CN112355882A - 一种晶圆表面损伤层深度测量方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种晶圆表面损伤层深度测量方法及系统；该方法可以包括：在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及晶圆的加工制造技术领域，尤其涉及一种晶圆表面损伤层深度测量方法及系统。
背景技术
单晶硅片，也可被称之为晶圆，是当前制作大规模硅半导体集成电路使用范围最广的半导体材料。通常来说，将自然界中的硅石通过多次提纯后制成高纯度多晶硅锭，随后高纯度多晶硅锭经过长晶、切割、研磨、抛光与清洗等多种工序进行加工之后就能够得到晶圆。在对多晶硅锭实施诸如滚磨、切割、研磨等机械表面加工工序的过程中，不可避免地会在其表面区域引入机械加工损伤，这些损伤由于破坏了原有的单晶层，所以严重地影响了晶圆的表面品质，因此在晶圆制造工艺中必须严格控制加工损伤程度并在后续处理中移除损伤层。移除损伤层时针对去除量参数的具体设置需要准确的损伤层深度为依据，因而对晶圆表面损伤层深度的准确测量是非常重要的。
通常来说，晶圆表面的表面损伤层厚度一般约为几十微米量级，由外至里依次包括破碎、裂隙及应力层等。在目前常规的损伤深度测量方案中，截面显微镜法以及角度截面显微镜法均是能够直观的观察损伤层的有损测量方法，具体来说，截面显微镜法是将晶圆裂解后所得到的样片经抛光、刻蚀后观察截面；而角度截面显微镜法则是将晶圆裂解后所得到的样片经角度抛光、刻蚀后观察斜截面，由于斜截面能够将晶圆表面的损伤层信息进行放大，所以通常来说，角度截面显微镜法相对于截面显微镜法更加精确。
但是，对于以上两种常规的有损测量方法来说，首先均需要将晶圆进行裂解，并在对裂解后所得到的样片进行测量过程中需要设计与样片尺寸相匹配的专用工具，例如专用的刻蚀夹具、角度规、角度抛光机及专用的显微镜测试斜面等，提高了测量成本；此外，由于晶圆表面损伤层的测量通常会在晶圆表面选择多点(比如5个点或9个点)进行测量后取平均值以避免误差，因此，需要针对多个样品进行重复测量，而针对多个样片的重复测量会使得降低测量效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种晶圆表面损伤层深度测量方法及系统；能够降低测量成本，简化测量流程并且提高测量效率。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种晶圆表面损伤层深度测量方法，所述方法包括：
在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；
通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；
基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；
根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
第二方面，本发明实施例提供了一种晶圆表面损伤层深度测量系统，所述系统包括：凹面抛光器、刻蚀设备、测量设备以及计算获取装置；其中，
所述凹面抛光器，用于在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；
所述刻蚀设备，用于通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；
所述测量设备，用于测量所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数；
所述计算获取装置，用于基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；以及，根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
本发明实施例提供了一种晶圆表面损伤层深度测量方法及系统；通过在待测晶圆表面选择测量点后，对测量点进行减薄加工以形成凹面测量区域，通过刻蚀凹面测量区域中的损伤层缺陷进行显现后，基于几何参数计算获得凹面测量区域得到损伤层深度，最后根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。与目前常规的角度抛光截面显微镜法相比，无需对待测晶圆进行裂解分成小尺寸样片进行处理，也无需角度规、角度抛光机等设备成本投入，仅需在待测晶圆表面减薄处凹面测量区域，因此待测晶圆的完整性不受影响，更加无需特制夹具即可直接腐蚀，降低了晶圆表面损伤层的测量成本；此外，对待测晶圆表面的测量点处进行减薄加工，无需将每个小尺寸样片粘接至角度规上进行角度抛光，并且可以在所有测量点都完成减薄加工后统一进行择优腐蚀，简化了损伤层测量流程，提高了损伤层的测量效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种晶圆表面损伤层深度测量方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的第一凹面抛光器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的利用第一凹面抛光器进行减薄加工的示意图；
图4为本发明实施例提供的利用第一凹面抛光器进行减薄加工的截面示意图；
图5为本发明实施例提供的第二凹面抛光器的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的利用第二凹面抛光器进行减薄加工的示意图；
图7为本发明实施例提供的利用第二凹面抛光器进行减薄加工的截面示意图；
图8为本发明实施例提供的一种晶圆表面损伤层深度测量系统的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
目前，通过有损方式进行晶圆表面损伤层测量的方案中，大多采用角度截面显微镜法进行测量，该方法主要是采用角度抛光方式将损伤层以斜截面的方式放大显现，具体来说，该方法流程包括以下阶段：
切片阶段，即将待测晶圆裂解为多个尺寸较小的样片；为了适配角度规，通常每个样片尺寸约为0.5cm×0.5cm；
粘片阶段，即利用加热状态下的树脂胶将样片粘贴至角度规下方；
损伤层暴露阶段，通常也可被称之为研磨以及抛光阶段，具体来说，将粘贴有样片的角度规放置在角度抛光机后，首先利用研磨液对样片进行粗研磨，然后再利用抛光液对完成粗研磨的样片进行精抛光；从而能够将晶圆表面的损伤层暴露出来。
刻蚀阶段，即使用特制夹具夹持抛光后的样片并投入优选的腐蚀液中进行短时间腐蚀，从而将暴露出来的损伤层的缺陷进行放大显现。
观察阶段，即将刻蚀完成后的样片放置在斜面上，使斜截面平行于测试台面，随后利用显微镜对斜截面进行观察。
由通过上述阶段所示的流程可知：在实施角度抛光截面显微镜法的过程中，需要对小尺寸的样片进行繁琐的操作，并且针对小尺寸的样片需要设计专用的刻蚀夹具、角度规、角度抛光机及专用的显微镜测试斜面等，测量成本较高；况且针对损伤层的测量，通常会在晶圆表面上选择多点进行测量后，取多个测量值的平均值以避免误差，如此，针对多个小尺寸样片的重复处理也会使得测量效率低下。
为了降低晶圆表面损伤层的测量成本，简化测量流程以提高测量效率，本发明实施例期望提供一种晶圆表面损伤层深度测量方法，参见图1，该方法可以包括：
S11：在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；
S12：通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；
S13：基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；
S14：根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
通过图1所示的技术方案，通过在待测晶圆表面选择测量点后，对测量点进行减薄加工以形成凹面测量区域，通过刻蚀凹面测量区域中的损伤层缺陷进行显现后，基于几何参数计算获得凹面测量区域得到损伤层深度，最后根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。与目前常规的角度抛光截面显微镜法相比，无需对待测晶圆进行裂解分成小尺寸样片进行处理，也无需角度规、角度抛光机等设备成本投入，仅需在待测晶圆表面减薄处凹面测量区域，因此待测晶圆的完整性不受影响，更加无需特制夹具即可直接腐蚀，降低了晶圆表面损伤层的测量成本；此外，对待测晶圆表面的测量点处进行减薄加工，无需将每个小尺寸样片粘接至角度规上进行角度抛光，并且可以在所有测量点都完成减薄加工后统一进行择优腐蚀，简化了损伤层测量流程，提高了损伤层的测量效率。
对于图1所示的技术方案，举例来说，待测晶圆表面上所被选择的测量点可以通过5点法进行选择，例如从待测晶圆表面的边缘选择4个测量点以及在待测晶圆表面的中心选择一个测量点；也可以基于其他选择策略选择测量点。在完成测量点的选择之后，针对每一个测量点均按照步骤S11进行减薄加工，从而获得各测量点对应的凹面测量区域。
对于S11来说，凹面测量区域可分别利用两种类型的凹面抛光器进行减薄加工所得到；在一些示例中，如图2所示，第一凹面抛光器20可以包括：传动杆21、滚珠22以及用于容置并限定滚珠22位置的套筒环23；其中，滚珠22容置于套筒环23内且能以自身球心为中心进行旋转，传动杆21与滚珠22之间刚性连接，连接方式可以选为螺栓式连接或卡扣式连接，传动杆21可以基于人力或电机带动以驱动滚珠22绕其自身球心进行旋转；具体来说，传动杆21、滚珠22以及套筒环23的材质优选为耐酸耐腐蚀硬质材料，如聚氯乙烯或聚四氟乙烯材质。基于上述示例所阐述的第一凹面抛光器20，在一种可能的实现方式中，所述在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域，包括：
通过套筒环23将滚珠22限定在所述待测晶圆表面的测量点处；
在所述套筒环23内加入研磨液，通过所述传动杆21驱动所述滚珠22以所述滚珠22球心为中心进行旋转，以使所述滚珠22利用重力对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行研磨；
粗研磨完成后在所述套筒环23内加入抛光液，并通过所述传动杆21继续驱动所述滚珠22以所述滚珠22球心为中心进行旋转，以使所述滚珠22利用重力对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行抛光；
抛光完成后，在所述待测晶圆表面的测量点处形成所述测量点对应的凹面浅窝。
对于上述实现方式，在具体实施过程中，如图3所示，待测晶圆表面3包括损伤层31以及无损伤层32；将第一凹面抛光器20限定在测量点处进行减薄加工；详细来说，可以通过人力或电机使传动杆21驱动滚珠22绕其球心进行旋转，如图3中箭头所示。在旋转的同时，可以向套筒环23内持续滴入研磨液，对待测晶圆表面的测量点处进行粗略的研磨，测量点处的晶圆表面被滚珠22磨削后，滚珠22会由于自身重力继续向晶圆表面的内部研磨，从而可以形成凹面浅窝；在按照设定的第一时长t1进行研磨后，可以向套筒环23内持续滴入抛光液，对已形成的凹面浅窝进行精细的抛光。具体来说，研磨液与抛光液的区别在于研磨液中磨粒尺寸较大，抛光液中磨粒为SiO2胶粒，尺寸小且抛光液中含有碱性化学液、分散剂及络合剂等，优选地，抛光液可采用行业内化学机械抛光(CMP，Chemical MechanicalPolishing)工艺所使用的抛光液。按照设定的第二时长t2进行抛光后，可以停止抛光液供应，将第一凹面抛光器20从晶圆表面取下，从而可以在测量点处形成凹面浅窝。如图4所示的截面示意图，该凹面浅窝的深度已穿过待测晶圆表面的损伤层31而到达待测晶圆表面的无损伤层32，从而能够将损伤层31暴露出来；可以理解地，该凹面浅窝的深度通常为数十微米。
基于上述实现方式的具体实施过程，当在所有测量点处均形成凹面浅窝以暴露出损伤层后，可以通过择优腐蚀的方式将损伤层的缺陷进行显现以便观察，具体来说，可以将形成有凹面浅窝的待测晶圆放置于刻蚀花篮中，随后将所述刻蚀花篮放置于赖特(wright)刻蚀剂或塞科(secco)刻蚀剂中进行刻蚀；其中，刻蚀时间为10秒到30秒；将完成刻蚀的待测晶圆洗净后吹干，获得刻蚀后的待测晶圆；在刻蚀后的待测晶圆表面，凹面浅窝中损伤层的缺陷经过刻蚀而显现。
刻蚀工序完成后，可以将刻蚀后的待测晶圆放置于显微镜平台上，分别对每个凹面浅窝进行观察、记录和分析数据，从而得到每个凹面浅窝中损伤层的深度数值；基于此，优选来说，所述基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度，包括：
通过显微镜观察并测量所述凹面浅窝的直径R1以及所述凹面浅窝中无损伤层区域的直径R2；
利用所述凹面浅窝的直径R1、所述凹面浅窝中无损伤层区域的直径R2以及所述滚珠的半径R，根据下式获取所述凹面浅窝中的损伤层深度Δd：
对于上述优选示例，具体来说，参见图4下方所示的凹面浅窝的俯视示意部分，凹面浅窝俯视时为环形图案，其中，凹面浅窝的环中心区域为无损伤32区域，因而不会出现刻蚀坑而凹面浅窝中远离中心的边缘区域为损伤层31区域，分布有蚀坑，并且凹面浅窝的直径为损伤层31区域的最大直径，由此可知，记录凹面浅窝的整个环形直径为R1，凹面浅窝中无损伤层区域的环形直径为R2，滚珠22的半径为R，基于图4所示的几何关系可以获知所述凹面浅窝中的损伤层深度Δd为：
关于形成步骤S11中所述的凹面测量区域的凹面抛光器，在另一些示例中，参见图5所示，第二凹面抛光器50可以包括：外槽51、滾磨柱52、固定器53以及传动件54；其中，外槽51外侧具有竖直方向的导轨511；固定器53连接滾磨柱52，并且能够在导轨511移动从而带动滾磨柱52沿所述待测晶圆表面的竖直方向上下移动，以及固定器53能够保持滾磨柱52上下移动时的水平；传动件54与滚磨柱52相连，可通过人力或电机使滾磨柱52旋转。与第一凹面抛光器20相类似的，第二凹面抛光器50的材质同样优选如聚氯乙烯或聚四氟乙烯材质的耐酸耐碱的材料；进一步来说，滾磨柱52表面根据抛光精度的需要可以在其外层包覆业内用于CMP的抛光垫达到更精细的抛光。基于上述示例所述的第二凹面抛光器50，在一种可能的实现方式中，所述在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域，包括：
通过外槽51将滾磨柱52限定在所述待测晶圆表面的测量点处且所述滚磨柱52的侧面与所述待测晶圆在所述测量点处的表面相接触；
在所述外槽51内加入研磨液，通过所述传动件54驱动所述滾磨柱52以所述滾磨柱52的中心轴旋转，并通过所述固定器53沿所述导轨511向下移动以带动所述滾磨柱52对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行研磨；
粗研磨完成后在所述外槽51内加入抛光液，通过所述传动件54驱动所述滾磨柱52继续以所述滾磨柱52的中心轴旋转，并通过所述固定器53沿所述导轨向下移动以带动所述滾磨柱52对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行抛光；
抛光完成后，在所述待测晶圆表面的测量点处形成所述测量点对应的凹面柱形浅槽。
对于上述实现方式，在具体实施过程中，如图6所示，待测晶圆表面3包括损伤层31以及无损伤层32；将第二凹面抛光器50限定在测量点处进行减薄加工；详细来说，通过人力或电机使传动件54驱动滾磨柱52绕其中心轴旋转，同时向外槽51内持续滴入研磨液，对待测晶圆表面的测量点处进行粗略的研磨，测量点处的晶圆表面被滾磨柱52磨削后，滾磨柱52会基于固定器沿导轨下移的带动，继续向晶圆表面的内部研磨，从而形成凹面柱形浅槽；在按照第一时长t1进行研磨后，可以向外槽51内持续滴入抛光液，对已形成的凹面柱形浅槽进行精细的抛光，与前述示例中所述类似的，研磨液与抛光液的区别在于研磨液中磨粒尺寸较大，抛光液中磨粒为SiO2胶粒尺寸小且抛光液中含有碱性化学液、分散剂及络合剂等，抛光液可理解为行业内CMP工艺所使用的抛光液；按照第二时长t2进行抛光后，可以停止抛光液供应，将第二凹面抛光器50从晶圆表面取下，从而可以在测量点处形成凹面柱形浅槽。如图7所示的截面示意图，该凹面浅窝的深度已穿过待测晶圆表面的损伤层31而到达待测晶圆表面的无损伤层32，从而能够将损伤层31暴露出来；可以理解地，该凹面浅窝的深度通常为数十微米。
将损伤层31暴露完成后，可以通过前述方案中的刻蚀工序进行刻蚀，从而可以将凹面柱形浅槽中损伤层的缺陷经过刻蚀而显现。刻蚀工序完成后，可以将刻蚀后的待测晶圆放置于显微镜平台上，分别对每个凹面浅窝进行观察、记录和分析数据，从而得到每个凹面浅窝中损伤层的深度数值；基于此，优选来说，所述基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度，包括：
通过显微镜观察并测量所述凹面柱形浅槽的宽度w1以及所述凹面柱形浅槽中无损伤层区域的宽度w2；
利用所述凹面柱形浅槽的宽度w1、所述凹面柱形浅槽中无损伤层区域的宽度w2以及所述滾磨柱的底面半径R，根据下式获取所述凹面柱形浅槽中的损伤层深度Δd：
对于上述优选示例，具体来说，参见图7下方所示的凹面柱形浅槽的俯视示意部分，凹面柱形浅槽俯视时为矩形图案，其中，凹面柱形浅槽的中心区域为无损伤32区域，因而不会出现刻蚀坑；而凹面柱形浅槽中远离中心的边缘区域为损伤层31区域，分布有蚀坑，并且凹面柱形浅槽的宽度为损伤层31区域的最大宽度，由此可知，记录凹面柱形浅槽的整个矩形宽度为w1，凹面柱形浅槽中无损伤层区域的矩形宽度为w2，滾磨柱52的底面半径为R，基于图7所示的几何关系可以获知所述凹面柱形浅槽中的损伤层深度Δd为：
基于以上示例方案所述，在每个测量点均获得凹面浅窝中的损伤层深度Δd后，可以对所有测量点的凹面浅窝中的损伤层深度取平均值，从而获取所述待测晶圆的损伤层深度。
基于前述技术方案相同的发明构思，参见图8，其示出了本发明实施例提供的一种晶圆表面损伤层深度测量系统80，该系统可以包括：凹面抛光器81、刻蚀设备82、测量设备83以及计算获取装置84；其中，
所述凹面抛光器81，用于在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；
所述刻蚀设备82，用于通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；
所述测量设备83，用于测量所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数；
所述计算获取装置84，用于基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；以及，根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
可以理解地，图8所示的系统中，各组成设备或装置之间并不存在物理意义上的实体连接关系，各组成设备或装置之间的依照前述技术方案中晶圆表面损伤层深度测量方法的流程实现顺序设置于系统中，所以在图8中通过虚线表示各自在流程中的顺序。
对于图8所示的系统，结合前述技术方案中所阐述的内容，所述凹面抛光器可以包括两种类型。在一些示例中，第一凹面抛光器的组成如图2所示，其组成部件的具体阐述内容与前述技术方案中对于图2所示的阐述一致，在此不再赘述。基于图2所示的第一凹面抛光器，其执行减薄加工工艺流程可以包括：
通过套筒环23将滚珠22限定在所述待测晶圆表面的测量点处；
在所述套筒环23内加入研磨液，通过所述传动杆21驱动所述滚珠22以所述滚珠22球心为中心进行旋转，以使所述滚珠22利用重力对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行研磨；
粗研磨完成后在所述套筒环23内加入抛光液，并通过所述传动杆21继续驱动所述滚珠22以所述滚珠22球心为中心进行旋转，以使所述滚珠22利用重力对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行抛光；
抛光完成后，在所述待测晶圆表面的测量点处形成所述测量点对应的凹面浅窝。
可以理解地，上述工艺流程的具体实施过程，可以参照前述技术方案中针对图3所示内容的阐述，在此不再赘述。
除了第一凹面抛光器以外，在一些示例中，第二凹面抛光器，其组成如图5所示，其组成部件的具体阐述内容与前述技术方案中对于图5所示的阐述一致，在此不再赘述。基于图5所示的第二凹面抛光器，其执行减薄加工工艺流程可以包括：
通过外槽51将滾磨柱52限定在所述待测晶圆表面的测量点处且所述滚磨柱52的侧面与所述待测晶圆在所述测量点处的表面相接触；
在所述外槽51内加入研磨液，通过所述传动件54驱动所述滾磨柱52以所述滾磨柱52的中心轴旋转，并通过所述固定器53沿所述导轨511向下移动以带动所述滾磨柱52对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行研磨；
粗研磨完成后在所述外槽51内加入抛光液，通过所述传动件54驱动所述滾磨柱52继续以所述滾磨柱52的中心轴旋转，并通过所述固定器53沿所述导轨向下移动以带动所述滾磨柱52对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行抛光；
抛光完成后，在所述待测晶圆表面的测量点处形成所述测量点对应的凹面柱形浅槽。
可以理解地，上述工艺流程的具体实施过程，可以参照前述技术方案中针对图6所示内容的阐述，在此不再赘述。
对于图8所示的系统，在一些示例中，所述刻蚀设备84，包括：用于放置所述形成有凹面测量区域的待测晶圆的刻蚀花篮、装盛有赖特刻蚀剂或塞科刻蚀剂的刻蚀剂池、清洗池与风干器；其中，将放置有所述形成有凹面测量区域的待测晶圆的刻蚀花篮放入所述刻蚀剂池中，刻蚀时间为10秒到30秒；将完成刻蚀的待测晶圆放入所述清洗池清洗后通过风干器吹干，获得刻蚀后的待测晶圆。
对于图8所示的系统，所述测量设备83，具体可以为显微镜，在一些示例中，当凹面测量区域为第一凹面抛光器加工形成的凹面浅窝时，可以基于显微镜的测量获得凹面浅窝的直径R1以及所述凹面浅窝中无损伤层区域的直径R2；相应地，所述计算获取装置84，用于利用所述凹面浅窝的直径R1、所述凹面浅窝中无损伤层区域的直径R2以及所述滚珠的半径R，根据下式获取所述凹面浅窝中的损伤层深度Δd：
在另一些示例中，当凹面测量区域为第二凹面抛光器加工形成的凹面柱形浅槽时，可以基于显微镜的测量获得凹面柱形浅槽的宽度w1以及所述凹面柱形浅槽中无损伤层区域的宽度w2；相应地，所述计算获取装置84，用于利用所述凹面柱形浅槽的宽度w1、所述凹面柱形浅槽中无损伤层区域的宽度w2以及所述滾磨柱的底面半径R，根据下式获取所述凹面柱形浅槽中的损伤层深度Δd：
针对上述技术方案，计算获取装置84具体可以是能够执行数据以及信号处理的装置或设备，比如无线装置、移动或蜂窝电话(包含所谓的智能电话)、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制台(包含视频显示器、移动视频游戏装置、移动视频会议单元)、膝上型计算机、桌上型计算机、电视机顶盒、平板计算装置、电子书阅读器、固定或移动媒体播放器，等。本发明实施例对此不作具体限定。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种晶圆表面损伤层深度测量方法，其特征在于，所述方法包括：
在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；
通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；
基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；
根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域，包括：
通过套筒环将滚珠限定在所述待测晶圆表面的测量点处；其中，所述滚珠与一传动杆刚性连接；
在所述套筒环内加入研磨液，通过所述传动杆驱动所述滚珠以所述滚珠球心为中心进行旋转，以使所述滚珠利用重力对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行研磨；
粗研磨完成后在所述套筒环内加入抛光液，并通过所述传动杆继续驱动所述滚珠以所述滚珠球心为中心进行旋转，以使所述滚珠利用重力对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行抛光；
抛光完成后，在所述待测晶圆表面的测量点处形成所述测量点对应的凹面浅窝。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度，包括：
通过显微镜观察并测量所述凹面浅窝的直径R1以及所述凹面浅窝中无损伤层区域的直径R2；
利用所述凹面浅窝的直径R1、所述凹面浅窝中无损伤层区域的直径R2以及所述滚珠的半径R，根据下式获取所述凹面浅窝中的损伤层深度Δd：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域，包括：
通过外槽将滾磨柱限定在所述待测晶圆表面的测量点处且所述滚磨柱的侧面与所述待测晶圆在所述测量点处的表面相接触；其中，所述外槽的外侧具有导轨，所述滾磨柱与固定器及传动件相连；所述固定器能够在所述导轨移动以带动所述滚磨柱沿所述待测晶圆表面的竖直方向上下移动，并且所述固定器能够用于保持所述滚磨柱在上下移动时的水平；
在所述外槽内加入研磨液，通过所述传动件驱动所述滾磨柱以所述滾磨柱的中心轴旋转，并通过所述固定器沿所述导轨向下移动以带动所述滾磨柱对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行研磨；
粗研磨完成后在所述外槽内加入抛光液，通过所述传动件驱动所述滾磨柱继续以所述滾磨柱的中心轴旋转，并通过所述固定器沿所述导轨向下移动以带动所述滾磨柱对所述待测晶圆在所述测量点处的表面进行抛光；
抛光完成后，在所述待测晶圆表面的测量点处形成所述测量点对应的凹面柱形浅槽。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度，包括：
通过显微镜观察并测量所述凹面柱形浅槽的宽度w1以及所述凹面柱形浅槽中无损伤层区域的宽度w2；
利用所述凹面柱形浅槽的宽度w1、所述凹面柱形浅槽中无损伤层区域的宽度w2以及所述滾磨柱的底面半径R，根据下式获取所述凹面柱形浅槽中的损伤层深度Δd：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷，包括：
将所述形成有凹面测量区域的待测晶圆放置于刻蚀花篮后，将所述刻蚀花篮放置于赖特刻蚀剂或塞科刻蚀剂中进行刻蚀；其中，刻蚀时间为10秒到30秒；
将完成刻蚀的待测晶圆洗净后吹干，获得刻蚀后的待测晶圆；其中，所述刻蚀后的待测晶圆表面的凹面测量区域中损伤层的缺陷经过刻蚀而显现。
7.一种晶圆表面损伤层深度测量系统，其特征在于，所述系统包括：凹面抛光器、刻蚀设备、测量设备以及计算获取装置；其中，
所述凹面抛光器，用于在待测晶圆表面所选的测量点处进行减薄加工，形成所述测量点对应的凹面测量区域；
所述刻蚀设备，用于通过择优腐蚀的方式对形成有凹面测量区域的待测晶圆进行刻蚀，以显现所述凹面测量区域中损伤层的缺陷；
所述测量设备，用于测量所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数；
所述计算获取装置，用于基于所述刻蚀完成后的凹面测量区域的几何参数以及所述刻蚀完成后的凹面测量区域中无损伤层的几何参数计算获得所述凹面测量区域中的损伤层深度；以及，根据所有测量点对应的凹面测量区域中的损伤层深度获取所述待测晶圆的损伤层深度。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述凹面抛光器，包括：传动杆、滚珠以及用于容置所述滚珠并限定所述滚珠位置的套筒环；其中，所述滚珠容置于所述套筒环内且能以自身球心为中心进行旋转，所述传动杆与所述滚珠之间刚性连接，所述传动杆能够基于人力或电机带动以驱动所述滚珠绕其自身球心进行旋转。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述凹面抛光器，包括：外槽、滾磨柱、固定器以及传动件；其中，所述外槽外侧具有竖直方向的导轨；所述固定器连接所述滾磨柱，并且能够在所述导轨移动从而带动所述滾磨柱沿所述待测晶圆表面的竖直方向上下移动，以及所述固定器能够保持所述滾磨柱上下移动时的水平；所述传动件与所述滚磨柱相连，能够通过人力或电机使所述滾磨柱绕其中心轴旋转。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述刻蚀设备，包括：用于放置所述形成有凹面测量区域的待测晶圆的刻蚀花篮、装盛有赖特刻蚀剂或塞科刻蚀剂的刻蚀剂池、清洗池与风干器；其中，将放置有所述形成有凹面测量区域的待测晶圆的刻蚀花篮放入所述刻蚀剂池中，刻蚀时间为10秒到30秒；将完成刻蚀的待测晶圆放入所述清洗池清洗后通过风干器吹干，获得刻蚀后的待测晶圆。
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