[实用新型]晶圆制样装置

说明书

本实施例涉及一种晶圆制样装置，包括：底座；定位轴，设置于底座上；承载结构，包括一穿设于定位轴内的转轴，以及设置于转轴上的载台；圆心定位结构，包括均匀的围设于定位轴的外围的多个伸缩抓手，用于控制多个伸缩抓手同步进行伸缩运动的第一控制单元，以及用于感应多个伸缩抓手是否与晶圆接触的传感器；待切割位置确定结构，包括用于控制载台转动的第二控制单元，以及位于载台的一侧的寻边器，寻边器用于在载台带动其上的晶圆转动的过程中，确定晶圆上的缺口的位置，第二控制单元还用于根据缺口的位置控制载台转动，以使得待切割位置位于预设位置；切割裂片结构，用于对晶圆的待切割位置进行切割裂片。

技术领域

本实用新型涉及晶圆产品制作技术领域，尤其涉及一种晶圆制样装置。

背景技术

在半导体硅片的制造过程中，单晶硅棒的质量决定硅片的质量，因此，提高单晶硅棒的质量极为重要，而在拉晶过程中会产生很多的原生缺陷，其根据不同的检测方法可分为COP(Crystal Originated Particle，晶体原生颗粒)缺陷、 FPD(Flow pattern defect，流动图案缺陷)和LSTD(Laser scattering topography defect，激光散射层析缺陷)，DSOD(Direct surface oxide defect，直接表面氧化缺陷)。COP、FPD、LSTD、DSOD缺陷的尺寸依次减小。这些缺陷对于后续用硅片制成半导体器件造成严重的不良影响，如果缺陷出现在硅片近表面的器件有源区域，则可能导致PN结漏电，造成器件失效。因此，降低在拉制单晶硅棒的过程中的原生缺陷是提高硅片质量的关键环节。

为了保证晶圆的品质，提高集成电路产品成品率，需要一种方法来分析晶圆中的缺陷分布，对拉制的每一根单晶硅棒的不同部位抽取样品进行缺陷检测，监测晶圆中的缺陷的密度和分布，以便控制和避免产品的不良，找出最佳单晶工艺条件，降低单晶硅棒的生长缺陷，提高晶圆质量。

随着集成电路的飞速发展，特征线宽由原来的28nm下降至7nm，目前，微电子领域中所采用的元器件的特征线宽正在向2nm以下的制程发展，对晶圆衬底提出了更高的要求。这就要求在评价大直径直拉单晶硅中存在的空洞型原生微缺陷的方法向更小尺寸发展。空洞型原生微缺陷尺寸在数十纳米或更小的情况下，LSTD检测方法是评价空洞型原生微缺陷最科学的、灵敏的方法。

LSTD测试是一种测试小尺寸COP缺陷分布的方法，它利用激光断面扫描技术(Laser scanning tomography)处理后通过TEM(Transmission electron microscope，透射电子显微镜)观测晶体缺陷，所测缺陷大小为数十纳米。LSTD 的检测方法具体的操作为：沿着过圆心的直线将晶圆切割成两半，半块晶圆放置在检测平台上，红外光束照射到晶圆截面上，红外光在缺陷处被散射，并被 CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)摄像机抓取到，形成缺陷微观形貌图。

晶圆切割裂片是LSTD检测过程中的重要工序，现有技术在进行晶圆切割裂片时，通常采用金刚石刀手动沿着待裂片位置划出一定深度的划痕，然后采用机械力将其沿划线部位掰断。而采用这样的切割裂片方式具有以下问题：

1.由于晶圆的脆硬特性，手动切割裂片过程中容易产生刻痕弯曲、崩边、破碎、裂片轨迹偏移等缺陷，造成切割裂片质量不高，裂片后的晶圆样品完整性受到限制，损耗大幅增加且制样效率较低，难以确保晶圆切割裂片的精度和稳定性，进而影响检测结果的准确性。

2.为了保证过圆心截面的完整性，需要避开晶圆notch槽并要沿着晶格方向进行裂片，通常是在与notch槽呈90°方向进行切割且要求裂痕过圆心，这就要求准确找到与notch槽垂直的方向，现有手动切割裂片无法准确找到切割位置。

3.手动切割裂片效率低，精度和重复性差，费时费力，样品制备质量对测试结果影响较大，对操作人员的熟悉程度要求高。

实用新型内容