CN106298563A - 用于对晶圆进行检测的装置和方法以及制备硅晶片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于对晶圆进行检测的装置和方法以及制备硅晶片的方法，该装置包括：基座；晶圆固定部件，所述晶圆固定部件设置在所述基座上且用于固定待检测的晶圆；第一激光发射部件，所述第一激光发射部件设置在所述基座上，并且适于朝向所述待检测的晶圆的背面上的缺陷发射激光；以及第二激光发射部件，所述第二激光发射部件设置在所述基座上，适于朝向所述待检测的晶圆的正面发射激光，并且所述第二激光发射部件和所述第一激光发射部件的发射光路重叠。由此，根据本发明实施例的用于对晶圆进行检测的装置可以实现背面异常晶圆的正面定位，从而可以排除产品品质的不安全隐患，并且有效避免产品浪费。

Description

用于对晶圆进行检测的装置和方法以及制备硅晶片的方法

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体而言，本发明涉及一种用于对晶圆进行检测的装置和方法以及制备硅晶片的方法。

背景技术

半导体产品往往是经过晶圆制造，检验，切割，封装等流程制备得到的。许多报道提到晶圆制造需要进行背面金属化，即晶圆背面为一整片无差异的金属层，晶圆正面为产品的结构图形和切割图案。而晶圆背面的金属层，往往存在不同类型、不同程度的异常，这些异常或者已经证明对产品有影响或无法证明。但是目前对于这些背面异常的晶圆，由于无法在正面定位，故而对这些晶圆的处理办法都只能是以一定的异常比例放行或判为不合格品。然而对于背面异常晶圆放行，会给产品带来品质隐患，带来不可预知的风险。而如果只因晶圆背面局部的异常而整片拒收则造成产品浪费，导致正常产品报废，产品成本提高。

因此，对背面异常的晶圆进行检测的技术亟待研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于对晶圆进行检测的装置和方法以及制备硅晶片的方法，该装置可以实现背面异常晶圆的正面定位，从而可以排除产品品质的不安全隐患。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种用于对晶圆进行检测的装置。根据本发明的实施例，该装置包括：

基座；

晶圆固定部件，所述晶圆固定部件设置在所述基座上且用于固定待检测的晶圆；

第一激光发射部件，所述第一激光发射部件设置在所述基座上，并且适于朝向所述待检测的晶圆的背面上的缺陷发射激光；以及

第二激光发射部件，所述第二激光发射部件设置在所述基座上，适于朝向所述待检测的晶圆的正面发射激光，并且所述第二激光发射部件和所述第一激光发射部件的发射光路重叠。

由此，根据本发明实施例的用于对晶圆进行检测的装置可以实现背面异常晶圆的正面定位，从而可以排除产品品质的不安全隐患，并且有效避免产品浪费。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种用于对晶圆进行检测的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)朝向待检测的晶圆的背面的缺陷位点发射第一激光，朝向所述待检测的晶圆的正面发射第二激光，其中，所述第一激光和第二激光的光路重叠；以及

(2)在所述晶圆的正面与所述第二激光的交点处进行标记。

由此，根据本发明实施例的用于对晶圆进行检测的方法可以实现背面异常晶圆的正面标记，从而可以排除产品品质的不安全隐患。

在本发明的第三方面，本发明提出了一种制备硅晶片的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

提供晶圆；

对所述晶圆进行检测；

剔除所述晶圆上被标记的区域；以及

对剔除标记区域晶粒的晶圆进行切割，以便获得多个硅晶片，

其中，对所述晶圆进行检测是利用上述所述的用于对晶圆进行检测的方法进行的。

由此，根据本发明实施例的制备硅晶片的方法可以制备得到具有优良品质的硅晶片产品，并且有效避免了原料的浪费。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于对晶圆进行检测的装置结构示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的用于对晶圆进行检测的装置结构示意图；

图3是根据本发明又一个实施例的用于对晶圆进行检测的装置结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的用于对晶圆进行检测的装置结构示意图；

图5是根据本发明又一个实施例的用于对晶圆进行检测的装置结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的制备硅晶片的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于对晶圆进行检测的装置。根据本发明的实施例，参考图1，该装置包括：基座100、晶圆固定部件200、第一激光发射部件300和第二激光发射部件400，其中，晶圆固定部件200设置在基座100上且用于固定待检测的晶圆500；第一激光发射部件300设置在基座100上，并且适于朝向待检测的晶圆500的背面上的缺陷发射激光；第二激光发射部件400设置在基座100上，适于朝向待检测的晶圆500的正面发射激光，并且第二激光发射部件400和第一激光发射部件300的发射光路重叠。需要说明的是，“晶圆的背面”为晶圆上金属化的一面，即晶圆上具有金属层的一面，“晶圆的正面”指相对于晶圆背面的一面。发明人发现，通过在待检测晶圆的背面和正面上设置光路重叠的第一激光发射部件和第二激光发射部件，当第一激光发射部件朝向待检测的晶圆的背面上的缺陷发射激光，则第二激光发射部件正好朝向待检测的晶圆的背面缺陷区域对应的正面发射激光，由此可以实现背面异常晶圆的正面定位，从而可以排除产品品质的不安全隐患，并且有效避免产品浪费。

下面参考图2对本发明实施例的用于对晶圆进行检测的装置进行详细描述。根据本发明的实施例，用于对晶圆进行检测的装置包括：

基座100：根据本发明的实施例，基座100的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据稳定性的需要进行选择，根据本发明的一个实施例，基座100的材质可以为铝、铝合金和碳素钢等。

晶圆固定部件200：根据本发明的实施例，晶圆固定部件200设置在基座100上，且适于固定待检测的晶圆500。根据本发明的具体实施例，晶圆固定部件200包括卡槽固定件21和卡槽22，并且卡槽固定件可以为两个，卡槽22可拆卸地设置在两个卡槽固定件之间，从而可以根据待检测晶圆的大小选择合适的卡槽。根据本发明的实施例，卡槽固定件21和卡槽22的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个实施例，卡槽22可以为塑料件，卡槽固定件21可以为树脂件。

第一激光发射部件300：根据本发明的实施例，第一激光发射部件300设置在基座100上，且适于朝向待检测晶圆的背面上的缺陷发射激光。根据本发明的一个实施例，第一激光发射部件300可移动的设置在基座100上。由此，可以根据检测需要调整第一激光发射部件的位置，从而使得第一激光发射部件的发射光路可以朝向待检测晶圆上的任何位置。根据本发明的具体实施例，第一激光发射部件可以为激光笔。

第二激光发射部件400：根据本发明的实施例，第二激光发射部件400设置在基座100上，且适于朝向待检测晶圆的正面发射激光，并且第二激光发射部件400和第一激光发射部件300的发射光路重叠。由此，通过第一激光发射部件朝向待检测的晶圆的背面上的缺陷发射激光，则第二激光发射部件正好朝向待检测的晶圆的背面缺陷区域对应的正面发射激光，由此可以实现背面异常晶圆的正面定位。根据本发明的一个实施例，第二激光发射部件400可移动的设置在基座100上。由此，可以根据检测需要调整第二激光发射部件的位置，从而使得第二激光发射部件的发射光路可以朝向待检测晶圆上的任何位置。根据本发明的具体实施例，第二激光发射部件400也可以为激光笔。

由此，根据本发明实施例的用于对晶圆进行检测的装置可以实现背面异常晶圆的正面定位，从而可以排除产品品质的不安全隐患，并且有效避免产品浪费。

参考图3，根据本发明的实施例，用于对晶圆进行检测的装置进一步包括：

固定连杆600：根据本发明的实施例，固定连杆600分别连接第一激光发射部件300和第二激光发射部件400，从而使得第一激光发射部件和第二激光发射部件的运动保持一致，即保证第一激光发射部件和第二激光发射部件的发射光路始终重叠。如图3所示，固定连杆600可以穿过基座100的底部分别连接第一激光发射部件300和第二激光发射部件400。

参考图4，根据本发明的实施例，用于对晶圆进行检测的装置进一步包括：

第一滑轨700：根据本发明的实施例，第一滑轨700设置在基座100上，根据本发明的具体实施例，第一滑轨700设置在基座100的上表面或侧壁上，参考图4，第一滑轨700设置在基座100的靠近晶圆背面的侧壁上，且第一滑轨700与待检测晶圆500平行设置。

第二滑轨800：根据本发明的实施例，第二滑轨800设置在基座100上，根据本发明的具体实施例，第二滑轨800也可以设置在基座100的上表面或侧壁上，参考图4，第二滑轨800设置在基座100的靠近晶圆正面的侧壁上，且第二滑轨800与待检测晶圆500平行设置。

第一手柄900：根据本发明的实施例，第一手柄900的一端可移动地设置在第一滑轨700中，第一手柄900的另一端与第一激光发射部件300相连。由此，通过手柄的滑动可以带动第一激光发射部件的发射光路的移动，从而使其发射光路可以朝向待检测晶圆上的任何位置。

第二手柄1000：根据本发明的实施例，第二手柄1000的一端可移动地设置在第二滑轨800中，第二手柄1000的另一端与第二激光发射部件400相连。根据本发明的具体实施例，第一手柄900和第二手柄1000可以通过固定连杆600连接。由此，可以保证第一手柄和第二手柄运动步调一致，从而使得第一激光发射部件和第二激光发射部件的发射光路始终重叠。根据本发明的一个实施例，第一手柄900和第二手柄1000上的连接固定连杆600的一端上可以设置摩擦垫23，对于摩擦垫的材质，本领域技术人员可以根据摩擦和弹性需要进行选择，根据本发明的另一个实施例，摩擦垫可以为橡胶垫。由此，通过设置该摩擦垫既可以实现对手柄的固定，又可以根据检测需要对手柄进行转动。

根据本发明的具体实施例，第一激光发射部件300可移动地设置在第一手柄900上，第二激光发射部件400可移动地设置在第二手柄1000上。由此，当发射光路需要较小范围的调整时，可以仅通过对第一激光发射部件和第二发射部件同时进行微调就可以将发射光路朝向晶圆上待检测位置，而不需要转动手柄进行调整。

参考图5，根据本发明的实施例，用于对晶圆进行检测的装置进一步包括：

第三滑轨1100：根据本发明的实施例，第三滑轨1100可以设置在基座的表面上，并且晶圆固定部件200的一端可移动地设置在第三滑轨1100中，从而可以根据实际检测需要来调整晶圆固定部件的位置来调整激光发射光路在待检测晶圆上的位置，进而提高该装置的检测灵活性。

由此，采用本发明实施例的用于对晶圆进行检测的装置可以实现背面异常晶圆的正面定位，从而可以排除产品品质的不安全隐患，并且有效避免产品浪费。

在本发明的第二个方面，本发明提出了一种用于对晶圆进行检测的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)朝向待检测的晶圆的背面的缺陷位点发射第一激光，朝向待检测的晶圆的正面发射第二激光，其中，第一激光和第二激光的光路重叠；(2)在晶圆的正面与第二激光的交点处进行标记。发明人发现，通过采用光路重叠的第一激光和第二激光对待检测晶圆进行检测，当第一激光朝向待检测的晶圆的背面上的缺陷时，则第二激光正好朝向待检测的晶圆的背面缺陷区域对应的正面，由此可以实现背面异常晶圆的正面定位，然后通过对晶圆正面上与第二激光的交点处进行标记即可实现对背面异常晶圆的正面标记，从而通过后续工序即可排除产品品质的不安全隐患，并且有效避免产品浪费。

根据本发明的实施例，步骤(1)是采用上述描述的用于对晶圆进行检测的装置进行的。需要说明的是，上述针对用于对晶圆进行检测的装置所描述的特征和优点同样适用于该检测晶圆的方法，此处不再赘述。

根据本发明的实施例，步骤(2)中在晶圆的正面与第二激光的交点处进行标记的具体方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个实施例，可以采用人工标记的方式对晶圆正面进行标记，例如可以采用记号笔在晶圆的正面与第二激光的交点处进行标记。

由此，根据本发明实施例的用于对晶圆进行检测的方法可以实现背面异常晶圆的正面标记，从而可以排除产品品质的不安全隐患。

在本发明的第三个方面，本发明提出了一种制备硅晶片的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：提供晶圆；对晶圆进行检测；剔除晶圆上被标记的区域；对剔除标记区域晶粒的晶圆进行切割，以便获得多个硅晶片；其中，对晶圆进行检测是利用上述所述用于对晶圆进行检测的方法进行的。发明人发现，通过对晶圆的背面异常区域对应的正面区域进行标记，并剔除晶圆上被标记的区域，从而消除了背面异常所带来的产品品质的安全隐患，使得最终得到的硅晶片具有较高的品质，同时较以往按照一定比例将异常晶圆判为不合格产品相比，本发明可以显著避免原料的浪费，进而降低硅晶片的成本。

下面参考图6对本发明实施例的制备硅晶片的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，制备硅晶片的方法包括：

S100：提供晶圆。

S200：对晶圆进行检测

根据本发明的实施例，对晶圆进行检测，从而可以对晶圆的背面异常区域对应的正面区域进行标记。具体的，该步骤是采用上述描述的用于对晶圆进行检测的方法进行的。需要说明的是，以上针对用于对晶圆进行检测的方法所描述的特征和优点同样适用于该制备硅晶片的方法，此处不再赘述。

S300：剔除晶圆上被标记的区域

根据本发明的实施例，剔除晶圆上被标记的区域为剔除掉晶圆正面上标记区域的晶粒。根据本发明的实施例，对晶圆上被标记的区域的剔除方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个实施例，可以采用光刻蚀的方式对晶圆正面上标记区域的晶粒进行剔除。

S400：对剔除标记区域晶粒的晶圆进行切割

根据本发明的实施例，按照实际尺寸需要对剔除标记区域晶粒的晶圆进行切割，从而可以得到硅晶片。

由此，根据本发明实施例的制备硅晶片的方法可以制备得到具有优良品质的硅晶片产品，并且有效避免了原料的浪费。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，包括：

基座；

晶圆固定部件，所述晶圆固定部件设置在所述基座上且用于固定待检测的晶圆；

第一激光发射部件，所述第一激光发射部件设置在所述基座上，并且适于朝向所述待检测的晶圆的背面上的缺陷发射激光；以及

第二激光发射部件，所述第二激光发射部件设置在所述基座上，适于朝向所述待检测的晶圆的正面发射激光，并且所述第二激光发射部件和所述第一激光发射部件的发射光路重叠。

2.根据权利要求1所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述第一激光发射部件与所述第二激光发射部件可移动地设置在所述基座上。

3.根据权利要求1所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，进一步包括：

固定连杆，所述固定连杆分别连接所述第一激光发射部件和所述第二激光发射部件。

4.根据权利要求1所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，进一步包括：

第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨分别设置所述基座上；

第一手柄，所述第一手柄的一端可移动地设置在所述第一滑轨中，所述第一手柄的另一端与所述第一激光发射部件相连；以及

第二手柄，所述第二手柄的一端可移动地设置在所述第二滑轨中，所述第二手柄的另一端与所述第二激光发射部件相连。

5.根据权利要求4所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述第一激光发射部件可移动地设置在所述第一手柄上，所述第二激光发射部件与可移动地设置在所述第二手柄上。

6.根据权利要求4所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述第一滑轨和所述第二滑轨分别与所述待检测的晶圆平行。

7.根据权利要求4所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述第一滑轨和所述第二滑轨设置在所述基座的侧壁上。

8.根据权利要求1所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述晶圆固定部件包括：

卡槽固定件；以及

卡槽，所述卡槽可拆卸地设置在所述卡槽固定件中。

9.根据权利要求8所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述卡槽为塑料件。

10.根据权利要求8所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，所述卡槽固定件为树脂件。

11.根据权利要求1所述的用于对晶圆进行检测的装置，其特征在于，进一步包括：

第三滑轨，所述第三滑轨设置在所述基座上，并且所述晶圆固定部件的一端可移动地设置在所述第三滑轨中。

12.根据权利要求1所述的用于对晶圆检测的装置，其特征在于，所述第一激光发射部件和所述第二激光发射部件分别独立地为激光笔。

13.一种用于对晶圆进行检测的方法，其特征在于，包括：

(1)朝向待检测的晶圆的背面的缺陷位点发射第一激光，朝向所述待检测的晶圆的正面发射第二激光，其中，所述第一激光和第二激光的光路重叠；以及

(2)在所述晶圆的正面与所述第二激光的交点处进行标记。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)是采用权利要求1～12任一项所述用于对晶圆进行检测的装置进行的。

15.一种制备硅晶片的方法，其特征在于，包括：

提供晶圆；

对所述晶圆进行检测；

剔除所述晶圆上被标记的区域；以及

对剔除标记区域晶粒的晶圆进行切割，以便获得多个硅晶片，

其中，对所述晶圆进行检测是利用权利要求13或14所述的用于对晶圆进行检测的方法进行的。