[发明专利]应力分量的解耦检测方法与装置

说明书

本发明提供了一种应力分量的解耦检测方法与装置，该方法包括：获取在不同检测条件下对待检测对象的目标晶面进行检测得到的拉曼频移增量的实测值；获取待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值；若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。在本发明中，能够对待检测对象的目标晶面的应力分量进行解耦分析，最终得到的应力分量的解耦结果准确性好，缓解了现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。

技术领域

本发明涉及半导体材料的技术领域，尤其是涉及一种应力分量的解耦检测方法与装置。

背景技术

在微纳尺度的力学实验分析方面，显微拉曼光谱技术已经取得了一系列丰硕的科学研究与工程应用成果。特别是，该技术已经成为半导体行业中用于晶体硅(包括单晶硅和多晶硅)材料内应力分析的重要手段。

目前，针对单晶硅特别是其最常见的{100}晶面上的应力检测，已有的显微拉曼技术只能给出被测表面的两个主应力的和，无法实现复杂应力状态的应力分量解耦分析，特别是无法得出切应力或者主应力方向，导致面向新型半导体器件的研发与制造工程中的质量控制缺少有效的检测手段。

综上，现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态的应力分量解耦分析。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应力分量的解耦检测方法与装置，以缓解现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种应力分量的解耦检测方法，包括：

获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，所述显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照所述待检测对象的目标晶面与所述四自由度样品台的角位移平面平行的原则将所述待检测对象置于所述四自由度样品台上；

获取所述待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，所述当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，所述初始应力分量为赋值得到的应力分量；

若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将所述当前应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。

进一步地，所述检测条件包括：所述目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与所述测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散射光检偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；

其中，所述测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，所述不同检测条件包括：在不改变所述第二夹角、所述第三夹角和所述第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整所述第一夹角的大小。

进一步地，通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值包括：