一种检测背封衬底应力的方法、装置、设备及介质与流程

本公开涉及半导体参数测量，尤其涉及一种检测背封衬底应力的方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、半导体制程工艺中，为了防止单晶硅片（也可称之为衬底或单晶衬底）在外延生长阶段防止出现自掺杂现象，通常会对硅片进行背封。硅片背封技术是一种常用的阻止自掺杂的手段，其通过在硅片背面沉积一层例如二氧化硅膜之类的背封层来将掺杂剂原子封闭在硅片内，从而有效抑制掺杂剂向外扩散。

2、衬底在背封二氧化硅膜后存在残余应力，对于该应力的检测方案，目前通常是在设定背封层的应力均匀的情况下，根据背封层前后的硅片曲率变化利用stoney公式计算背封层过程产生的残余应力，并且该残余应力是针对整个背封层而言的。但是在具体实施过程中，背封层与衬底之间存在过渡区域，该过渡区域的材料性质既不同于背封层，也不同于衬底，从而导致背封层的应力并不均匀。

3、因此，当前针对背封层的应力的检测方案所得到的结果准确率较低。

技术实现思路

1、本公开提供了一种检测背封衬底应力的方法、装置、设备及介质；能够提高背封层的应力检测的准确性。

2、本公开的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开提供了一种检测背封衬底应力的方法，所述方法包括：

4、根据背封前、后的形貌变化获取所述衬底中残余应力造成的第一弯矩；

5、在背封后的衬底表面上的任一采样点，检测所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量；

6、根据所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量，获取背封后的衬底在所述采样点处的背封层的第二弯矩；

7、基于弯矩平衡的性质，通过所述第一弯矩以及所述第二弯矩获取在所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布；

8、根据所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布，获取所述采样点处的背封层与所述衬底之间的过渡区域沿深度方向的应力。

9、第二方面，本公开提供了一种检测背封衬底应力的装置，所述装置包括：第一获取部、检测部、第二获取部、第三获取部和第四获取部；其中，

10、所述第一获取部，被配置成根据背封前、后的形貌变化获取所述衬底中残余应力造成的第一弯矩；

11、所述检测部，被配置成在背封后的衬底表面上的任一采样点，检测所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量；

12、所述第二获取部，被配置成根据所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量，获取背封后的衬底在所述采样点处的背封层的第二弯矩；

13、所述第三获取部，被配置成基于弯矩平衡的性质，通过所述第一弯矩以及所述第二弯矩获取在所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布；

14、所述第四获取部，被配置成根据所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布，获取所述采样点处的背封层与所述衬底之间的过渡区域沿深度方向的应力分布。

15、第三方面，本公开提供了一种计算设备，所述计算设备包括处理器和存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以实现如第一方面所述的检测背封衬底应力的方法。

16、第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如第一方面所述的检测背封衬底应力的方法。

17、本公开提供了一种检测背封衬底应力的方法、装置、设备及介质；基于弯矩平衡性质通过衬底和背封层的弯矩得到背封层的应力之后，根据背封层的应力利用采样点处沿深度的杨氏模量获取到背封层沿深度方向的应力分布，并从背封层沿深度方向的应力分布中获取过渡区域沿深度方向的应力分布。提高了背封层的应力检测的准确性。

技术特征：

1.一种检测背封衬底应力的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据背封前、后的形貌变化获取所述衬底中残余应力造成的第一弯矩，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在背封后的衬底表面上的任一采样点，检测所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述基于纳米压痕的连续刚度法测量所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量之前，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量，获取背封后的衬底在所述采样点处的背封层的第二弯矩，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于弯矩平衡的性质，通过所述第一弯矩以及所述第二弯矩获取在所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布，获取所述采样点处的背封层与所述衬底之间的过渡区域沿深度方向的应力，包括：

8.一种检测背封衬底应力的装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取部、检测部、第二获取部、第三获取部和第四获取部；其中，

9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括处理器和存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以实现如权利要求1至7任一所述的检测背封衬底应力的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如权利要求1至7任一所述的检测背封衬底应力的方法。

技术总结
本公开提供了一种检测背封衬底应力的方法、装置、设备及介质；该方法包括：根据背封前、后的形貌变化获取所述衬底中残余应力造成的第一弯矩；在背封后的衬底表面上的任一采样点，检测所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量；根据所述采样点处的沿深度方向的杨氏模量，获取背封后的衬底在所述采样点处的背封层的第二弯矩；基于弯矩平衡的性质，通过所述第一弯矩以及所述第二弯矩获取在所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布；根据所述采样点处的背封层沿深度方向的应力分布，获取所述采样点处的背封层与所述衬底之间的过渡区域沿深度方向的应力。

技术研发人员：袁力军,衡鹏
受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7