CN107543837A - 一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：选取与磨削片尺寸相同的原片，将其切割成正方形小硅片；用不同粒度的树脂多孔砂轮齿端面打磨磨削片和原片后，将二者进行粘接，粘接好后的组合小硅片再用不同粒度的树脂多孔砂轮齿端面打磨，在第二夹具上研磨抛光得到一个倾角为θ的斜面，用腐蚀液腐蚀其横截面后，用扫面电镜进行损伤层测量，得最大损伤层深度L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。因为损伤层的厚度H是很微小的，如果直接测量H，误差较大，本发明先测量其斜边L的长度，再根据直角三角形定律计算出H，因为斜边L较长，所以测量误差会比直接测量H小。
Description
技术领域
本发明属于半导体生产技术领域，具体涉及一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法。
技术领域
本发明属于半导体生产技术领域，具体涉及一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法。
背景技术
单晶硅片是集成电路IC制造过程中常用的衬底材料，硅片的表面质量直接影响着器件的性能和寿命，为了提高IC的集成度，硅片的线宽越来越细，相应的硅片的表面质量要求也日益提高，而经过砂轮精磨后的硅片表面存在瑕疵点、微裂纹、残余应力、晶格畸变等损伤。这些损伤带来的变化都可能会导致器件成为废品，因此硅片的损伤层是评价硅片加工质量的一个重要指标。
随着硅片超精密磨削技术的发展，硅片的加工转向了超薄化，大直径化，那么随之而来的损伤缺陷也增加，良品率也会降低，所以为了降低经济损失，提供可靠的工艺参数，需要对损伤层进行有效的检测手段。
目前国内损伤层的发明多集中在粗磨的层面，而对于精磨损伤层的发明未见，所以本发明主要针对精磨后硅片损伤层的研究。
背景技术
单晶硅片是集成电路IC制造过程中常用的衬底材料，硅片的表面质量直接影响着器件的性能和寿命，为了提高IC的集成度，硅片的线宽越来越细，相应的硅片的表面质量要求也日益提高，而经过砂轮精磨后的硅片表面存在瑕疵点、微裂纹、残余应力、晶格畸变等损伤。这些损伤带来的变化都可能会导致器件成为废品，因此硅片的损伤层是评价硅片加工质量的一个重要指标。
随着硅片超精密磨削技术的发展，硅片的加工转向了超薄化，大直径化，那么随之而来的损伤缺陷也增加，良品率也会降低，所以为了降低经济损失，提供可靠的工艺参数，需要对损伤层进行有效的检测手段。
目前国内损伤层的发明多集中在粗磨的层面，而对于精磨损伤层的发明未见，所以本发明主要针对精磨后硅片损伤层的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，该方法主要用于精磨砂轮磨削后硅片损伤层的制备和检测，该检测方法对于实际生产的厂家具有重要的指导意义，同时容易操作实现。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为4-20mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在第一树脂多孔砂轮齿端面上打磨2-5min，再在第二树脂多孔砂轮齿端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；第一树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度大于第二树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在第三树脂多孔砂轮齿端面上打磨1-3min，再在第四树脂多孔砂轮齿端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；第三树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度大于第四树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光10-20min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光20-30min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀5-8min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
所述倾角θ的取值范围为：0°＜θ＜10°。
所述腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度不低于10%。
步骤（3）的打磨是为了去除在步骤（2）的切割过程中引入的新的损伤，步骤（5）的打磨是为了使磨削片小硅片和原片小硅片的横截面对齐，因为在粘接过程中，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面可能不在同一个平面内，再次打磨就是为了保证磨削片小硅片和原片小硅片的横截面在同一平面，以便进行后面的研磨抛光和腐蚀。
相对于现有技术，本发明将磨削片粘贴在硅片原片上，是为了防止磨削片在磨削抛光过程中出现断裂、破碎等现象；将磨削片的磨削面粘贴到硅片原片上，以避免在下一步磨削抛光时破坏磨削片的损伤层；使用氢氟酸和铬酸混合溶液腐蚀截面，使损伤层体现的更明显，最终得到磨削片亚表面微裂纹的清晰图像；因为损伤层的厚度H是很微小的，如果直接测量H，误差较大，本发明先测量其斜边L的长度，再根据直角三角形定律计算出H，因为斜边L较长，所以测量误差会比直接测量H小。
本发明适用于精磨砂轮磨削后的工件损伤层检测，可以检测精度到1μm，具有很重要的实际生产意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，该方法主要用于精磨砂轮磨削后硅片损伤层的制备和检测，该检测方法对于实际生产的厂家具有重要的指导意义，同时容易操作实现。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为4-20mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在第一树脂多孔砂轮齿端面上打磨2-5min，再在第二树脂多孔砂轮齿端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；第一树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度大于第二树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在第三树脂多孔砂轮齿端面上打磨1-3min，再在第四树脂多孔砂轮齿端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；第三树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度大于第四树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光10-20min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光20-30min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀5-8min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
所述倾角θ的取值范围为：0°＜θ＜10°。
所述腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度不低于10%。
步骤（3）的打磨是为了去除在步骤（2）的切割过程中引入的新的损伤，步骤（5）的打磨是为了使磨削片小硅片和原片小硅片的横截面对齐，因为在粘接过程中，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面可能不在同一个平面内，再次打磨就是为了保证磨削片小硅片和原片小硅片的横截面在同一平面，以便进行后面的研磨抛光和腐蚀。
相对于现有技术，本发明将磨削片粘贴在硅片原片上，是为了防止磨削片在磨削抛光过程中出现断裂、破碎等现象；将磨削片的磨削面粘贴到硅片原片上，以避免在下一步磨削抛光时破坏磨削片的损伤层；使用氢氟酸和铬酸混合溶液腐蚀截面，使损伤层体现的更明显，最终得到磨削片亚表面微裂纹的清晰图像；因为损伤层的厚度H是很微小的，如果直接测量H，误差较大，本发明先测量其斜边L的长度，再根据直角三角形定律计算出H，因为斜边L较长，所以测量误差会比直接测量H小。
本发明适用于精磨砂轮磨削后的工件损伤层检测，可以检测精度到1μm，具有很重要的实际生产意义。
附图说明
图1是硅片切割纹路的结构示意图。
图2是第一夹具的原理图。
图3是在第二夹具上进行研磨抛光之前，损伤层的结构示意图。
图4是在第二夹具上进行研磨抛光之后，损伤层计算模拟图。
图5是亚表面微裂纹扫描电子显微镜图片。
图6是第一夹具的俯视图。
图7是图7中A部分的主视图。
图8是第二夹具的俯视图。
图9是图8中B部分的主视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的范围并不仅限于此。
本发明中用到的物料和设备：
划片机：日本DISCO型号DAD321；
减薄机：日本DISCO型号DFG840；
抛光机：ZYP400型往复直推旋转重力式研磨抛光机；
硅片：8寸单晶晶向（100）；
超声波：SCQ-2211B数显加热清洗机；
离子减薄树脂胶：型号M-610胶，其中包括固化剂和粘合剂，购自海德创业生物科技有限公司；
烘箱：型号DZF-6051真空干燥箱 ；
氢氟酸：市面出售46%浓度；
铬酸：由分析纯三氧化二铬自制20%浓度铬酸；
打磨砂轮：1000#金刚石树脂多孔砂轮、2000#金刚石树脂多孔砂轮和3000#金刚石树脂多孔砂轮；
光学显微镜：JVC型号TK-C921EC；
扫面电镜：美国FEI型号inspect S50。
本发明中主要用于精磨砂轮磨削后硅片损伤层的检测用，但不局限于砂轮粒度，砂轮粒度可以是600-4000#之间；
划片机切割的硅片尺寸可以是4mm-20mm之间；
对切割后硅片截面进行打磨用的砂轮粒度可以是1000#-3000#之间，打磨时间依据光学显微镜观察结果而定，肉眼看不到截面崩口为宜；
第二夹具的斜面角度可以根据需求进行定制，建议在10°内；
氢氟酸和铬酸的浓度及配比没有固定的要求，主要保证氢氟酸的整体浓度不低于10%为宜，否则腐蚀时间过长。
图6为第一夹具的俯视图，图7为图6中A部分的主视图，将组合小硅片夹在图7左右两部分之间，再将图6的整个夹具翻转过来，在砂轮上进行研磨和抛光即可，因为图7中左右两部分用于夹住组合小硅片的面为垂直面，所以，组合小硅片被研磨后得到的横截面为平行于原横截面的平面。
图8是第二夹具的俯视图，图9是图8中B部分的主视图，将组合小硅片夹在图9左右两部分之间，再将图8的整个夹具翻转过来，在砂轮上进行研磨和抛光即可，因为图9中左右两部分用于夹住组合小硅片的面互相互补的斜面，所以，组合小硅片被研磨后得到的横截面为斜面，如图4所示。
实施例1：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为15mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在1000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨3min，再在2000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨4min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在2000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨2min，再在3000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨4min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光12min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光12min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；θ=3°；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀7min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度为20%。
实施例2：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为4mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在1000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨2min，再在2000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨3min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在1000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨1min，再在2000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨3min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光10min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光20min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；θ=1°；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀5min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度为12%。
实施例3：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为10mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在1000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨3min，再在3000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨5min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在1000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨2min，再在3000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨5min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光15min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光25min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；θ=6°；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀6min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度为14%。
实施例4：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为20mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在2000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨5min，再在3000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在2000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨3min，再在3000#金刚石树脂多孔砂轮齿端面上打磨6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光20min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光30min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；θ=9°；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀8min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度为16%。
实施例5：
一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，包括如下步骤：
（1）使用自制2000#砂轮进行硅片的减薄工作，为了去除上一道留下的影响，硅片去除30μm后备用，预先在硅片上画好10*10mm的切割纹路，见图1所示，命名磨削片。
（2）选取8寸硅片原片用抛光机型号ZYP400型往复直推旋转重力式研磨抛光机进行单面抛光，抛光后的硅片的平整度控制在1μm以内备用，命名原片。
（3）步骤（1）和（2）中的磨削片和原片用disco切割机DAD321沿垂直磨削纹路方向进行切割，切割成10*10mm的正方形小硅片，各10块，20块小硅片用型号SCQ-2211B数显加热超声波进行清洗后备用；
（4）选取步骤（3）中清洗干燥后磨削片上的小硅片截面10块（选取垂直纹路方向的截面）在1000#树脂多孔砂轮齿端面上手动打磨2min，然后在3000#树脂多孔砂轮齿端面上手动打磨5min；
（5）步骤（4）中打磨后的10块小硅片用型号SCQ-2211B数显加热超声波进行清洗晾干后备用；；
（6）选取步骤（4）中原片上的小硅片（抛光面涂胶）和磨削片上的小硅片（磨削面与原片硅片抛光面粘接）用离子减薄专用树脂胶M-bond160进行粘接，保证两片之间胶薄厚度均匀一致性好。粘结后的5组硅片在120摄氏度2小时真空烘箱内固化后待用，粘结后硅片组合图见图2所示；
（7）把步骤（6）中粘结后的组合硅片截面5组（选取垂直纹路方向的截面）在1000#树脂多孔砂轮齿端面上手动打磨1min，然后在3000#树脂多孔砂轮齿端面上手动打磨3min后备用；
（8）步骤（7）中的5组硅片在SCQ-2211B数显加热超声波进行清洗晾干后备用；
（9）将步骤（8）中晾干后的组合硅片样品固定在第一夹具（如图2所示）上进行研磨和抛光，主要在型号ZYP400型往复直推旋转重力式研磨抛光机上抛光20min后备用；
（10）将步骤（9）中抛光后的样品固定在带有一定角度的第二夹具上进行研磨抛光，抛光20min，此时硅片和抛光片的截面已经得到一个θ角的斜面（8°）见图3-4所示；并用JVC的TK-C921EC型光学显微镜观察此时截面的表面质量情况；
（11）取50克46%浓度氢氟酸和50克20%铬酸溶液进行混合后备用，命名腐蚀液；
（12）用棉签沾取步骤（11）中的腐蚀液擦拭步骤（10）中第二夹具上的硅片截面，边腐蚀边用JVC的TK-C921EC型光学显微镜观察截面表面情况，当截面出现腐蚀的坑时，继续腐蚀5min后备用；
（13）取步骤（12）样品截面喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度进行取平均值备用，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。具体见扫面电镜图5所示。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）选取与待检测硅片尺寸相同的硅片原片，用减薄机进行单面抛光，减薄后的硅片原片的平整度小于1μm，将待检测硅片命名为磨削片，硅片原片命名为原片；
（2）预先在磨削片和原片上画好需要切割的纹路，用划片机沿垂直磨削纹路的方向进行切割，得到正方形小硅片，其边长为4-20mm，切割后的小硅片进行清洗干燥后备用；
（3）将步骤（2）得到的磨削片小硅片的横截面先在第一树脂多孔砂轮齿端面上打磨2-5min，再在第二树脂多孔砂轮齿端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；第一树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度大于第二树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度；
（4）将步骤（3）得到的打磨后的磨削片小硅片与步骤（2）得到的原片小硅片进行粘接，粘接时，将磨削片小硅片的磨削面粘贴到原片小硅片的抛光面上，粘接好后的组合小硅片进行固化后备用；
（5）将步骤（4）得到的组合小硅片的横截面在第三树脂多孔砂轮齿端面上打磨1-3min，再在第四树脂多孔砂轮齿端面上打磨3-6min，打磨后的磨削片小硅片清洗干燥后备用；第三树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度大于第四树脂多孔砂轮齿端面的砂轮粒度；
（6）将步骤（5）得到的组合小硅片固定在第一夹具上进行研磨和抛光10-20min后备用；
（7）将步骤（6）得到的组合小硅片固定在带有一定角度θ的第二夹具上进行研磨抛光，研磨抛光20-30min后，磨削片小硅片和原片小硅片的横截面上出现一个倾角为θ的斜面，此时，用光学显微镜观察横截面的表面质量情况；
（8）用腐蚀液擦拭组合小硅片的横截面，边腐蚀边用光学显微镜观察横截面的表面情况，当横截面上出现腐蚀的坑时，继续腐蚀5-8min；
（9）在步骤（8）得到的磨削片小硅片的横截面上喷金后用扫面电子显微镜进行损伤层测量，通过在不同样品位置取最大损伤层深度取平均值得到L，并根据公式H=Lsinθ计算损伤层H的损伤深度。
2.根据权利要求1所述的砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，其特征在于：步骤（4）中用于粘接磨削片小硅片和原片小硅片的粘胶为离子减薄树脂胶。
3.根据权利要求1所述的砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，其特征在于：所述倾角θ的取值范围为：0°＜θ＜10°。
4.根据权利要求1所述的砂轮精磨后硅片损伤层的检测方法，其特征在于：所述腐蚀液由氢氟酸和铬酸溶液混合而成，混合液中氢氟酸的质量浓度不低于10%。
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