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白光干涉仪检测单晶硅应用
1、硅晶圆的粗糙度检测
在半导体产业中,硅晶圆的制备质量直接关系着晶圆IC芯片的制造质量,而硅晶圆的制备,要经过十数道工序,才能将一根硅棒制成一片片光滑如镜面的抛光硅晶圆,如下图所示,提取表面一区域进行扫描成像。
硅晶圆粗糙度测量
上图中制备好的抛光硅晶圆表面轮廓起伏已在数纳米以内,其表面粗糙度在0.5nm左右,由于其粗糙度精度已到亚纳米量级,而在此量级上,接触式轮廓仪和一般的非接触式仪器均无法满足检测要求,只有结合了光学干涉原理和精密扫描模块的光学3D表面轮廓仪才适用。
2、晶圆IC的轮廓检测
晶圆IC的制造过程可简单看作是将光罩上的电路图通过UV蚀刻到镀膜和感光层后的硅晶圆上这一过程,其中由于光罩中电路结构尺寸极小,任何微小的粘附异物和瑕疵均会导致制造的晶圆IC表面存在缺陷,因此必须对光罩和晶圆IC的表面轮廓进行检测。下图是一块蚀刻后的晶圆IC,使用光学3D表面轮廓仪对其中一个微结构扫描还原3D图像,并测量其轮廓尺寸。
晶圆IC减薄后的粗糙度检测
在硅晶圆的蚀刻完成后,根据不同的应用需求,需要对制备好的晶圆IC的背面进行不同程度的减薄处理,在这个过程中,需要对减薄后的晶圆IC背面的表面粗糙度进行监控以满足后续的应用要求。在减薄工序中,晶圆IC的背面要经过粗磨和细磨两道磨削工序,下图是粗磨后的晶圆IC背面,选取其中区域进行成像分析。
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