CN207852625U - 一种半导体衬底的处理系统 - Google Patents

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赵中阳
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Beijing Parker Trade Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种半导体衬底的处理系统，具体地是一种能够快速准确测量GaAs晶片的应力并进行精准退火处理的处理系统，通过第一快速应力监测装置能够快速的获得所处理GaAs晶片的整体应力分布并进行标记，通过第二应力精确监测装置，获得应力较大的区域精确的应力值，依照所测量的应力值，对于应力较大区域采用激光退火装置进行退火，改善晶片的应力分布；本实用新型具有操作方便、性能可靠、修复效率高等特点。

Description

一种半导体衬底的处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种半导体衬底的处理系统，特别的本实用新型涉及GaAs 衬底的处理系统。
背景技术
砷化镓(GaAs)是化合物半导体中最重要、用途最广泛的半导体材料之一，也是目前研究得最成熟、生产量最大的化合物半导体材料。在GaAs晶片如存在应力分布不均匀的现象会对该晶片所制备的元器件的质量产生显著的影响。而在现有GaAs晶片生产环节中的应力监测工艺存在效率不高的问题，特别是对于比较准确的评估晶片应力值并有针对性的制定相应的退火修复工艺的操作效率不高，无法适应大规模晶片制作工艺的产品质量控制要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是设计并提供一种能够快速准确测量GaAs 晶片的应力并进行精准退火处理的处理系统。本实用新型具有操作方便、性能可靠、修复效率高等特点。
本实用新型半导体衬底的处理系统的技术解决方案是：提供一种半导体衬底的处理系统，包括，晶片处置工作台，用于置放被处理的GaAs晶片；采用第一快速应力监测装置测试被测试晶片的一个或多个GaAs晶片分布情况，并对测试结构进行图片记录，通过该第一快速应力监测装置能够快速的获得所处理 GaAs晶片的整体应力分布。如果被测GaAs晶片应力分布均匀，则测试下一批样品；如被测GaAs晶片应力分布不均匀，则标记应力分布不均匀的区域101，即通过第一快速应力监测装置获得应力较大的区域101，所述被标记得区域101面积对应于整个晶片面积而言只是其中的一个或若干个区域，面积分布较小。
第二应力精确监测装置，该监测装置仅需对应力较大的区域101进行监测，并够获得所探测区域精确的应力值；
精确退火装置，所述精确退火装置为激光退火装置，该激光退火装置能够对特定的应力较大的区域101进行位置精准的退火工艺处理，并且根据待处理区域的精确的应力值情况，精确控制激光退火工艺能量密度和退火时间，从而降低相应区域的应力值，改善晶片的质量。
提供一种GaAs晶片处理方法，包括，将被处理一个或多个GaAs晶片放置在处置工作台上；其特征在于，采用第一快速应力监测装置测试被测试的一个或多个GaAs晶片分布情况，并对测试结果进行记录，通过该第一快速应力监测装置能够快速的获得所处理GaAs晶片的整体应力分布；
如果被测GaAs晶片应力分布均匀，则测试下一批样品；如被测GaAs晶片应力分布不均匀，则标记该晶片中应力分布不均匀的区域101；
采用第二应力精确监测装置对晶片进行应力测试，该精确监测装置仅需对应力较大的区域101进行监测，并够获得所探测区域精确的应力值；
使用精确退火装置对晶片进行退火处理，所述精确退火装置为激光退火装置，该激光退火装置能够对特定的应力较大的区域101进行位置精准的退火工艺处理，并且根据待处理区域的精确的应力值情况，精确控制激光退火工艺能量密度和退火时间，从而降低相应区域的应力值，改善晶片的质量。
本实用新型半导体衬底的处理系统的技术解决方案中所述第一快速应力监测装置为扫描红外偏振应力监测仪，所述第二应力精确监测装置是高分辨率x射线衍射测试仪。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种半导体衬底的处理系统的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种半导体衬底的处理方法的流程示意图；
图3为本实用新型提供的一种半导体衬底的处理方法中快速应力监测装置对GaAs晶元的应力测试示意图。
具体实施方式
在图1中示意性第示出了本实用新型的一个实施例的半导体衬底的处理系统的结构示意图，该半导体衬底处理系统具有晶片容置台11，用于置放被处理的GaAs晶片；
第一快速应力监测装置(12)，所述第一快速应力监测装置为扫描红外偏光镜应力监测仪；
第二应力精确监测装置(13)，所述第二应力精确监测装置是高分辨率x射线衍射测试仪够获得所探测区域精确的应力值；
精确退火装置(14)，所述精确退火装置为激光退火装置，能够对特定的应力较大的区域进行位置精准的退火工艺处理，从而降低相应区域的应力值，改善晶片的质量。
在图2中示意性第示出了本实用新型的一个实施例的半导体衬底的处理方法流程示意图，具体包括：
步骤一，将被处理一个或多个GaAs晶片放置在晶片容置台11上；采用第一快速应力监测装置测试被测试的一个或多个GaAs晶片分布情况，并对测试结果进行记录，通过该第一快速应力监测装置能够快速的获得所处理GaAs晶片的整体应力分布；
步骤二，对步骤一的测试结果进行判断，如果被测GaAs晶片应力分布均匀，则测试下一批样品；
步骤三，如被测GaAs晶片应力分布不均匀，例如呈现附图3所示的不均匀的应力分布状态，则标记应力分布不均匀的区域101，并送第二应力精确监测装置进行监测；
步骤四，采用第二应力精确监测装置，该监测装置仅需对应力较大的区域 101进行监测，所述第二应力精确监测装置是高分辨率x射线衍射应力测试仪，并能够获得所探测区域精确的应力值,所述被标注的区域101中心的应力测试结果为:εxx＝+181×10-5,εyy＝-130.7×10-5,εzz＝+36.0×10-5,εxy＝+68.6×10-5, εxz＝+32×10-5,εyz＝+48×10-5,|εr-εt|＝360.2×10-5；
步骤五，精确退火装置，所述精确退火装置为激光退火装置，该激光退火装置能够对特定的应力较大的区域101进行位置精准的退火工艺处理，并且根据待处理区域的精确的应力值情况，精确控制激光退火工艺能量密度和退火时间，经过激光退火工艺后所述被标注的区域101中心的应力测试结果为:εxx＝-24.8×10-5, εyy＝-20.4×10-5,εzz＝+24.6×10-5,εxy＝-26.4×10-5,εxz＝-1.3×10-5,εyz＝-2.3-5, |εr-εt|＝53.3×10-5；可以看出晶片的质量得到了显著的改善；其中快速应力监测装置对GaAs晶元的应力测试示意图如图3所示，图3(a)为待检测芯片示意图，图 3(b)为检测结果示意图。
以上显示和面熟了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此无论从哪一点来看，军营将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明书限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应当将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施例方式今包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

Claims (3)

1.一种半导体衬底的处理系统，包括，
晶片处置工作台，用于置放被处理的GaAs晶片；
第一快速应力监测装置，通过该第一快速应力监测装置能够快速的获得所处理GaAs晶片的整体应力分布；对GaAs晶片的中应力较大的区域进行标定，即通过第一快速应力监测装置获得应力较大的区域(101)；
第二应力精确监测装置，该监测装置对应力较大的区域(101)进行监测，并够获得所探测区域精确的应力值；
精确退火装置，所述精确退火装置为激光退火装置，该激光退火装置能够对特定的应力较大的区域进行位置精准的退火工艺处理，并且根据待处理区域的精确的应力值情况，精确控制激光退火工艺能量密度和退火时间，从而降低相应区域的应力值，改善晶片的质量。
2.根据权利要求1所述的半导体衬底的处理系统，所述第一快速应力监测装置为扫描红外偏振光应力监测仪，所述第二应力精确监测装置是高分辨率x射线衍射应力测试仪。
3.根据权利要求1所述的半导体衬底的处理系统，所述应力值较大的区域(101)根据实际探测结果获得，具有一个或多个区域分布。
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