本發(fā)明涉及晶圓加工，尤其涉及一種監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅功率器件如碳化硅二極管，器件厚度越薄可以得到更低的閾值電壓vf和更高的浪涌參數(shù)，碳化硅晶圓尺寸越大可以做更多的單顆管芯，降低單顆管芯成本。因此，碳化硅晶圓在往超薄和大尺寸發(fā)展。但是碳化硅晶圓片在減薄工藝過程中，如果研磨輪質(zhì)量出問題，例如更換研磨輪組合、研磨工藝變更、碳化硅晶圓來料異常和/或前段工藝異常等，都會影響研磨質(zhì)量，從而導(dǎo)致碳化硅超薄晶圓片的翹曲缺陷。

2、碳化硅晶圓片在研磨過程中，會在碳化硅晶圓片中積累大量應(yīng)力，導(dǎo)致碳化硅晶圓片翹曲過大，背面工藝作業(yè)受限。碳化硅晶圓量產(chǎn)線需要監(jiān)控研磨質(zhì)量，以及時發(fā)現(xiàn)因為研磨質(zhì)量不符合要求而導(dǎo)致的翹曲超規(guī)格，進行對應(yīng)的處理，防止在后續(xù)背面工藝作業(yè)過程中傳片異常，避免碎片和撞壞機械手臂。

3、目前晶圓翹曲測量設(shè)備主要針對常規(guī)厚度，對碳化硅超薄片不能兼容，因此需要一種可以測量碳化硅超薄晶圓的翹曲的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，該方法可以測量碳化硅超薄晶圓的翹曲，從而及時發(fā)現(xiàn)研磨質(zhì)量異常，避免在背面工藝作業(yè)過程中出現(xiàn)傳片異常，保證碳化硅晶圓片的加工質(zhì)量。

2、一種監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，包括：

3、在碳化硅晶圓表面設(shè)置n個采樣點；其中，n≥2；

4、測量n個所述采樣點的粗糙度，所述粗糙度在顯微鏡下測量得到；

5、根據(jù)所述粗糙度監(jiān)控研磨質(zhì)量，所述粗糙度與所述碳化硅晶圓的翹曲呈正相關(guān)；

6、若所述研磨質(zhì)量異常，則更換研磨設(shè)備，或調(diào)整工藝參數(shù)。

7、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述更換研磨設(shè)備，包括：

8、將當前研磨輪更換為替代研磨輪；

9、將當前碳化硅晶圓更換為替代碳化硅晶圓。

10、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述調(diào)整工藝參數(shù)，包括：

11、增大或減小當前研磨速度；

12、增大或減小當前進料速度。

13、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述根據(jù)所述粗糙度監(jiān)控研磨質(zhì)量，包括：

14、計算n個所述粗糙度的參考區(qū)間；

15、將位于所述參考區(qū)間外的所述粗糙度判定為異常粗糙度；

16、多次測量所述異常粗糙度對應(yīng)的采樣點的粗糙度；

17、若多次測量之后，所述采樣點的粗糙度仍然存在異常，則判定研磨異常，停止加工，排查所述研磨異常的因素。

18、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述計算n個所述粗糙度的參考區(qū)間，包括：

19、計算n個所述粗糙度的平均值，得到平均粗糙度；

20、計算n個所述粗糙度的標準差，得到粗糙度標準差；

21、將所述平均粗糙度減去所述粗糙度標準差的3倍，得到數(shù)值分布下限；

22、將所述平均粗糙度加上所述粗糙度標準差的3倍，得到數(shù)值分布上限；

23、將所述數(shù)值分布下限和所述數(shù)值分布上限組成參考區(qū)間。

24、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述在碳化硅晶圓表面設(shè)置n個采樣點，包括：

25、在碳化硅晶圓表面隨機選擇n個采樣點；

26、或在所述碳化硅晶圓表面選取第一直線和第二直線，在所述第一直線上選擇k1個采樣點，在所述第二直線上選擇k2個采樣點；其中，所述第一直線與所述第二直線相交或平行，n＝k1+k2。

27、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述測量n個所述采樣點的粗糙度，包括：

28、選擇采樣圖形，所述采樣圖形為矩形或圓形；

29、根據(jù)所述采樣圖形確定第i個所述采樣點的區(qū)域；

30、測量第i個所述采樣點的區(qū)域內(nèi)的粗糙度。

31、在本發(fā)明較佳的技術(shù)方案中，所述根據(jù)所述采樣圖形確定第i個所述采樣點的區(qū)域，包括：

32、若所述采樣圖形為矩形，則以第i個所述采樣點為中心，根據(jù)長度和寬度確定第i個所述采樣點的區(qū)域；

33、若所述采樣圖形為圓形，則以第i個所述采樣點為中心，根據(jù)半徑確定第i個所述采樣點的區(qū)域。

34、本發(fā)明的有益效果為：

35、本發(fā)明提供的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法包括在碳化硅晶圓表面設(shè)置n個采樣點，測量n個采樣點的粗糙度。根據(jù)粗糙度監(jiān)控研磨質(zhì)量，若研磨質(zhì)量異常，則更換研磨設(shè)備，或調(diào)整工藝參數(shù)。碳化硅晶圓表面的粗糙度與碳化硅晶圓的翹曲呈正相關(guān)，在碳化硅晶圓表面設(shè)置n個采樣點，n≥2，n個采樣點的粗糙度可以較為全面的反映碳化硅晶圓表面各個位置的加工情況。一個采樣點的粗糙度較大，說明碳化硅晶圓在該點的局部翹曲較大；n個采樣點的粗糙度均較大，說明碳化硅晶圓整體的翹曲較大。在加工碳化硅晶圓的過程中監(jiān)控碳化硅晶圓表面n個采樣點的粗糙度，根據(jù)粗糙度可以及時判斷研磨質(zhì)量是否存在異常，在研磨質(zhì)量存在異常時，在硬件上更換研磨設(shè)備，或在軟件上調(diào)整工藝參數(shù)，可以避免在后續(xù)加工過程中出現(xiàn)加工異常。顯微鏡具有較高的分辨率，可以反映出碳化硅超薄晶圓表面的粗糙度，在顯微鏡下測量出采樣點的粗糙度，從而監(jiān)控碳化硅超薄晶圓的翹曲。

技術(shù)特征：

1.一種監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述更換研磨設(shè)備，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述調(diào)整工藝參數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述粗糙度監(jiān)控研磨質(zhì)量，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述計算n個所述粗糙度的參考區(qū)間，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述在碳化硅晶圓表面設(shè)置n個采樣點，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述測量n個所述采樣點的粗糙度，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述采樣圖形確定第i個所述采樣點的區(qū)域，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種監(jiān)控碳化硅晶圓翹曲的方法，包括：在碳化硅晶圓表面設(shè)置N個采樣點，其中，N≥2。測量N個采樣點的粗糙度，粗糙度在顯微鏡下測量得到。根據(jù)粗糙度監(jiān)控研磨質(zhì)量，粗糙度與碳化硅晶圓的翹曲呈正相關(guān)。若研磨質(zhì)量異常，則更換研磨設(shè)備，或調(diào)整工藝參數(shù)。一個采樣點的粗糙度較大，說明碳化硅晶圓在該點的局部翹曲較大；N個采樣點的粗糙度均較大，說明碳化硅晶圓整體的翹曲較大。在加工碳化硅晶圓的過程中監(jiān)控碳化硅晶圓表面N個采樣點的粗糙度，根據(jù)粗糙度可以及時判斷研磨質(zhì)量是否存在異常，在研磨質(zhì)量存在異常時，在硬件上更換研磨設(shè)備，或在軟件上調(diào)整工藝參數(shù)，可以避免在后續(xù)加工過程中出現(xiàn)加工異常。

技術(shù)研發(fā)人員：李輝斌,陳慧,邱舜國,周天彪,鐘泳生
受保護的技術(shù)使用者：珠海格力電子元器件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26