測量晶片的損傷的深度的方法

測量晶片的損傷的深度的方法
【專利說明】測量晶片的損傷的深度的方法 【技術領域】
[0001 ]諸實施例涉及一種測量對晶片的機械損傷的深度的方法。 【【背景技術】】
[0002] -般而言，晶片制造工藝可包括諸如錠研磨、錠切片，或精研之類的機械表面處理 工藝。
[0003] 由于這些機械表面處理工藝，晶片的表面可能會在機械方面被損傷。可以通過在 諸如研磨或蝕刻之類的后處理中研磨或蝕刻晶片，消除對晶片的機械損傷。
[0004] 可以根據對晶片的機械損傷的深度，確定要在后處理中移除的晶片的量。為此，用 于確定對晶片的機械損傷的深度的測量必須在移除前面。
[0005] 測量對晶片的機械損傷的深度的方法可包括使用蝕刻或拋光的方法、使用X射線 衍射儀的方法、使用喇曼光譜學的方法、使用光致發光的方法，等等。
[0006] 然而，由于使用蝕刻或拋光的方法是有損方法，可能需要很長時間拋光并熱處理 晶片。另外，使用X射線衍射儀的方法可以僅僅判斷晶片是否被損傷，并可以僅以定性方式 確定對晶片的損傷的程度。另外，使用喇曼光譜學的方法和使用光致發光的方法不可能測 量對晶片的損傷的深度。 【
【發明內容】
】 【技術問題】
[0007] 諸實施例提供一種使用非損傷性的方法來準確地測量對晶片的機械損傷的深度 的方法。 【技術方案】
[0008] 根據一實施例，一種測量對晶片的損傷的深度的方法包括:使用X射線衍射設備， 獲取準備的晶片的第一搖擺曲線;在所述第一搖擺曲線中設置具有比基準水平較高強度的 X射線入射角范圍;計算所設置的X射線入射角的面間距;使用所計算出的面間距，計算所述 晶片的應變值；以及，基于所計算出的應變值，提取采樣的應變值;基于對應于所采樣的應 變值中的每一個的X射線衍射光束的強度，根據對所述晶片的損傷程度，建模厚度;基于所 設置的X射線入射角范圍、所計算出的面間距，所采樣的應變值，以及建模的厚度，獲取第二 搖擺曲線;通過改變X射線入射角范圍、所述面間距，所采樣的應變值，以及建模的厚度中的 至少一項，將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線匹配；以及，基于匹配的結果，計算對 所述晶片的損傷的深度。
[0009] 獲取第一搖擺曲線可包括:在所述晶片上設置用于對其進行結晶評估的點；在所 述晶片上的所述設置的點，獲取X射線搖擺曲線；以及，比較所述晶片上的所述設置的點處 的所述X射線搖擺曲線的FWHM(半極大處全寬度），以便根據比較結果，獲取所述第一搖擺曲 線。
[0010] 在X射線搖擺曲線當中，具有最大的FWHM的X射線搖擺曲線可以被選為第一搖擺曲 線。
[0011] 所述第一搖擺曲線飽和時的所述衍射光束的所述強度可以被設置為所述基準水 平。
[0012] 所述晶片的應變值中的每一個都可以是減除面間距和基準面間距之間的比率，所 述基準面間距可以是對應于所述第一搖擺曲線中的所述衍射光束的最大的強度值的面間 距，以及，減除面間距可以是在所述計算面間距時計算出的所述面間距與所述基準面間距 之間的差。
[0013] 在所提取采樣的應變值中，可以基于計算出的應變值的最高值，提取所述采樣的 應變值。
[0014] 根據對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:獲取對應于所述采樣的應變值中的每 一個的所述X射線衍射光束的所述強度；以及，根據對所述晶片的所述損傷的程度，與所獲 取的所述X射線衍射光束的強度成比例地，建模所述厚度。
[0015] 根據對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:根據對晶片的損傷程度，在晶片的深 度方向，將所述晶片分割為多個部分;獲取對應于所采樣的應變值中的每一個的所述X射線 衍射光束的所述強度；以及，與所述X射線衍射光束的所獲取的強度成比例地，在所述部分 中的每一個中設置厚度。
[0016] 在獲取第一搖擺曲線時，所述晶片可以是通過對單晶錠進行切片而獲得的半導體 晶片，或是通過在所述半導體晶片的表面上執行精研、研磨，以及拋光中的至少一項獲得的 晶片。
[0017] 在匹配所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線時，可以通過調整在所述部分中的 每一個中設置的所述厚度，將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線匹配。
[0018] 在計算對所述晶片的損傷的深度時，可以將所述部分中的所述經調整的厚度全部 相加，以便根據所述相加的結果，計算對所述晶片的損傷的所述深度。
[0019] 所述晶片上的用于對晶片進行結晶評估的點可包括所述晶片上的中心點、所述晶 片上的邊緣點，以及沿著所述晶片的半徑位于半途的點。
[0020] 所述晶片上的用于對晶片進行結晶評估的點被定位為，以便彼此徑向地分離。
[0021] 根據另一實施例，一種測量對晶片的損傷的深度的方法包括:準備晶片;使用X射 線衍射設備，獲取所述晶片的第一搖擺曲線;基于所述第一搖擺曲線，根據對所述晶片的損 傷程度，建模厚度;基于所述建模的結果，根據執行計算機模擬的結果，獲取第二搖擺曲線； 將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線進行匹配；以及，基于所述匹配的結果，計算對所 述晶片的損傷的深度。
[0022] 獲取第一搖擺曲線可包括:分別獲取位于所述晶片上的中心點、所述晶片上的邊 緣點，以及沿著所述晶片的半徑位于半途的點處的X射線搖擺曲線；以及，比較所述獲取的X 射線搖擺曲線的FWHM(半極大處全寬度），而選擇獲取的X射線搖擺曲線之中的具有最大的 FWHM的那一個作為所述第一搖擺曲線。
[0023] 根據對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:設置所述第一搖擺曲線飽和時的衍射 光束的強度作為基準水平;設置具有比所述基準水平更高強度的X射線入射角范圍;使用布 拉格定律，計算所設置的X射線入射角的面間距;使用所計算出的面間距，計算所述晶片的 應變值;基于所計算出的應變值的最高值，提取采樣的應變值；以及，基于對應于所采樣的 應變值中的每一個的X射線衍射光束的強度，根據對所述晶片的所述損傷程度，建模所述厚 度。
[0024] 所述晶片的應變值中的每一個都可以是減除面間距和基準面間距之間的比率，所 述基準面間距可以是對應于所述第一搖擺曲線中的所述衍射光束的最大的強度值的面間 距，以及，所述減除面間距可以是在計算面間距中計算出的所述面間距與所述基準面間距 之間的差。
[0025] 根據對晶片的損傷程度來建模厚度可包括:根據對晶片的損傷程度，在晶片的深 度方向，將所述晶片分割為多個部分，獲取對應于所采樣的應變值中的每一個的所述X射線 衍射光束的強度；以及，與所述X射線衍射光束的獲取的強度成比例地，在所述部分中的每 一個中設置厚度。
[0026] 在獲取第二搖擺曲線時，可以基于所設置的X射線入射角、為所設置的X射線入射 角計算出的所述面間距、所采樣的應變值，以及所建模的厚度，獲取所述第二搖擺曲線。
[0027] 在匹配所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線時，可以通過調整在所述部分中的 每一個中設置的所述厚度，將所述第二搖擺曲線與所述第一搖擺曲線匹配。 【有益的效果】
[0028] 諸實施例可以使用非損傷性的方法來準確地測量對晶片的機械損傷的深度。 【【附圖說明】】
[0029] 圖1是示出了根據一實施例的用于檢測晶片的機械損傷的方法的流程圖。
[0030] 圖2是示出了用于對晶片執行結晶評估的方法的示例的流程圖。
[0031] 圖3是示出了晶片上的預定點處的X射線搖擺曲線的圖。
[0032]圖4是示出了圖1中所示出的建模步驟的示例的流程圖。
[0033]圖5是示出了用于說明圖4中所示出的建模步驟的第一搖擺曲線的示例的圖。
[0034]圖6是用于說明建模圖4中所示出的晶片的機械損傷的程度的圖示。
[0035] 圖7A到7D是示出了根據實施例的第一搖擺曲線的實際值和基于模擬的結果，將其 與第二搖擺曲線匹配的過程的圖。
[0036] 圖8是示出了根據使用蝕刻和拋光的方法和實施例的方法測量到的損傷的深度的 圖。 【【具體實施方式】】
[0037] 現在將詳細參考本發明的示例性實施例，在各個附圖中示出了它們的示例。可以 理解，當稱作層(薄膜）、區域、圖案，或元件在在另一層(薄膜）、區域、圖案，或元件"上"或 "下"時，它可以在層、區域、圖案，或元件的緊上面/下面，也可以存在一個或多個中間元件。 當元件被稱作在"上"或"下"，基于元件，可包括"在元件下面"或"在元件上面"。
[0038] 在圖形中，為了描述方便和清楚起見，夸大、省略，或示意性地示出每一層的大小。 此外，每一組成元件的大小沒有完全反映其實際尺寸。另外，在整個附圖中使用相同的附圖 標記來指示相同或相似的元件。在下文中，將參考各個附圖來描述根據諸實施例的測量對 晶片的機械損傷的方法。
[0039