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一种衬底弯曲形状的测量方法、装置、存储介质及终端


技术摘要:
本发明提供一种衬底弯曲形状的测量方法、装置、存储介质及终端。该方法在不同方向上对衬底表面进行线扫描获得扫描曲线,对不同方向上的扫描曲线分别进行曲线拟合获得拟合曲线,并根据拟合曲线的平均曲率及弧长求得拟合曲线的弯曲角度,根据该弯曲角度测量并判断衬底的  全部
背景技术:
在半导体器件的制造过程中,各种衬底的制造是其中的重要环节,在衬底的机械 加工过程中,受各种因素的影响,衬底表面很容易出现凸起或者凹陷等形状。例如常用的蓝 宝石衬底,在实施了研磨加工的蓝宝石衬底中,由于加工变形的残留或上下表面的精加工 的表面粗糙度的差异,通常会在衬底上产生翘曲或弯曲。例如,在单面研磨的衬底中,上下 面的表面粗糙度不同成为翘曲或弯曲的主要原因;在双面研磨的衬底中,除了上下面的表 面粗糙度稍有不同之外,衬底面内的表面粗糙度略微偏差也成为翘曲或弯曲的主要原因。 特别是在大口径衬底中,衬底面内的表面粗糙度是引起衬底翘曲或弯曲的重要原因。衬底 翘曲或者弯曲会直接影响后续衬底的外延质量,因此对衬底弯曲的测量及衬底面型的划分 显得尤为重要。 为了测量衬底的弯曲形状,现有技术中,通常采用面扫描方式对衬底表面进行面 扫描,进而测量衬底的弯曲形状。然而面扫描的方式比较耗时,并且通常还需要人工复检, 耗时耗力,不利于量产。 基于现有技术中的上述问题,需要一种省事省力同时又能够保证测量结果准确性 的衬底弯曲形状的测量方法。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种衬底弯曲形状的测量 方法、装置、存储介质及终端。该方法对衬底进行不同方向的线扫描,对每个方向的扫描曲 线进行拟合,根据拟合曲线的平均曲率半径和弧长确定拟合曲线的弯曲角度,根据弯曲角 度判断衬底的弯曲类型,该方法能够节约衬底弯曲测量的时间,提高测量效率,利于量产, 同时保证了测量结果的准确性。 为实现上述目的及其它相关目的,本发明提供了一种衬底弯曲形状的测量方法: 该方法包括以下步骤: 提供待测量的衬底; 沿不同方向对所述衬底的表面进行线扫描,获得不同方向上的扫描曲线; 获得每个方向上的所述扫描曲线的弯曲角度θi; 根据所述弯曲角度θi判断所述衬底的弯曲类型; 其中i表示线扫描的方向。 可选地,上述衬底弯曲形状的测量方法还包括以下步骤: 如果至少某一个方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi趋于零,则判断所述衬 底在所述至少某一个方向之外的其余方向上弯曲; 5 CN 111598936 A 说 明 书 2/9 页 如果不同方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi存在正负异号,则判断所述衬 底在不同方向上的弯曲方向相反; 如果不同方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi均为同号,则判断所述衬底在 不同方向上弯曲方向相同。 可选地,获得所述扫描曲线的弯曲角度θi还包括以下步骤: 对不同方向上的所述扫描曲线分别进行拟合以得到不同方向上的拟合圆弧曲线; 获得每个方向上的所述拟合圆弧曲线的弧长Φi、平均曲率半径Ri以及平均曲率1/ Ri; 计算每个方向上的所述拟合圆弧曲线的所述弯曲角度θi, 其中,各个方向上的拟合圆弧曲线的弧长Φi近似相同。 可选地,本发明的上述衬底弯曲形状的测量方法还包括以下步骤: 确定不同方向上的所述拟合圆弧曲线各自的圆心; 根据所述圆心与对应的所述拟合圆弧曲线的位置关系判断所述弯曲角度的正负 号; 如果所述圆心位于对应的所述拟合圆弧曲线的上方,则判断所述弯曲角度为负; 如果所述圆心位于对应的所述拟合圆弧曲线的下方,则判断所述弯曲角度为正。 可选地,获得每个方向上的所述扫描曲线的弯曲角度θi还包括以下步骤: 获取不同方向上的多次线扫描的扫描曲线; 获得每个方向上的每条扫描曲线的弯曲角度θij; 计算每个方向上的平均弯曲角度θiAVG; 其中,j表述扫描曲线的条数。 可选地,当不同方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi均为同号,则判断所述 衬底在不同方向上弯曲方向相同,还包括以下步骤: 计算不同方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度的平均弯曲角度θiAVG及标准差 STDi; 根据所述弯曲角度的标准差STDi与平均值θiAVG的比值STDi/θiAVG判断所述衬底在 不同方向上的弯曲程度。 可选地,本发明的上述衬底弯曲形状的测量方法还包括以下步骤: 当STDi/θiAVG的绝对值小于10%时,判断所述衬底在不同方向上的弯曲程度相同; 当STDi/θiAVG的绝对值大于10%时,判断所述衬底在不同方向上的弯曲程度不同。 可选地,对不同方向上的所述扫描曲线分别进行拟合以得到不同方向上的拟合圆 弧曲线包括:采用最小二乘法拟合所述扫描曲线。 可选地,各个方向上的拟合圆弧曲线的弧长Φi为所述衬底的直径。 根据本发明的另一方面,还提供了一种衬底弯曲形状的测量装置,该装置包括: 衬底承载装置,用于承载待测量的衬底; 线扫描装置,用于沿不同方向对待测量的所述衬底进行线扫描,以获得不同方向 上的扫描曲线; 弯曲角度计算单元,用于获得每个方向上的所述扫描曲线的弯曲角度θi以及平均 6 CN 111598936 A 说 明 书 3/9 页 弯曲角度θiAVG; 第一判断单元,获取所述弯曲角度θi,并根据所述弯曲角度θi判断所述衬底的弯曲 类型; 其中,i表示线扫描的方向。 可选地,所述第一判断单元还设置为: 如果至少某一个方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi趋于零,则判断所述衬 底在所述至少某一个方向之外的其余方向上弯曲; 如果不同方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi存在正负异号,则判断所述衬 底在不同方向上的弯曲方向相反; 如果不同方向上的所述扫描曲线的所述弯曲角度θi均为同号,则判断所述衬底在 不同方向上弯曲方向相同。 可选地,所述弯曲角度计算单元还包括: 曲线拟合模块,用于对不同方向上的所述扫描曲线分别进行拟合以得到不同方向 上的拟合圆弧曲线; 参数获取模块,用于根据所述拟合圆弧曲线获得每个方向上的所述拟合圆弧曲线 的弧长Φi、平均曲率半径Ri以及平均曲率1/Ri; 弯曲角度计算模块,用于计算每个方向上的所述拟合圆弧曲线的所述弯曲角度 θi,其中, 各个方向上的拟合圆弧曲线的弧长Φi近似相同。 可选地,该装置还包括: 标准差计算模块,用于根据所述弯曲角度计算单元获得的弯曲角度θi,计算不同 方向上的扫描曲线的弯曲角度的标准差STDi; 第二判断单元,用于根据所述弯曲角度的STDi以及所述平均弯曲角度θiAVG判断所 述衬底在不同方向上的弯曲程度。 本发明的又一方面还提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序, 其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明所述的衬底弯曲形状的测量方 法。 本发明的另一方面还提供了一种终端,该终端包括:处理器及存储器; 所述存储器用于存储计算机程序; 所述处理器用于执行所述存储器存储的所述计算机程序,以使所述终端执行本发 明所述的衬底弯曲形状的测量方法。 如上所述,本发明提供的衬底弯曲形状的测量法、装置、存储介质及终端,至少具 备如下有益技术效果: 本发明的方法在不同方向上对衬底表面进行线扫描获得扫描曲线,对不同方向上 的扫描曲线分别进行曲线拟合获得拟合曲线,并根据拟合曲线的平均曲率及弧长求得拟合 曲线的弯曲角度,根据该弯曲角度评价衬底的弯曲类型。该方法采用线扫描方式对衬底表 面进行扫描,相比于传统的面扫描更加节约时间,大约可节约30%的时间。另外,该方法的 整个过程无需人工判断,也无需进行人工复检,大大节约了人力成本。本发明的上述方法施 行过程简单,判断过程无需人工参与,有利于进行衬底弯曲形状测量的量产。 7 CN 111598936 A 说 明 书 4/9 页 对于具有复杂的弯曲曲线的衬底,该方法能够保证判断结果的准确性,进而能够 准确划分衬底的面型,并根据划分的面型调整后续衬底外延参数,确保外延质量。 本发明的测量装置、存储介质及终端能够执行本发明的上述方法,因此同样具有 上述技术效果。 附图说明 图1a~图1d显示为衬底的不同弯曲类型的示意图。 图2显示为本发明实施例一提供的衬底弯曲类型的测量方法的流程图。 图3a和图3b显示为拟合圆弧曲线的弯曲角度与拟合圆弧曲线的弯曲程度的关系 示意图。 图4显示为弯曲角度正负号判断示意图。 图5显示为本发明的优选实施例中对蓝宝石晶圆进行线扫描的扫描曲线的示意 图。 图6显示为图5所示的扫描曲线进行曲线圆弧拟合后的拟合圆弧曲线的示意图。 图7和图9显示为本发明的优选实施例中对蓝宝石晶圆进行线扫描的扫描曲线的 示意图。 图8和图10显示为分别对图7和图9所示的扫描曲线进行曲线圆弧拟合后的拟合圆 弧曲线的示意图。 图11显示为本发明另一实施例提供的衬底弯曲类型测量装置的组成示意图。 图12显示为本发明另一实施例提供的终端的组成示意图。
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