[发明专利]一种用于检测图形衬底的方法和装置

说明书

一种用于检测图形化处理的衬底的方法和装置，通过定义待分析衬底图形化表面自中心至边缘为多个独立的环形区域；选择一光源提供光束照射衬底，通过光学测量仪获取衬底每个环形区域内的多个位置的反射率值或透光率值；通过一控制单元，依据获取的每个环形区域内多个反射率值或透光率值计算出多个反射率或多个透光率平均值和偏差值，将多个反射率平均值或透光率平均值和多个偏差值与预设目标衬底反射率或透光率以及偏差值的阈值逐一相比较，判断所述待测晶片与所述目标晶片是否合格。

技术领域

一种用于检测图形衬底的方法和装置，具体地涉及一种透明的图形化衬底的方法和装置。

背景技术

在蓝宝石图形化衬底领域，以前生产厂家通常会通过3D显微镜或者人工目检的方式来对生产出的蓝宝石衬底进行尺寸方面的分选。但是，3D显微镜的单片扫描时间过长，不能满足大批量的连续生产；而人工目检又容易因为人的个体差异而引起分选标准不一的情况。目前的分选方式演变为通过检测蓝宝石图形化衬底反射率实现，衬底的反射率检测普遍使用反射率测试装置进行分析，其检测原理是通过一光束照射到图形化处理的衬底上，获得反射率值并计算出平均值和标准偏差值，其中标准偏差值以通用的总体标准偏差值进行计算，获得图形化衬底表面的图形化处理的均匀性。由于图形化衬底处理的工艺的局限性，不管是干法蚀刻还是湿法蚀刻，图形化衬底表面会出现靠近边缘以及中心区域的质量差异性。为了分选过程中，精确检测出图形化衬底表面中心区域以及边缘区域的质量差异性并分选出合格的衬底，目前的检测方法主要有如图1所示，测量分散在衬底上一条直径上的五个点值反射率值并计算平均值和偏差值来判断均匀性，然而该检测方式测量值太少，并且具有一定的随机性，不能反映整片衬底的均匀性。另外一种检测方式如图2所示，将衬底表面划分为多个检测区域，每一个检测区域为方形区域，通过光源移动至每个方形区域测出一个反射率值，光源移动方式如图2中虚线所示，最后依据多个区域获得的多个反射率值计算平均值以及标准偏差值，并与标准值进行比较，以判断衬底图形是否合格。然而根据该检测方式的检测结果只有一个反射率平均值以及一个标准偏差值来反映整片衬底的均匀性。而衬底表面图形化处理为整片衬底表面常见为形成多个独立的图形，图形的尺寸常见为几个微米级，考虑到后期外延生长的质量控制，整片衬底每个局部区域的图形均匀性均需要严格控制。而当图形化处理的衬底部分局部区域质量偏差太大，其它区域质量好，如图2所示的这一种检测方式获得的该一个反射率平均值以及一个标准偏差值不能反映出该局部区域质量偏差性。此外，目前的衬底常出现中心至边缘部分质量差异性较大，在外延生长过程中，这种质量差异性会到至边缘翘曲，靠近中心区域凹陷，形成碗状不平整的现象。因此，为了筛选出更均匀图案化衬底，尤其是内外圈质量差异性更小的衬底，需要建立一个更精确的检测方法。

发明内容

为了更准确地反映图形化衬底表面的均匀性，筛选更均匀的图形化衬底，本发明提供如下一种用于检测图形化处理的衬底的方法，包括如下步骤：

定义待分析衬底图形化表面自中心至边缘为多个独立的环形区域；

选择一光源提供光束照射衬底，通过光学测量仪获取衬底每个环形区域内的多个位置的反射率值；

通过一控制单元，依据获取的每个环形区域内的多个反射率值计算出每个环形区域内的反射率平均值和偏差值，将每个环形区域内的多个反射率平均值和多个偏差值与预设目标衬底反射率阈值一以及偏差值阈值一逐一相比较，判断所述待测晶片与所述目标晶片是否合格。

所述预设的目标衬底的反射率阈值一定义为合格的衬底的反射率的临界值，临界值为反射率的上下限两个值，即通过测量的平均值与目标衬底的阈值相比较，判断测量的反射率或透光率是否在合格范围内。

所述偏差值阈值一定义为反射率偏差值的临界值，临界值为反射率偏差值的上限值，即偏差通过测量的平均值偏差值与目标衬底的反射率偏差的上限值相比较，判断反射率差异值是否在合格的范围内。