本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶片檢測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)：

許多半導(dǎo)體工藝是在真空腔室中進(jìn)行的，例如通過(guò)準(zhǔn)分子激光退火(excimerlaserannealing,ela)將非晶硅(asi)晶化。在準(zhǔn)分子激光退火過(guò)程中，如果將錯(cuò)誤的晶片送入真空腔室中，可能會(huì)導(dǎo)致晶片的碳化以及真空腔室的污染。

目前判斷晶片的方法主要是根據(jù)晶片的lotid(批號(hào)編碼)，但是lotid并不是可以隨意更改的，對(duì)于已經(jīng)經(jīng)過(guò)處理的晶片，比如沉積了氧化硅/非晶硅層的氮化硅晶片，這種方法就不適用了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，在準(zhǔn)分子激光退火過(guò)程中，如果將錯(cuò)誤的晶片送入真空腔室中，可能會(huì)導(dǎo)致晶片的碳化以及真空腔室的污染。

為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種晶片檢測(cè)方法，包括：獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率；通過(guò)將所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率相比較，獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率的偏差值；判斷所述反射率的偏差值是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，所述透射率的偏差值是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所述反射率的偏差值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值且所述透射率的偏差值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判斷所述待測(cè)晶片與所述目標(biāo)晶片相同。

可選的，所述待測(cè)晶片是單層晶片或疊層晶片。

可選的，所述獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率包括：通過(guò)第一光源和第一光度測(cè)量?jī)x，以及第二光源和第二光度測(cè)量?jī)x，分別獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率。

可選的，所述第一光源和所述第二光源在所述待測(cè)晶片的同一側(cè)。

可選的，所述目標(biāo)晶片包括氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層；所述第一光源的光束的波段是650-750nm，光強(qiáng)大于200uw/cm，在所述待測(cè)量晶片上的入射角為55-65度；所述第二光源的光束的波段是390-490nm，光強(qiáng)大于100uw/cm，垂直于所述待測(cè)量晶片。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種晶片檢測(cè)裝置，包括：光源，用于向待測(cè)晶片發(fā)射光束，所述光束在所述待測(cè)晶片上進(jìn)行反射或透射；光度測(cè)量?jī)x，用于接收反射或透射后的所述光束并測(cè)量所述光束的光度；控制單元，所述控制單元包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令可被所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)以下步驟：通過(guò)所述光源和所述光度測(cè)量?jī)x獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率；通過(guò)將所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率相比較，獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率的偏差值；判斷所述反射率的偏差值是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，所述透射率的偏差值是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；當(dāng)所述反射率的偏差值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值且所述透射率的偏差值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判斷所述待測(cè)晶片與所述目標(biāo)晶片相同。

可選的，所述待測(cè)晶片是單層晶片或疊層晶片。

可選的，所述光源包括第一光源和第二光源，所述光度測(cè)量?jī)x包括第一光度測(cè)量?jī)x和第二光度測(cè)量?jī)x，所述獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率包括：通過(guò)第一光源和第一光度測(cè)量?jī)x，以及第二光源和第二光度測(cè)量?jī)x，分別獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率。

可選的，所述第一光源和所述第二光源在所述待測(cè)晶片的同一側(cè)。

可選的，所述目標(biāo)晶片包括氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層；所述第一光源的光束的波段是650-750nm，光強(qiáng)大于200uw/cm，在所述待測(cè)量晶片上的入射角為55-65度；所述第二光源的光束的波段是390-490nm，光強(qiáng)大于100uw/cm，垂直于所述待測(cè)量晶片。

本發(fā)明實(shí)施例的晶片檢測(cè)方法和裝置，通過(guò)同時(shí)根據(jù)待測(cè)晶片的反射率和透射率判斷其晶片種類，能實(shí)現(xiàn)晶片的快速、準(zhǔn)確、無(wú)損檢測(cè)；進(jìn)一步的，當(dāng)目標(biāo)晶片是氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層時(shí)，通過(guò)設(shè)置第一光源的光束的波段是650-750nm，光強(qiáng)大于200uw/cm，在待測(cè)量晶片上的入射角為55-65度，設(shè)置第二光源的光束的波段是390-490nm，光強(qiáng)大于100uw/cm，垂直于待測(cè)量晶片，氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層晶片的檢測(cè)準(zhǔn)確率高，重復(fù)性好。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的晶片檢測(cè)裝置的示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的晶片檢測(cè)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例適用的晶片檢測(cè)裝置的側(cè)視圖。晶片檢測(cè)裝置包括基片傳送機(jī)械手1，用于固定和傳送待測(cè)晶片2；第一光源3，用于向待測(cè)晶片的表面發(fā)射光束；第一光度測(cè)量?jī)x4，用于獲取所述第一光源在所述待測(cè)晶片的表面上的反射光束的光度；第二光源5，用于向所述待測(cè)晶片的表面發(fā)射光束；第二光度測(cè)量?jī)x6，用于獲取所述第二光源在所述待測(cè)晶片的背面上的透射光束的光度。

為了保證測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性，需要測(cè)量環(huán)境的穩(wěn)定，包括溫度、濕度和氣壓等的穩(wěn)定，因此優(yōu)選將該晶片檢測(cè)裝置放置于真空腔室或近于真空的腔室中，例如緩沖腔室(bufferchamber)，溫度設(shè)置為20-25度。

在該晶片檢測(cè)裝置中，該基板傳送機(jī)械手優(yōu)選沒有移動(dòng)軸，其原因是：過(guò)去用移動(dòng)軸使基板傳送機(jī)械手動(dòng)作進(jìn)行基板的交換，移動(dòng)軸采用滾珠絲杠、線性電機(jī)等驅(qū)動(dòng)方式，無(wú)論哪種情況都需要滑動(dòng)部(例如lm導(dǎo)向器)，這就變成了灰塵產(chǎn)生源。因此，本發(fā)明布置了不需要移動(dòng)軸的固定式機(jī)械手作為基板傳送機(jī)械手，它能防止發(fā)生灰塵，在腔室內(nèi)能為被處理的基板經(jīng)常保持清潔環(huán)境。

同樣為了保證測(cè)量的穩(wěn)定性，第一光源3和第二光源5優(yōu)選為方向性強(qiáng)的單色光源，更優(yōu)選的為單色激光。

光度測(cè)量裝置一般包括照度計(jì)、光亮度計(jì)、球形光度計(jì)和分光光度計(jì)等，分光光度計(jì)又包括采用光電管或光電倍增管的分光光度計(jì)。其中，由于采用光電倍增管的分光光度計(jì)靈敏度高、信噪比好，因此本實(shí)施例中的第一光度測(cè)量?jī)x和/或第二光度測(cè)量?jī)x優(yōu)選采用光電倍增管分光光度計(jì)。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種晶片檢測(cè)方法的流程圖。該檢測(cè)方法包括但不限于以下步驟：

s21.獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率；

具體的，物體表面的反射主要有鏡面反射和漫反射兩種，光在完美的平整表面上的反射是鏡面反射，光在毛糙表面上的反射是漫反射，光在大多數(shù)物體表面的反射則介于兩者之間。對(duì)于鏡面反射，可以使用0度角入射，0度角反射的方式測(cè)量。而對(duì)于漫反射，可以使用積分球測(cè)量。除此之外，鏡面反射還可以通過(guò)45度角入射，45度角反射衡量；漫反射也可以通過(guò)0度角入射，45度角反射衡量。具體視樣品及采用的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)而定。

透射與反射的情況相似，對(duì)完美平整樣品和粗糙樣品的測(cè)量方式是不同的。對(duì)于完美的平整樣品，可以采用0度角入射、180度角接收；對(duì)于粗糙樣品，可以采用0度角入射、積分球接收。

s22.通過(guò)將所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率相比較，獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率的偏差值；

具體的，獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率時(shí)的溫度、濕度、氣壓、厚度、表面粗糙度以及光源等應(yīng)當(dāng)與獲取所述預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率時(shí)的溫度、濕度、氣壓以及光源等保持一致。另外，還可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法提到測(cè)量的可靠性。

s23.判斷所述反射率的偏差值是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，且所述透射率的偏差值是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；當(dāng)所述反射率的偏差值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值且所述透射率的偏差值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，執(zhí)行步驟s24；當(dāng)所述偏差值大于等于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，不執(zhí)行操作；

具體的，閾值的選取應(yīng)當(dāng)考慮測(cè)量折射率和反射率時(shí)的誤差。例如，閾值可以等于或稍大于測(cè)量折射率和反射率時(shí)的誤差。

s24.判斷所述待測(cè)晶片與所述目標(biāo)晶片相同。

通過(guò)折射率或反射率是判斷物質(zhì)種類是一種快速的非接觸檢測(cè)方法，很適合于鏡片檢測(cè)的場(chǎng)景。然而由于不同的物質(zhì)可能具有相同或類似的折射率或反射率，單獨(dú)通過(guò)折射率或反射率判斷物質(zhì)種類的可靠性不高。本發(fā)明實(shí)施例的晶片檢測(cè)方法，通過(guò)同時(shí)根據(jù)待測(cè)晶片的反射率和透射率判斷其晶片種類，能實(shí)現(xiàn)晶片的快速、準(zhǔn)確、無(wú)損檢測(cè)，特別適用于真空工藝前的晶片檢測(cè)。

與現(xiàn)有的lotid識(shí)別技術(shù)只適用于未經(jīng)處理的晶片不同，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)晶片是否經(jīng)過(guò)處理沒有要求。所述處理包括但不限于成分和/或表面形貌的改變或膜層的增加，在一個(gè)可選的實(shí)施例中，所述待測(cè)晶片可以是單層晶片或疊層晶片。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，由于反射率和透射率的測(cè)量差異，為了減少干擾提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，通過(guò)第一光源和第一光度測(cè)量?jī)x，以及第二光源和第二光度測(cè)量?jī)x，分別獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率。其中，第一光源和第二光源可以在被測(cè)晶片的同側(cè)或反側(cè)，出于簡(jiǎn)化設(shè)置的考慮(例如第一光源和第二光源可以用同一套控制電路)，同側(cè)是更優(yōu)選的。

在一個(gè)可選的實(shí)施例中，所述目標(biāo)晶片是氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層。當(dāng)目標(biāo)晶片是氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層時(shí)，由于目標(biāo)晶片是不同材料的疊層結(jié)構(gòu)，而且不同疊層的厚度可能并不相同，給檢測(cè)帶來(lái)很大困難。經(jīng)申請(qǐng)人的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)置所述第一光源的光束波段為650-750nm，光強(qiáng)為大于200uw/cm，在所述待測(cè)量晶片上的入射角為55-65度，且設(shè)置所述第二光源的光束的波段是390-490nm，光強(qiáng)大于100uw/cm，垂直于所述待測(cè)量晶片時(shí)，氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層晶片的檢測(cè)準(zhǔn)確率高，重復(fù)性好，因此優(yōu)選。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種晶片檢測(cè)裝置，包括：

光源，用于向待測(cè)晶片發(fā)射光束，所述光束在所述待測(cè)晶片上進(jìn)行反射或透射；

光度測(cè)量?jī)x，用于接收反射或透射后的所述光束并測(cè)量所述光束的光度；

控制單元，所述控制單元包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令可被所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)以下步驟：

通過(guò)所述光源和所述光度測(cè)量?jī)x獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率；

通過(guò)將所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率相比較，獲取所述待測(cè)晶片的反射率和透射率分別與預(yù)設(shè)的目標(biāo)晶片的反射率和透射率的偏差值；

判斷所述反射率的偏差值是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，且所述透射率的偏差值是否小于第二預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所述反射率的偏差值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值且所述透射率的偏差值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判斷所述待測(cè)晶片與所述目標(biāo)晶片相同。

本實(shí)施例的晶片檢測(cè)裝置，通過(guò)同時(shí)根據(jù)待測(cè)晶片的反射率和透射率判斷其晶片種類，能實(shí)現(xiàn)晶片的快速、準(zhǔn)確、無(wú)損檢測(cè)，特別適用于真空工藝前的晶片檢測(cè)。

可選的，所述待測(cè)晶片是單層晶片或疊層晶片。

在本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施例中，如圖1所示，所述光源包括第一光源3和第二光源5，所述光度測(cè)量?jī)x包括第一光度測(cè)量?jī)x4和第二光度測(cè)量?jī)x6，所述獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率包括：通過(guò)第一光源和第一光度測(cè)量?jī)x，以及第二光源和第二光度測(cè)量?jī)x，分別獲取待測(cè)晶片的反射率和透射率。

可選的，所述第一光源和所述第二光源在所述待測(cè)晶片的同一側(cè)。

可選的，所述目標(biāo)晶片包括氮化硅/氧化硅/非晶硅疊層；所述第一光源的光束的波段是650-750nm，光強(qiáng)大于200uw/cm，在所述待測(cè)量晶片上的入射角為55-65度；所述第二光源的光束的波段是390-490nm，光強(qiáng)大于100uw/cm，垂直于所述待測(cè)量晶片。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。