一种精确测量硅片上下面去除量的方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及去除量测量方法。

背景技术：

研磨(lapping)大多采用双面研磨的方式，其一个重要目的在于去除切片造成的线痕及表面损伤层，同时使硅片厚度达到下一步工序的要求。硅片上下面研磨去除的厚度须满足一定的量，才能达到上述的目的。因此，研磨过程中硅片厚度去除量的测量就尤为重要。

现有通常的测量方法：研磨前用厚度测量仪测量硅片的厚度，研磨后再用厚度测量仪测量硅片的厚度，两者厚度差的一半视为上下面的去除量。这种测量方法的重要前提是，假设硅片上下面的去除量近似相等。但现有的研磨机无法准确保证上下面去除量相同，现有的测量方法也无法精确测量上下面各自的去除量。如出现一面去除量远多于另一面，而总去除量满足要求，作业人员又未发现异常，将会给下一步工序造成严重不良，导致成本浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种精确测量硅片上下面去除量的方法，以解决上述至少一个技术问题。

本发明的技术方案是：一种精确测量硅片上下面去除量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，研磨前用倒角轮廓仪测量硅片尺寸参数，硅片尺寸参数包括硅片上倒角宽幅、硅片下倒角宽幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；

步骤二，硅片研磨后，再次用倒角轮廓仪测量硅片尺寸参数，硅片尺寸参数包括硅片上倒角宽幅、硅片下倒角宽幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；

步骤三，通过计算模块将研磨前以及研磨后的硅片上倒角宽幅相减，并根据三角函数公式，计算得到硅片上面去除量；同理，通过计算模块将研磨前以及研磨后的硅片下倒角宽幅相减，并根据三角函数公式，计算得到硅片下面去除量。

本专利通过采用倒角轮廓仪测量研磨前后硅片的上下倒角宽幅、上下倒角角度，然后根据三角函数公式，就可以精确计算出硅片上下面的去除量。且倒角轮廓仪操作简单、测量准确，计算公式也是最简单的三角函数，整体而言简单可行，准确性高，能很好地监控硅片在研磨过程中上下面的去除量，达到去除表面损伤层的目的，进而大大提高产品的良率。

步骤三中，硅片上面去除量的计算公式为d1＝(x1-x1′)其中，x1为研磨前硅片上倒角宽幅，x1′为研磨后硅片上倒角宽幅，θ1为研磨前硅片上倒角角度，θ1′为研磨后硅片上倒角角度，θ1与θ1′的差值小于1°；

硅片下面去除量的计算公式为d2＝(x2-x2′)其中，x2为研磨前硅片下倒角宽幅，x2′为研磨后硅片下倒角宽幅，θ2为研磨前硅片下倒角角度，θ2′为研磨后硅片下倒角角度，θ2与θ2′的差值小于1°。

当θ1与θ1′的差值大于1°时，倒角轮廓仪测量的数据可能存有误差，需重新测量。

当θ2与θ2′的差值大于1°时，倒角轮廓仪测量的数据可能存有误差，需重新测量。

t1为研磨前硅片厚度，t1′为研磨后硅片厚度；

步骤四通过分别计算d1+d2与t1-t1′，对步骤三的计算结果进行验证；

如若d1+d2与t1-t1′两者的差值在3μm范围内，表明步骤三计算的精确度高，d1+d2与t1-t1′两者的差值越小，表明步骤三计算出数值的精确度越高；

如若d1+d2与t1-t1′两者的差值超出3μm范围内，表明计算有误，查找错误原因，错误原因包括研磨导致的硅片上下表面不平整导致的误差。

步骤二中，首先将研磨后的硅片洗净后，用倒角轮廓仪测量。避免研磨屑造成的测量误差。

步骤一中，通过倒角轮廓仪测量研磨前硅片先端半径；

步骤二中，通过倒角轮廓仪测量研磨后硅片先端半径；

研磨前先端半径等于研磨后先端半径。

需要在控制先端半径相等的情况下，可以保证最后计算的精准度。

优选为，步骤一中倒角轮廓仪通过测量至少三个位置的硅片尺寸参数，对每次测量出的硅片尺寸参数进行平均作为研磨前的硅片尺寸参数；

步骤二中倒角轮廓仪通过测量至少三个位置的硅片尺寸参数，对每次测量出的硅片尺寸参数进行平均作为研磨后的硅片尺寸参数。

通过多点测量易于保证结果的精度。

倒角轮廓仪连接一主机，所述主机内设有一存储模块，倒角轮廓仪将研磨前与研磨后测量获得的硅片尺寸参数传输至主机，并存储在存储模块内；

所述主机内还安装一硅片去除量计算软件，所述硅片去除量计算软件设有一计算模块；

步骤三中，计算模块导入存储模块内存储的硅片尺寸参数，并通过三角函数公式，计算获得硅片上面去除量以及硅片下面去除量。

便于实现硅片上面去除量与硅片下面去除量的直观显示。

所述硅片去除量计算软件还设有一校验模块，所述校验模块比较d1+d2与t1-t1′两者的差值；

如若d1+d2与t1-t1′两者的差值在3μm范围内，表明步骤三计算的精确度高，d1+d2与t1-t1′两者的差值越小，表明步骤三计算出数值的精确度越高；

如若d1+d2与t1-t1′两者的差值超出3μm范围内，表明计算有误，查找错误原因，错误原因包括研磨导致的硅片上下表面不平整导致的误差。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明研磨前倒角轮廓仪描绘出的测绘图；

图3为本发明研磨后倒角轮廓仪描绘出的测绘图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1、图2以及图3，一种精确测量硅片上下面去除量的方法，包括如下步骤：步骤一，研磨前用倒角轮廓仪测量硅片尺寸参数，硅片尺寸参数包括硅片上倒角宽幅、硅片下倒角宽幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；步骤二，硅片研磨后，再次用倒角轮廓仪测量硅片尺寸参数，硅片尺寸参数包括硅片上倒角宽幅、硅片下倒角宽幅、硅片上倒角角度、硅片下倒角角度、硅片厚度；步骤三，通过计算模块将研磨前以及研磨后的硅片上倒角宽幅相减，并根据三角函数公式，计算得到硅片上面去除量；同理，通过计算模块将研磨前以及研磨后的硅片下倒角宽幅相减，并根据三角函数公式，计算得到硅片下面去除量。本专利通过采用倒角轮廓仪测量研磨前后硅片的上下倒角宽幅、上下倒角角度，然后根据三角函数公式，就可以精确计算出硅片上下面的去除量。且倒角轮廓仪操作简单、测量准确，计算公式也是最简单的三角函数，整体而言简单可行，准确性高，能很好地监控硅片在研磨过程中上下面的去除量，达到去除表面损伤层的目的，进而大大提高产品的良率。

步骤三中，硅片上面去除量的计算公式为d1＝(x1-x1′)其中，x1为研磨前硅片上倒角宽幅，x1′为研磨后硅片上倒角宽幅，θ1为研磨前硅片上倒角角度，θ1′为研磨后硅片上倒角角度，θ1与θ1′的差值小于1°；硅片下面去除量的计算公式为d2＝(x2-x2′)其中，x2为研磨前硅片下倒角宽幅，x2′为研磨后硅片下倒角宽幅，θ2为研磨前硅片下倒角角度，θ2′为研磨后硅片下倒角角度，θ2与θ2′的差值小于1°。当θ1与θ1′的差值大于1°时，倒角轮廓仪测量的数据可能存有误差，需重新测量。当θ2与θ2′的差值大于1°时，倒角轮廓仪测量的数据可能存有误差，需重新测量。

t1为研磨前硅片厚度，t1′为研磨后硅片厚度；步骤四通过分别计算d1+d2与t1-t1′，对步骤三的计算结果进行验证；如若d1+d2与t1-t1′两者的差值在3μm范围内，表明步骤三计算的精确度高，d1+d2与t1-t1′两者的差值越小，表明步骤三计算出数值的精确度越高；如若d1+d2与t1-t1′两者的差值超出3μm范围内，表明计算有误，查找错误原因，错误原因包括研磨导致的硅片上下表面不平整导致的误差。

步骤二中，首先将研磨后的硅片洗净后，用倒角轮廓仪测量。避免研磨屑造成的测量误差。

步骤一中，通过倒角轮廓仪测量研磨前硅片先端半径；步骤二中，通过倒角轮廓仪测量研磨后硅片先端半径；研磨前先端半径等于研磨后先端半径。需要在控制先端半径相等的情况下，可以保证最后计算的精准度。

优选为，步骤一中倒角轮廓仪通过测量至少三个位置的硅片尺寸参数，对每次测量出的硅片尺寸参数进行平均作为研磨前的硅片尺寸参数；步骤二中倒角轮廓仪通过测量至少三个位置的硅片尺寸参数，对每次测量出的硅片尺寸参数进行平均作为研磨后的硅片尺寸参数。通过多点测量易于保证结果的精度。

倒角轮廓仪连接一主机，主机内设有一存储模块，倒角轮廓仪将研磨前与研磨后测量获得的硅片尺寸参数传输至主机，并存储在存储模块内；主机内还安装一硅片去除量计算软件，硅片去除量计算软件设有一计算模块；步骤三中，计算模块导入存储模块内存储的硅片尺寸参数，计算获得硅片上面去除量以及硅片下面去除量。便于实现硅片上面去除量与硅片下面去除量的直观显示。

硅片去除量计算软件还设有一校验模块，校验模块比较d1+d2与t1-t1′两者的差值；如若d1+d2与t1-t1′两者的差值在3μm范围内，表明步骤三计算的精确度高，d1+d2与t1-t1′两者的差值越小，表明步骤三计算出数值的精确度越高；如若d1+d2与t1-t1′两者的差值超出3μm范围内，表明计算有误，查找错误原因，错误原因包括研磨导致的硅片上下表面不平整导致的误差。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。