測量晶片的損傷的深度的方法
【專利說明】測量晶片的損傷的深度的方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]諸實(shí)施例涉及一種測量對晶片的機(jī)械損傷的深度的方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] -般而言，晶片制造工藝可包括諸如錠研磨、錠切片，或精研之類的機(jī)械表面處理 工藝。
[0003] 由于這些機(jī)械表面處理工藝，晶片的表面可能會(huì)在機(jī)械方面被損傷。可以通過在 諸如研磨或蝕刻之類的后處理中研磨或蝕刻晶片，消除對晶片的機(jī)械損傷。
[0004] 可以根據(jù)對晶片的機(jī)械損傷的深度，確定要在后處理中移除的晶片的量。為此，用 于確定對晶片的機(jī)械損傷的深度的測量必須在移除前面。
[0005] 測量對晶片的機(jī)械損傷的深度的方法可包括使用蝕刻或拋光的方法、使用X射線 衍射儀的方法、使用喇曼光譜學(xué)的方法、使用光致發(fā)光的方法，等等。
[0006] 然而，由于使用蝕刻或拋光的方法是有損方法，可能需要很長時(shí)間拋光并熱處理 晶片。另外，使用X射線衍射儀的方法可以僅僅判斷晶片是否被損傷，并可以僅以定性方式 確定對晶片的損傷的程度。另外，使用喇曼光譜學(xué)的方法和使用光致發(fā)光的方法不可能測 量對晶片的損傷的深度。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 【技術(shù)問題】
[0007] 諸實(shí)施例提供一種使用非損傷性的方法來準(zhǔn)確地測量對晶片的機(jī)械損傷的深度 的方法。 【技術(shù)方案】
[0008] 根據(jù)一實(shí)施例，一種測量對晶片的損傷的深度的方法包括:使用X射線衍射設(shè)備， 獲取準(zhǔn)備的晶片的第一搖擺曲線;在所述第一搖擺曲線中設(shè)置具有比基準(zhǔn)水平較高強(qiáng)度的 X射線入射角范圍;計(jì)算所設(shè)置的X射線入射角的面間距;使用所計(jì)算出的面間距，計(jì)算所述 晶片的應(yīng)變值；以及，基于所計(jì)算出的應(yīng)變值，提取采樣的應(yīng)變值;基于對應(yīng)于所采樣的應(yīng) 變值中的每一個(gè)的X射線衍射光束的強(qiáng)度，根據(jù)對所述晶片的損傷程度，建模厚度;基于所 設(shè)置的X射線入射角范圍、所計(jì)算出的面間距，所采樣的應(yīng)變值，以及建模的厚度，獲取第二 搖擺曲線;通過改變X射線入射角范圍、所述面間距，所采樣的應(yīng)變值，以及建模的厚度中的 至少一項(xiàng)，將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線匹配；以及，基于匹配的結(jié)果，計(jì)算對 所述晶片的損傷的深度。
[0009] 獲取第一搖擺曲線可包括:在所述晶片上設(shè)置用于對其進(jìn)行結(jié)晶評估的點(diǎn)；在所 述晶片上的所述設(shè)置的點(diǎn)，獲取X射線搖擺曲線；以及，比較所述晶片上的所述設(shè)置的點(diǎn)處 的所述X射線搖擺曲線的FWHM(半極大處全寬度），以便根據(jù)比較結(jié)果，獲取所述第一搖擺曲 線。
[0010] 在X射線搖擺曲線當(dāng)中，具有最大的FWHM的X射線搖擺曲線可以被選為第一搖擺曲 線。
[0011] 所述第一搖擺曲線飽和時(shí)的所述衍射光束的所述強(qiáng)度可以被設(shè)置為所述基準(zhǔn)水 平。
[0012] 所述晶片的應(yīng)變值中的每一個(gè)都可以是減除面間距和基準(zhǔn)面間距之間的比率，所 述基準(zhǔn)面間距可以是對應(yīng)于所述第一搖擺曲線中的所述衍射光束的最大的強(qiáng)度值的面間 距，以及，減除面間距可以是在所述計(jì)算面間距時(shí)計(jì)算出的所述面間距與所述基準(zhǔn)面間距 之間的差。
[0013] 在所提取采樣的應(yīng)變值中，可以基于計(jì)算出的應(yīng)變值的最高值，提取所述采樣的 應(yīng)變值。
[0014] 根據(jù)對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:獲取對應(yīng)于所述采樣的應(yīng)變值中的每 一個(gè)的所述X射線衍射光束的所述強(qiáng)度；以及，根據(jù)對所述晶片的所述損傷的程度，與所獲 取的所述X射線衍射光束的強(qiáng)度成比例地，建模所述厚度。
[0015] 根據(jù)對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:根據(jù)對晶片的損傷程度，在晶片的深 度方向，將所述晶片分割為多個(gè)部分;獲取對應(yīng)于所采樣的應(yīng)變值中的每一個(gè)的所述X射線 衍射光束的所述強(qiáng)度；以及，與所述X射線衍射光束的所獲取的強(qiáng)度成比例地，在所述部分 中的每一個(gè)中設(shè)置厚度。
[0016] 在獲取第一搖擺曲線時(shí)，所述晶片可以是通過對單晶錠進(jìn)行切片而獲得的半導(dǎo)體 晶片，或是通過在所述半導(dǎo)體晶片的表面上執(zhí)行精研、研磨，以及拋光中的至少一項(xiàng)獲得的 晶片。
[0017] 在匹配所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線時(shí)，可以通過調(diào)整在所述部分中的 每一個(gè)中設(shè)置的所述厚度，將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線匹配。
[0018] 在計(jì)算對所述晶片的損傷的深度時(shí)，可以將所述部分中的所述經(jīng)調(diào)整的厚度全部 相加，以便根據(jù)所述相加的結(jié)果，計(jì)算對所述晶片的損傷的所述深度。
[0019] 所述晶片上的用于對晶片進(jìn)行結(jié)晶評估的點(diǎn)可包括所述晶片上的中心點(diǎn)、所述晶 片上的邊緣點(diǎn)，以及沿著所述晶片的半徑位于半途的點(diǎn)。
[0020] 所述晶片上的用于對晶片進(jìn)行結(jié)晶評估的點(diǎn)被定位為，以便彼此徑向地分離。
[0021] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種測量對晶片的損傷的深度的方法包括:準(zhǔn)備晶片;使用X射 線衍射設(shè)備，獲取所述晶片的第一搖擺曲線;基于所述第一搖擺曲線，根據(jù)對所述晶片的損 傷程度，建模厚度;基于所述建模的結(jié)果，根據(jù)執(zhí)行計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果，獲取第二搖擺曲線； 將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線進(jìn)行匹配；以及，基于所述匹配的結(jié)果，計(jì)算對所 述晶片的損傷的深度。
[0022] 獲取第一搖擺曲線可包括:分別獲取位于所述晶片上的中心點(diǎn)、所述晶片上的邊 緣點(diǎn)，以及沿著所述晶片的半徑位于半途的點(diǎn)處的X射線搖擺曲線；以及，比較所述獲取的X 射線搖擺曲線的FWHM(半極大處全寬度），而選擇獲取的X射線搖擺曲線之中的具有最大的 FWHM的那一個(gè)作為所述第一搖擺曲線。
[0023] 根據(jù)對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:設(shè)置所述第一搖擺曲線飽和時(shí)的衍射 光束的強(qiáng)度作為基準(zhǔn)水平;設(shè)置具有比所述基準(zhǔn)水平更高強(qiáng)度的X射線入射角范圍;使用布 拉格定律，計(jì)算所設(shè)置的X射線入射角的面間距;使用所計(jì)算出的面間距，計(jì)算所述晶片的 應(yīng)變值;基于所計(jì)算出的應(yīng)變值的最高值，提取采樣的應(yīng)變值；以及，基于對應(yīng)于所采樣的 應(yīng)變值中的每一個(gè)的X射線衍射光束的強(qiáng)度，根據(jù)對所述晶片的所述損傷程度，建模所述厚 度。
[0024] 所述晶片的應(yīng)變值中的每一個(gè)都可以是減除面間距和基準(zhǔn)面間距之間的比率，所 述基準(zhǔn)面間距可以是對應(yīng)于所述第一搖擺曲線中的所述衍射光束的最大的強(qiáng)度值的面間 距，以及，所述減除面間距可以是在計(jì)算面間距中計(jì)算出的所述面間距與所述基準(zhǔn)面間距 之間的差。
[0025] 根據(jù)對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:根據(jù)對晶片的損傷程度，在晶片的深 度方向，將所述晶片分割為多個(gè)部分，獲取對應(yīng)于所采樣的應(yīng)變值中的每一個(gè)的所述X射線 衍射光束的強(qiáng)度；以及，與所述X射線衍射光束的獲取的強(qiáng)度成比例地，在所述部分中的每 一個(gè)中設(shè)置厚度。
[0026] 在獲取第二搖擺曲線時(shí)，可以基于所設(shè)置的X射線入射角、為所設(shè)置的X射線入射 角計(jì)算出的所述面間距、所采樣的應(yīng)變值，以及所建模的厚度，獲取所述第二搖擺曲線。
[0027] 在匹配所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線時(shí)，可以通過調(diào)整在所述部分中的 每一個(gè)中設(shè)置的所述厚度，將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線匹配。 【有益的效果】
[0028] 諸實(shí)施例可以使用非損傷性的方法來準(zhǔn)確地測量對晶片的機(jī)械損傷的深度。 【【附圖說明】】
[0029] 圖1是示出了根據(jù)一實(shí)施例的用于檢測晶片的機(jī)械損傷的方法的流程圖。
[0030] 圖2是示出了用于對晶片執(zhí)行結(jié)晶評估的方法的示例的流程圖。
[0031] 圖3是示出了晶片上的預(yù)定點(diǎn)處的X射線搖擺曲線的圖。
[0032]圖4是示出了圖1中所示出的建模步驟的示例的流程圖。
[0033]圖5是示出了用于說明圖4中所示出的建模步驟的第一搖擺曲線的示例的圖。
[0034]圖6是用于說明建模圖4中所示出的晶片的機(jī)械損傷的程度的圖示。
[0035] 圖7A到7D是示出了根據(jù)實(shí)施例的第一搖擺曲線的實(shí)際值和基于模擬的結(jié)果，將其 與第二搖擺曲線匹配的過程的圖。
[0036] 圖8是示出了根據(jù)使用蝕刻和拋光的方法和實(shí)施例的方法測量到的損傷的深度的 圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0037] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在各個(gè)附圖中示出了它們的示例。可以 理解，當(dāng)稱作層(薄膜）、區(qū)域、圖案，或元件在在另一層(薄膜）、區(qū)域、圖案，或元件"上"或 "下"時(shí)，它可以在層、區(qū)域、圖案，或元件的緊上面/下面，也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間元件。 當(dāng)元件被稱作在"上"或"下"，基于元件，可包括"在元件下面"或"在元件上面"。
[0038] 在圖形中，為了描述方便和清楚起見，夸大、省略，或示意性地示出每一層的大小。 此外，每一組成元件的大小沒有完全反映其實(shí)際尺寸。另外，在整個(gè)附圖中使用相同的附圖 標(biāo)記來指示相同或相似的元件。在下文中，將參考各個(gè)附圖來描述根據(jù)諸實(shí)施例的測量對 晶片的機(jī)械損傷的方法。
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