[发明专利]晶圆表面粗糙度检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体工艺，且尤其涉及一种晶圆表面粗糙度检测方法。

背景技术

对于表面粗糙度的检测，最早人们是用标准样件或样块，通过肉眼观察 或用手触摸，对表面粗糙度做出定性的综合评定。1929年德国的施马尔茨 (g.schmalz)首先对表面微观不平度的深度进行了定量测量。1936年美国的艾 卜特(e.j.abbott)研制成功第一台车间用的测量表面粗糙度的轮廓仪。1940 年英国taylor-hobson公司研制成功表面粗糙度测量仪“泰吕塞夫 (talysurf)”。以后，各国又相继研制出多种测量表面粗糙度的仪器。目前， 测量表面粗糙度常用的方法有：比较法、光切法、干涉法、针描法和印模法 等，而测量迅速方便、测值精度较高、应用最为广泛的就是采用针描法原理 的表面粗糙度测量仪。针描法又称触针法。当触针直接在工件被测表面上轻 轻划过时，由于被测表面轮廓峰谷起伏，触针将在垂直于被测轮廓表面方向 上产生上下移动，把这种移通过电子装置把信号加以放大，然后通过指零表 或其它输出装置将有关粗糙度的数据或图形输出来。

粗糙度测试仪用于计量室及生产现场对工作表面粗糙度进行高精度 的测量，粗糙度测试仪采用接触式方式，能迅速精确直观地测量出表面粗 糙度值，仪器采用电感式探头，测量误差小，重复性好，钻石触针经久耐 用，配置16位单片微处理器，智能化程度高，使用特别方便，能迅速读 出所需的参数，并可根据需要打印出全部测试数据及轮廓图形，LCD能显 示测量过程中的触针位置，避免人为造成的误差。

粗糙度是实际表面同规定平面的小数值范围的偏差，例如图1所示， 图1为表面粗糙度的放大状况示意图，它有许多小的距离很近的峰和谷，它 是晶圆表面纹理的标志。表面微粗糙度测量了晶圆表面最高点和最低点的 高度差别，它的单位是纳米或者埃。粗糙度的标准是用均方根来表示的， 它是规定平面所有测量数值的平方的平均值的平方根。这是一个用来确定 最可能的测量数据的普通统计方法。

对芯片制造来讲，晶圆表面的粗糙度对背面金属薄膜沉积粘附度是相当 重要的，因此，晶圆表面的粗糙度需要实时的加以监控，以确保生产出高品 质的晶圆，而现有的粗糙度测试方法是将晶圆逐个的放到粗糙度测试仪下去 测试，所花费的时间较长，根本无法做到实时监控。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中晶圆表面粗糙度无法实现实时检测的问 题。

本发明提供了一种晶圆表面粗糙度检测方法，包括如下步骤：从同一批 次的晶圆中挑选出至少三个不同粗糙度的晶圆作为样品；将每个所述样品放 到粗糙度测试仪下进行检测，得出各自的粗糙度；将每个所述样品放到光学 检测仪下进行检测，得出各自的反光度；建立所述粗糙度和所述反光度之间 的关系式；将同一批次的晶圆逐个通过光学检测仪进行检测，得出每个所述 晶圆的反光度，根据所述关系式，得出每个所述晶圆的粗糙度。

可选的，所述样品为六个不同粗糙度的晶圆。

可选的，所述关系式为线性关系式。

可选的，用最小二乘法对所述粗糙度和所述反光度的值进行拟合，建立 所述关系式。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：本 发明用光学检测仪代替了粗糙度测试仪，由于光学检测仪直接检测的是反光 度，因此可以实现实时检测，另外预先建立好粗糙度和反光度之间的关系式， 由实时检测出的反光度便可实时得到晶圆的粗糙度，从而确保了生产出的晶 圆为高品质的晶圆。

附图说明

图1为表面粗糙度的放大状况示意图；

图2为本发明晶圆表面粗糙度检测方法的流程图；

图3为本发明晶圆表面粗糙度检测方法一实施例的粗糙度和反光度的关 系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。