CN107887317B - 校准晶片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明提供了一种校准晶片及其制造方法，所述校准晶片包括校准粒子和衬底晶片，将二氧化铈粒子作为校准粒子，因为二氧化铈的熔点高不易被高能量激光损伤，并且该二氧化铈粒子有11种半径大小；相应的所述衬底晶片被划分成M(M为1～11的自然数)个扫描区，每个扫描区内有2～6组半径大小相同的所述校准粒子。当对半径大小不同的粒子进行校准时，激光束在不同的扫描区内扫描，这样避免了激光束照射在全部的粒子上，对粒子造成损伤。

Description

校准晶片及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种校准晶片及其制造方法。
背景技术
在半导体行业中，粒子测量是证明工具合格的一个关键的过程，通过准确的粒子测量中能得到如下信息：1、工具内的微环境是否正常；2、化学气相沉淀的过程是否诱导粒子。
由KLA-Tencor公司提供的SPx设备是通过收集粒子散射光来测量粒子的性能。通过分析散射光，可以得知粒子的大小和数量。为了得到精确的粒子测量结果，校准粒子大小是有必要的。在校准的过程中，利用一个已知粒子大小和数量的晶片来校准SPx设备。校准晶片应该具备以下的要求：1.晶片被激光束损伤的情况下，晶片的粒子必须是非常稳定的；2.粒子的大小和分布应精心设计。
聚苯乙烯因为其易被合成而被广泛应用作为颗粒材料。然而高能量激光束会损坏聚苯乙烯，降低粒子的稳定性。同时，不同大小的颗粒排列在同一半径内，如图1所示，在同一半径范围内有八组聚苯乙烯颗粒：11、12、13、14、15、16、17和18。并且该八组聚苯乙烯颗粒大小各不相同。在校准其中一组的粒子大小时，激光束会扫描到所有粒子。为了能够校准所有粒子的大小，激光会在同一半径内重复进行扫描，这也会损伤粒子。虽然现在二氧化硅也开始被用来作为粒子材料，但在长期使用中仍然受到损害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种校准晶片及其制造方法，以解决现有的校准晶片上的校准粒子在被激光扫射时受到损害的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种校准晶片，包括校准粒子和衬底晶片，所述校准粒子是二氧化铈，并且所述校准粒子的半径有11种大小；所述衬底晶片被划分成M个扫描区，分别为第一扫描区、第二扫描区、......、第M-1扫描区、第M扫描区，每个扫描区内有N组半径大小相同的所述校准粒子，其中，M、N均为自然数。
可选的，在所述校准晶片中，所述M个扫描区都是以所述衬底晶片中心为圆心的圆环。
可选的，在所述校准晶片中，所述第一扫描区在所述第二扫描区中，所述第二扫描区在所述第三扫描区中......所述第M-1扫描区在所述第M扫描区中。
可选的，在所述校准晶片中，所述第一扫描区的环宽、所述第二扫描区的环宽......所述第M-1扫描区的环宽、所述第M扫描区的环宽都相等。
可选的，在所述校准晶片中，所述所述第一扫描区中的校准粒子半径、所述第二扫描区中的校准粒子半径......所述第M-1扫描区中的校准粒子半径、所述第M扫描区中的校准粒子半径依次增大。
可选的，在所述校准晶片中，所述N组半径大小相同的所述校准粒子在其对应的扫描区中等距排布。
可选的，在所述校准晶片中，所述N是2～6的自然数。
可选的，在所述校准晶片中，所述M是1～11的自然数。
可选的，在所述校准晶片中，所述衬底晶片是硅片。
可选的，在所述校准晶片中，所述衬底晶片的形状是圆形。
本发明的另一方面提供了制造校准晶片的方法包括如下步骤：
在去离子水中溶解二氧化铈；
进行静电喷涂使二氧化铈在衬底晶片上沉淀；
将所述衬底晶片放入烤箱中烘干。
可选的，在所述制造校准晶片的方法中，二氧化铈是按0.1～1mg/mL比例溶解在所述去离子水中。
可选的，在所述制造校准晶片的方法中，半径相同的二氧化铈粒子在所述衬底晶片上沉淀2～6组。
在本发明提供的一种校准晶片及其制造方法，所述校准晶片包括校准粒子和衬底晶片，因为二氧化铈的熔点高不易被高能量激光损伤，所以将二氧化铈粒子作为所述校准晶片上的校准粒子，并且该二氧化铈粒子有11种半径大小；相应的所述衬底晶片被划分成M(M为1～11的自然数)个扫描区，包括第一扫描区、第二扫描区......第M-1扫描区、第M扫描区，每个扫描区内有2～6组半径大小相同的所述校准粒子。在校准半径大小不同的粒子时，激光束扫描在不同的扫描区内进行，这样避免了激光束照射在全部的粒子上，对粒子造成损伤。
附图说明
图1是现有的校准晶片构造示意图；
图2是本发明提供的校准晶片结构示意图；
图3是本发明提供的制造图2所示校准晶片的流程示意图；
图4是制造图2所示校准晶片的设备。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种校准晶片及其制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图2是本发明提供的一种校准晶片，所述校准晶片包括校准粒子和衬底晶片，所述校准粒子是二氧化铈，并且所述校准粒子的半径有11种大小，依次为：30nm，50nm，70nm，100nm，150nm，200nm，300nm，600nm，1μm，1.5μm，3μm。
在本实施例中，所述衬底晶片被划分成7个扫描区，分别为第一扫描区A1、第二扫描区A2、第三扫描区A3、第四扫描区A4、第五扫描区A5、第六扫描区A6和第七扫描区A7，每个扫描区内有4组半径大小相同的所述校准粒子。
具体的，所述衬底晶片是常规硅片。并且，所述衬底硅片的形状是圆形。所述第一扫描区A1、所述第二扫描区A2、所述第三扫描区A3、所述第四扫描区A4、所述第五扫描区A5、所述第六扫描区A6和所述第七扫描区A7都是以圆形衬底晶片的中心为圆心的圆环。并且所述第一扫描区A1在所述第二扫描区A2中，所述第二扫描区A2在所述第三扫描区A3中......所述第六扫描区A6在所述第七扫描区A7中。所述第一扫描区A1的环宽、所述第二扫描区A2的环宽......所述第六扫描区A6的环宽、所述第七扫描区A7的环宽都相等，并且所述第一扫描区A1的内径取值范围是0～20mm。在本实施例中，扫描区的环宽取值为15mm，所述第一扫描区A1的内径设定为20mm，具体请参阅图2，则所述第一扫描区A1的外径是35mm；所述第二扫描区A2的内径是35mm，外径是50mm；所述第三扫描区A3的内径是50mm，外径是65mm；......；所述第六扫描区的内径是95mm，外径是110mm；所述第七扫描区的内径是110mm，外径是125mm。
具体的，在图2中，半径为R1的校准粒子在所述第一扫描区A1中、半径为R2的校准粒子在所述第二扫描区A2中......半径为R6的校准粒子在所述第六扫描区A6中、半径为R7的校准粒子在所述第七扫描区A7中。并且，所述校准粒子的半径R1，R2，......，R6，R7依次增大。具体的，R1＝30nm，R2＝50nm，R3＝70nm，R4＝100nm，R5＝150nm，R6＝200nm，R7＝300nm。
请继续参阅图2，在每个扫描区中都有4组半径大小相同的校准粒子，这4组粒子在所属扫描区中等距排布。可选的，所述衬底晶片可划分成1～11个扫描区，并且每个扫描区中可以有2组、3组、4组、5组或6组校准粒子。
实施例二
一种制造校准晶片的方法，流程示意图如图3所示，包括如下步骤：
步骤S31，在去离子水中溶解二氧化铈；
步骤S32，进行静电喷涂使二氧化铈在衬底晶片上沉淀；
步骤S33，将所述衬底晶片放入烤箱中烘干。
具体的，先按0.1～1mg/mL的比例在去离子水中溶解二氧化铈形成溶液，将所述溶液加入到注射器41中，指针42与工作台44之间连接电压45，所述电压45的大小为10～20KV，进行静电喷涂使二氧化铈在衬底晶片43上沉淀。旋转所述工作台44，在所述衬底晶片43的另一位置继续进行二氧化铈沉淀。具体的，半径相同的二氧化铈粒子在所述衬底晶片43上可以沉淀2～6组。
当一种半径的二氧化铈粒子完成在所述衬底晶片43上全部沉淀后，更换另外一个注射器，加入不同大小的二氧化铈粒子，进行静电喷涂使二氧化铈粒子沉淀在所述衬底晶片43上的另一个扫描区。具体的，所述衬底晶片43可以被划分成1～11个扫描区，相应的，每个扫描区中都有二氧化铈粒子沉淀在该扫描区中，并且每个扫描区中的二氧化铈粒子半径大小各不相同。
在所述衬底晶片43上沉淀完所有半径大小不同的校准粒子后，将所述衬底晶片43放入烤箱中进行烘烤。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (13)

1.一种校准晶片，包括校准粒子和衬底晶片，其特征在于，
所述校准粒子是二氧化铈，并且所述校准粒子的半径有11种大小；
所述衬底晶片被划分成M个扫描区，分别为第一扫描区、第二扫描区、第三扫描区、......第M扫描区，每个扫描区内均有N组半径大小相同的所述校准粒子，M、N为自然数。
2.如权利要求1所述的校准晶片，其特征在于，所述M个扫描区都是以所述衬底晶片中心为圆心的圆环。
3.如权利要求1所述的校准晶片，其特征在于，所述第一扫描区的外径与所述第二扫描区的内径重叠连接，所述第二扫描区的外径与所述第三扫描区的内径重叠连接......第M-1扫描区的外径与所述第M扫描区的内径重叠连接。
4.如权利要求3所述的校准晶片，其特征在于，所述第一扫描区的环宽、所述第二扫描区的环宽......所述第M-1扫描区的环宽、所述第M扫描区的环宽均相等。
5.如权利要求4所述的校准晶片，其特征在于，所述第一扫描区中的校准粒子半径、所述第二扫描区中的校准粒子半径......所述第M-1扫描区中的校准粒子半径、所述第M扫描区中的校准粒子半径依次增大。
6.如权利要求1所述的校准晶片，其特征在于，所述N组半径大小相同的所述校准粒子在其对应的扫描区中等距排布。
7.如权利要求6所述的校准晶片，其特征在于，所述N是2～6的自然数。
8.如权利要求1所述的校准晶片，其特征在于，所述M是1～11的自然数。
9.如权利要求1所述的校准晶片，其特征在于，所述衬底晶片是硅片。
10.如权利要求9所述的校准晶片，其特征在于，所述衬底晶片的形状为圆形。
11.一种制造校准晶片的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在去离子水中溶解二氧化铈；
进行静电喷涂使二氧化铈在衬底晶片上沉淀；
将所述衬底晶片放入烤箱中烘干，以制造校准晶片；
其中，沉淀在所述衬底晶片上的二氧化铈用于作为所述校准晶片的校准粒子，并且所述校准粒子的半径有11种大小。
12.如权利要求11所述的制造校准晶片的方法，其特征在于，二氧化铈是按0.1～1mg/mL比例溶解在所述去离子水中。
13.如权利要求11所述的制造校准晶片的方法，其特征在于，半径相同的二氧化铈粒子在所述衬底晶片上沉淀2～6组。
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