判斷背封薄膜邊緣去除是否符合標準，若所述去除寬度位于所述預設范圍之外，則判斷背封薄膜邊緣去除不符合標準。

可選的，所述預設頻率為圖像獲取的頻率：在晶圓旋轉過程中，每隔預設旋轉角度，所述圖像獲取結構獲取一次晶圓邊緣的圖像，所述預設旋轉角度小于或等于5度。

可選的，所述圖像獲取結構包括CCD相機。