硅片表面光洁度、色差怎么检测
硅片表面需达到纳米级的光洁度,俗称粗糙度。这样的光洁度注定其表面是非常精密无瑕疵的。
一般来说,市场上多用硅片抛光机这种专用设备来对硅片进行研磨抛光。
这种设备的目的就是将其表面划痕,斑点,瑕疵处理平整,以达到表面完全平滑。满足工业应用的要求。该种设备的原理是,运用硅片抛光机上磨盘逆时针
转动及硅片在磨盘上的顺时针自传产生的摩擦力来进行表面的打磨抛光。
高倍的显微镜是硅片平面检测仪器中精密度高的工件的理想仪器。
硅片抛光机的硅片表面检测对显微镜是有要求的:
1.至少要用100倍以上的物镜才能看清楚
2.一般的普通显微镜不行,最好用金相显微镜。
硅片表面色差检验分析
硅片在聚光灯下目检,要求圆片表面无明显色差、花纹、雾状斑块或色斑;圆片无裂纹,边缘缺损、无沾污;圆片表面无划痕。
无明显色差
氧化层变化容易产生色差, 如图示。
氧化层100A的厚度变化就会在目检时看到颜色的变化,大约厚度变化2000A,颜色就会呈现一个周期性的变化。氧化层几十A的厚度变化就会使表面产
生一点颜色变化,颜色变化严重时,硅片表面会有明显的花纹。一般来说,随着氧化层厚度的增加,颜色变化的明显性会下降,几万A后颜色随厚度的变化就不再明显。总厚度为一万多A后,二三百A的厚度变化已经看不出明显的颜色变化。
加工工艺对色差的影响
1.1 氧化
如果表面有1%以上的变化时会看出颜色变化。氧化时应表面一致,颜色一致。
1.2 CVD
表面变化4%以上时,色差较明显。APCVD一般达不到无色差的要求,PECVD、LPCVD可以做到无色差。
如果色差变化比较均匀时还可以,色差有突变时必须改进。
喷头一般对色差没有影响,而表面态的影响比较大,如放射状色斑、沾污、粉尘等。 表面水分含量较高时,会对表面产生影响,氧化层较薄时,会产生色差。如图示:
解决:甩干时控制表面,禁止再落水,甩干后及时取出。
腐蚀后硅片表面疏水,水会沿划片槽下流,如未能甩干, 会形成一条白带,扩散后片子就报废了,如图示。
解决:等水静止后取出片架,稍倾斜,慢速;有水迹可冲水或者擦片。
片架潮湿也易产生花纹。
CVD会复制上道工序带来的损伤,为了防止复制,可以在CVD前用HF漂洗。 CVD设备故障也会造成色差,如果喷嘴喷的过多,或者喷头气流变化,会造成硅片表面有深浅条花纹。如图示。
1.3 腐蚀
有些缺陷扩散后看不出来,但腐蚀后就会发现色差。
如果没有腐蚀干净,或者腐蚀不均匀,出现台阶变化,也会产生色差。如图示