[发明专利]晶圆背封薄膜边缘去除宽度的检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及一种晶圆背封薄膜边缘去除宽度的检测系统及检测方法，所述检测系统包括：晶圆承载结构，包括基座和可旋转的设置于基座上的承载台；图像获取结构，用于在承载台带动晶圆以预设速度旋转一周的过程中，以预设频率获得多个晶圆边缘的图像；图像处理结构，包括第一图像处理单元和第二图像处理单元，第一图像处理单元用于对图像获取结构获取的晶圆边缘的图像进行二值化处理，以获取每个晶圆边缘的图像中的背封薄膜边缘的第一位置信息和晶圆边缘的第二位置信息，第二图像处理单元用于根据第一位置信息和第二位置信息获得背封薄膜边缘的去除宽度；第二图像处理结构，根据去除宽度是否位于预设范围内判断背封薄膜边缘去除是否符合标准。

技术领域

本发明涉及硅片产品制作技术领域，尤其涉及一种晶圆背封薄膜边缘去除宽度的检测系统及检测方法。

背景技术

集成电路特征线宽尺寸的不断减小对衬底硅晶圆的要求变高，控制单晶硅的原生缺陷变得愈来愈困难，因此外延片越来越多地被采用。外延片具有抛光片所不具有的电学特性，并消除了许多在晶体生长和随后的晶片加工过程中所引入的表面/近表面缺陷。外延片多应用于逻辑电路芯片、DRAM及CMOS器件中，在提高器件性能和芯片成品率方面，比抛光片更有优势。

为了抑制衬底中的杂质在高温外延过程中挥发出来，造成非主掺杂质的自掺杂，外延的衬底片，尤其是重掺衬底片一般采用背封SiO₂膜的方式来避免或减少这种掺杂。而背封SiO₂膜的工艺通常采用化学气相沉积法，无论背面，正面还是边缘都会生成SiO₂膜。晶圆正面不需要的SiO₂膜，通过浸泡HF溶液的方式很容易去除，或者直接进行抛光工艺也可将其全部去除干净，而边缘的SiO₂膜去除起来就相对复杂很多。背封工艺过程中如果边缘有SiO₂膜残留，在后面的外延过程中就会作为成核中心，在晶圆边缘形成多晶、非晶，并向中心延伸，也会给晶圆带来局部应力变化，从而在外延生长过程中引入位错，层错等，引起器件漏电流的增加，降低栅氧化层质量，严重的可直接造成击穿。因此边缘SiO₂膜的去除非常重要。

相关技术中的背封膜边缘去除宽度的测量技术，通常采用人工选点、配合显微镜进行，在晶圆边上选取若干个点放置在显微镜下，通过肉眼分辨背封膜边缘与晶圆薄膜边缘，记录二者刻度差作为背封膜边缘去除宽度的值，将多个选点处的背封膜边缘去除宽度取平均值即为所需，这种人工选点配合显微镜检测的方法具有数据全面性不足、速度慢、肉眼识别误差大等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆背封薄膜边缘去除宽度的检测系统及检测方法，解决人工测量背封膜边缘去除宽度数据全面性不足且误差大的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种晶圆背封薄膜边缘去除宽度的检测系统，包括：

晶圆承载结构，包括基座和可旋转的设置于所述基座上的承载台；

图像获取结构，用于在所述承载台带动晶圆以预设速度旋转一周的过程中，以预设频率获得多个晶圆边缘的图像；

第一图像处理结构，包括第一图像处理单元和第二图像处理单元，所述的第一图像处理单元用于对所述图像获取结构获取的图像进行二值化处理，以获取每个所述晶圆边缘的图像中背封薄膜边缘的第一位置信息和晶圆边缘的第二位置信息，所述第二图像处理单元用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获得背封薄膜边缘的去除宽度；

第二图像处理结构，根据所述去除宽度是否位于预设范围内判断背封薄膜边缘去除是否符合标准，若所述去除宽度位于所述预设范围之外，则判断背封薄膜边缘去除不符合标准。

可选的，所述预设频率为图像获取的频率：在晶圆旋转过程中，每隔预设旋转角度，所述图像获取结构获取一次晶圆边缘的图像，所述预设旋转角度小于或等于5度。

可选的，所述图像获取结构包括CCD相机。