[发明专利]一种碳化硅晶圆双面研磨中双面去除量的测定方法及应用

说明书

本发明涉及一种碳化硅晶圆双面研磨中双面去除量的测定方法及应用。其中，测定方法，包括下述步骤：(1)待测碳化硅晶圆切割片，进行大角度倒边，所述的大角度大于40°；(2)测量倒边后的碳化硅晶圆片的双面倒边弧对应弦长度值；(3)倒边后的碳化硅晶圆片在双面研磨设备上，进行晶圆双面研磨加工；(4)双面研磨工艺完成后，取下研磨晶圆片，测量研磨后的双面倒边弧对应弦长度值；(5)根据双面研磨前后倒边弧对应弦长度值，准确计算晶圆双面去除量。

技术领域

本发明属于衬底晶圆加工技术领域，涉及大尺寸衬底晶圆，具体涉及一种碳化硅晶圆双面研磨中双面去除量的测定方法及应用。

背景技术

随着集成电路技术产业的飞速发展，推动相关产品成为国之重器、国防与科学技术现代化发展的富国之鼎。在半导体集成电路产业中，晶圆是集成电路、半导体分立器件和功率器件生产的最重要原材料。百分之九十以上的集成电路是在优质晶圆上制作而成。晶圆的质量与产业供应能力直接影响到集成电路的质量及产品竞争力。所以衬底晶圆制造是集成电路产业上游中最重要的一环。随着晶体生长及加工技术的发展，衬底晶圆制造产业能够不断满足集成电路产业对大尺寸衬底晶圆的需求。大尺寸衬底晶圆可以降低芯片制造成本。但是大尺寸衬底晶圆的加工难度也更高。

随着半导体产业发展，第三代半导体衬底材料碳化硅以其优越的物理与电子学性能而在诸多领域得到重用。碳化硅衬底晶圆的制备不同于硅片晶圆制备，碳化硅(衬底)晶圆两面分别为硅面和碳面，在晶圆制备的研磨抛光工艺中，两个面的去除量是不同的，而且不同的去除量影响了碳化硅晶圆的几何参数。大尺寸衬底晶圆的外延对衬底晶圆的局部平整度、弯曲翘曲度等参数要求更高。碳化硅衬底晶圆双面研磨中双面去除量的准确控制对于衬底晶圆的几何参数精确控制有重要参考意义。

由于多线切割工艺及设备限制，加之碳化硅材料的高硬度，切割的碳化硅晶圆片比最终产品厚度值要大较多，同时每片切割片具有一定的厚度差及弯曲翘曲度，这些参数给后面的研磨抛光带来困难，同时双面研磨工艺需要将切割损伤去掉，这就需要去除一定量的厚度。

进一步的说明，碳化硅晶圆的双面研磨工艺，是将晶圆片放入游星轮中，然后游星轮放在双面研磨设备上，上下研磨盘夹住游星轮，通过上(研磨)盘给予设定的压力，游星轮通过齿轮齿合被设备中心齿和外齿圈带动旋转，研磨时上下研磨盘相对转动，研磨液从上研磨盘的漏液孔流入，通过研磨盘、研磨液、晶圆切割片三者的三体运动，对晶圆片进行研磨。

分析上述碳化硅晶圆片的双面研磨工艺，由于晶圆片双面受压及接触研磨液状态不同，及上下研磨盘、中心齿、齿圈的转速影响不同，很难获得双面去除量相同的晶圆片。而双面去除量的差异对分析双面研磨工艺对碳化硅晶圆的几何参数影响具有重要意义。但是现有双面研磨设备工艺对碳化硅晶圆双面去除量无法准确给出。

发明内容

本发明目的是提供一种碳化硅晶圆双面研磨中双面去除量的测定方法及应用，通过使用大角度倒边的工艺，测量倒边后的碳化硅晶圆双面倒边弧长度，双面研磨后再次测量双面倒边弧长度，经过计算可以准确得到碳化硅晶圆双面的去除量。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：。

本发明的技术效果在于：针对现有技术中存在的困难，本发明提出一种碳化硅晶圆双面研磨中双面去除量的测定方法及应用，通过使用大角度倒边的工艺，测量倒边后的碳化硅晶圆双面倒边弧长度，双面研磨后再次测量双面倒边弧长度，经过计算可以准确得到碳化硅晶圆双面的去除量。

附图说明

图1是本发明的原理图；即(碳化硅)晶圆侧视图，为去除量计算示意图；

其中，E_Si为硅面去除量，E_C为碳面去除量，a_Si为双面研磨前硅面倒边弧长度，a_C为双面研磨前碳面倒边弧长度，b_Si为双面研磨后硅面倒边弧长度，b_C为双面研磨后碳面倒边弧长度，θ为倒边(大)角度。