[发明专利]晶圆表面损伤的检测方法及检测系统

说明书

一种晶圆表面损伤的检测方法及检测系统，包括：提供晶圆，所述晶圆的表面具有金属‑介质层的堆叠结构；测量所述晶圆表面的第一平带电压；自所述晶圆的另一表面，对所述晶圆进行工艺处理；测量所述晶圆表面的第二平带电压；根据所述第一平带电压以及第二平带电压，确定所述金属‑介质层的堆叠结构周围预设范围内的晶圆表面损伤。本发明可以提高损伤检测的效率和准确性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆表面损伤的检测方法及检测系统。

背景技术

随着柔性电子(Flexible Electronics)应用的兴起，对三维集成封装的需求越来越强烈，对芯片、电子产品的尺寸要求也越来越高，在越来越多的封装形式中，采用超薄(如厚度小于100μm)晶圆进行封装。

以12寸晶圆为例，其厚度为775μm，因此在磨削阶段需要去除约700μm厚的晶圆材料。硅片背面减薄技术有很多种，如磨削、抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀等。如晶圆自旋转磨削方法因其具有效率高、成本低的特点，成为当前主流的硅晶圆磨削技术。

然而在减薄过程中，不可避免地产生硅晶圆损伤(defect)，如相变、位错、微裂纹等损伤，影响器件功能，严重时甚至导致晶圆报废，然而现有的晶圆表面损伤的检测方法，在评估表面损伤时的效率、准确性和评估成本均不佳。

亟需一种晶圆表面损伤的检测方法，能够有效、快速的评估表面损伤。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种晶圆表面损伤的检测方法及检测系统，可以提高损伤检测的效率和准确性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种晶圆表面损伤的检测方法，包括：提供晶圆，所述晶圆的表面具有金属-介质层的堆叠结构；测量所述晶圆表面的第一平带电压；自所述晶圆的另一表面，对所述晶圆进行工艺处理；测量所述晶圆表面的第二平带电压；根据所述第一平带电压以及第二平带电压，确定所述金属-介质层的堆叠结构周围预设范围内的晶圆表面损伤。

可选的，所述金属介质层的堆叠结构位于所述晶圆的正面，所述晶圆的正面或背面还具有电学接入结构，所述电学接入结构包括金属层；其中，在测量所述第一平带电压以及第二平带电压的过程中，所述金属-介质层的堆叠结构的表面施加有电压，所述电学接入结构的表面施加有电极电压，且所述电极电压与所述金属-介质层的堆叠结构的表面施加的电压极性相反。

可选的，所述电学接入结构为第一电极结构，且所述第一电极结构位于所述晶圆的正面。

可选的，所述电学接入结构为第二电极结构，且所述第二电极结构位于所述晶圆的背面。

可选的，所述电学接入结构为金属-介质层的正面堆叠结构，且所述金属-介质层的正面堆叠结构位于所述晶圆的正面。

可选的，所述晶圆包括多个区域，每个区域具有各自的金属-介质层的堆叠结构以及电学接入结构；根据所述第一平带电压以及第二平带电压，确定所述金属-介质层的堆叠结构周围预设范围内的晶圆表面损伤包括：在各个区域，比较所述晶圆表面的第一平带电压以及第二平带电压，以确定各个区域的晶圆表面损伤。

可选的，所述金属-介质层的堆叠结构位于所述晶圆的半导体衬底的表面，所述金属-介质层的堆叠结构包含介质层，以及位于所述介质层表面的金属层；其中，在所述金属-介质层的堆叠结构以及所述电学接入结构的表面施加电压时，形成在所述金属层、介质层、半导体衬底以及所述电学接入结构之间的载流子移动通路。

可选的，所述晶圆的半导体衬底为硅衬底。

可选的，所述电学接入结构中的金属层为环绕所述金属-介质层的堆叠结构的金属环或金属框。

可选的，所述电学接入结构中的金属层为金属块。