CN104316542A - 一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法 - Google Patents

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CN104316542A
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武卫
罗翀
王国瑞
刘琦
闫继增
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Tianjin Zhonghuan Semiconductor Joint Stock Co Ltd
Tianjin Zhonghuan Advanced Material Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，所述方法使用透光镜设备检测8英寸抛光片的缺陷。本发明提供的一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，利用透光镜实现了无损伤地和实时地检测大面积硅片的表面结构性质，并总结归纳了各种硅片缺陷的不良图谱，实现了对单晶硅晶圆片的质量的在线监控。

Description

一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法
技术领域
本发明涉及一种抛光片的检测方法，具体涉及一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法。
背景技术
随着超大规模集成电路技术(VLSI)和各种光电子技术的迅速发展，尤其在大尺寸单晶硅晶圆片生产制造中，对材料和器件的质量控制更为严格，将面对一系列的问题，例如，如何无损伤地和实时地检测大面积硅片的表面结构性质，如何有效地在线控制单晶硅晶圆片的制备质量等等，仅依靠以往的常规检测手段，往往显示出极大的局限性，难以满足现代检测技术的要求。因此，人们仍致力于各种先进检测手段的研究和开发。
光学检测技术具有非破坏性，高灵敏度、对缺陷的高识别性、可直观图示等特点，而且其设备简单、使用方便。近年来，一种新型的光学检测技术—“魔镜”检测方法已引起人们的普遍关注，“魔镜”是中国西汉时期(公元前206年至公元25年)发明的一种特殊青铜镜。这种青铜镜外形和普通铜镜没有什么不同，但在阳光下，镜面反射光照在墙上，从反射图象中可以看到被铸在镜背面的花纹图案，就好象阳光透过镜面从背后反射回来一样，故古人又称之为“透光镜”，透光镜的原理如图1所示，
D＝I1I2l/(l+L),
R＝2Lll1I2/[(I1’I2’-I1I2)(l+L)],
h＝-ll1I2(I1’I2’-I1I2)/[16(l+L)L],
其中D,R,h分别为表面起伏的曲率半径，起伏跨度和起伏深度(或高度)，由l、L、l1I2、I1’I2’可估测表面起伏的跨度和深度,这种铸镜工艺自宋代以后失传，直到19世纪末，日本人首次仿制出这种青铜镜，当时引起了世界范围的眼目。遗憾的是，至今国内抛光片产业界仍未能将这一技术应用于半导体尤其是单晶硅晶圆片的生产制造。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明利用透光镜实现了无损伤地和实时地检测大面积硅片的表面结构性质，并总结归纳了各种硅片缺陷的不良图谱，实现了对单晶硅晶圆片的质量的在线监控。
本发明所采用的技术方案是：一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，该方法使用透光镜检测8英寸抛光片的缺陷。
优选的，所述方法包括如下步骤：
(1)开启测试系统总电源输入；
(2)开启电脑；
(3)开启控制盒，按下照明电源上的光源供电开关，此时观察输出电流表，电流值为5.4-5.6A，如果显示数值超过此范围，调节输出电流调节旋钮，将电流值调整到规定范围；
(4)开启成像显示系统；
(5)开启硅片传送系统控制器，将待测抛光片放置在硅片承载台上；
(6)选择测试参数；
(7)根据界面提示在各个片篮台上放置相应的片篮，并点击ENTER键确认，所有片篮确认结束后，系统将进入测试界面；
(8)观察显示器中的图形，如果不能完全显示，则调节硅片承载台倾斜调节旋钮使其完全显示；
(9)测试完毕后，取出所有片篮台上的片篮；
(10)关机：关闭硅片传送系统控制器，关闭成像显示系统，关闭电脑，关闭设备总电源输入。
优选的，所述8英寸抛光片厚度为200μm-1500μm。
优选的，所述8英寸抛光片的掺杂剂为As，P，Sb或B。
整套透光镜设备由光学系统、硅片传送系统及其控制器、成像显示系统、软件控制系统组成。其中硅片传送系统含有5个片篮放置台，能够承载4-8英寸片篮；光学系统包含透镜组、光源及影像输出系统，该系统是透光镜设备的核心；成像显示系统能够显示通过光学系统所生成的像，并通过软件进行图像对比度的调节，从而生成理想的图形，同时，该系统也可以设置Dimple和Flaw的相关参数，进而对不同缺陷硅片进行分选；软件控制系统通过电脑对整个系统进行控制，并保存参数设置和测试数据。
本发明的有益效果是：本发明利用透光镜的非破坏性，高灵敏度、对缺陷的高识别性、可直观图示的特点，检测大面积硅片的表面结构性质，有效地在线控制单晶硅晶圆片的制备质量，并且该种方法可以不限于硅片，能够广泛的适用于厚度从200μm至1500μm，掺杂剂为As，P，Sb或B，晶向为<100>或<111>，电阻率从10-4至104Ω的抛光片。
附图说明
图1是本发明透光镜成像的光学原理图；
图2是本发明抛光片缺陷的种类及图谱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，该方法使用透光镜检测8英寸抛光片的缺陷，包括如下步骤：
(1)开启测试系统总电源输入；
(2)开启电脑；
(3)开启控制盒，按下照明电源上的光源供电开关，此时观察输出电流表，电流值为5.4-5.6A，如果显示数值超过此范围，调节输出电流调节旋钮，将电流值调整到规定范围；
(4)开启成像显示系统；
(5)开启硅片传送系统控制器，将待测抛光片放置在硅片承载台上；
(6)选择测试参数：选择Inspection Type、Wafer Size、CassetteFunction和Download Param.File；
(7)根据界面提示在各个片篮台上放置相应的片篮，并点击ENTER键确认，所有片篮确认结束后，系统将进入测试界面；
(8)观察显示器中的图形，如果不能完全显示，则调节硅片承载台倾斜调节旋钮使其完全显示；
(9)观察抛光片图谱，对缺陷抛光片进行筛选，如图2所示，有如下缺陷种类：杂质条纹，凹坑，划道，崩边，抛光痕，管道，桔皮；
(10)测试完毕后，取出所有片篮台上的片篮；
(11)关机：关闭硅片传送系统控制器，关闭成像显示系统，关闭电脑，关闭设备总电源输入。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，其特征在于：所述方法使用透光镜设备检测8英寸抛光片的缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)开启测试系统总电源输入；
(2)开启电脑；
(3)开启控制盒，按下照明电源上的光源供电开关，此时观察输出电流表，电流值为5.4-5.6A，如果显示数值超过此范围，调节输出电流调节旋钮，将电流值调整到规定范围；
(4)开启成像显示系统；
(5)开启硅片传送系统控制器，将待测抛光片放置在硅片承载台上；
(6)选择测试参数；
(7)根据界面提示在各个片篮台上放置相应的片篮，并点击ENTER键确认，所有片篮确认结束后，系统将进入测试界面；
(8)观察显示器中的图形，如果不能完全显示，则调节硅片承载台倾斜调节旋钮使其完全显示；
(9)测试完毕后，取出所有片篮台上的片篮；
(10)关机：关闭硅片传送系统控制器，关闭成像显示系统，关闭电脑，关闭设备总电源输入。
3.根据权利要求1或2所述的一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，其特征在于：所述8英寸抛光片厚度为200μm-1500μm。
4.根据权利要求1或2所述的一种用透光镜检测8英寸抛光片缺陷的方法，其特征在于：所述8英寸抛光片的掺杂剂为As，P，Sb或B。
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CN109596637A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 湖南海擎智能科技有限责任公司 物体凹凸瑕疵视觉检测方法及检测装置
CN109827891A (zh) * 2019-02-01 2019-05-31 天津中环领先材料技术有限公司 一种基于sp1颗粒测试仪的cop检测方法

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