一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置
阅读说明：本技术 一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置 (Method and device for detecting defects of silicon carbide wafer penetrating pipeline ) 是由 赵华利 崔景光 闫兰 高彦静 赵焕君 李永超 吕敬文 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置,涉及碳化硅晶圆检测技术领域,其能够直观地观察到是否存在贯穿型管道,且检测时间短、检测人员不易产生疲劳,能够有效保证检测的一致性。本发明所述的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法,包括以下步骤：通过采用真空装置,使被测晶圆两侧产生压力差；在此条件下,在晶圆的一侧喷涂酒精液体；通过观察晶圆的另一侧是否存在漏液情况,以判断晶圆是否存在贯穿型管道缺陷。(The invention discloses a method and a device for detecting defects of a silicon carbide wafer penetrating pipeline, relates to the technical field of silicon carbide wafer detection, can visually observe whether a penetrating pipeline exists or not, is short in detection time, is not easy to cause fatigue for detection personnel, and can effectively ensure the consistency of detection. The invention relates to a method for detecting defects of a silicon carbide wafer penetrating pipeline, which comprises the following steps: a vacuum device is adopted to generate pressure difference on two sides of the wafer to be detected; under the condition, spraying alcohol liquid on one side of the wafer; and judging whether the wafer has a through type pipeline defect or not by observing whether the other side of the wafer has a liquid leakage condition or not.)
技术领域
本发明涉及碳化硅晶圆检测技术领域，尤其涉及一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置。
背景技术
管道缺陷是SiC晶体生产过程中产生的一种晶体缺陷。这种管道缺陷是沿 C 轴贯穿的空心位错，形状像细小的管子；管道的半径从几十纳米到几微米；如果管道沿纵轴方向贯穿晶圆，会严重影响晶片的质量。
目前现有技术中，检测这种缺陷的方法主要有两种：一种是通过扫描电镜，可以观察到管道缺陷形貌；别一种方法则是化学腐蚀后，进行显微镜检测。
然而，扫描电镜检测方法，成本高，效率低；由于扫描电镜视野问题，如果对整片晶片进行检测，熟练操作人需要约45分钟时间；操作人员长时间通过显示器观察获得的图像，也容易产生视觉疲劳，影响检测效果。化学腐蚀后显微镜检测方法，除具有扫描电镜检测方法的缺陷外，还会对样品产生损伤，不适用于大规模生产。并且，由于两种方法都是对聚焦晶圆一侧进行检测，因此对判定是否产生贯穿型管道，存在难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置，其能够直观地观察到是否存在贯穿型管道，且检测时间短、检测人员不易产生疲劳，能够有效保证检测的一致性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法，包括以下步骤：
通过采用真空装置，使被测晶圆两侧产生压力差；
在此条件下，在晶圆的一侧喷涂酒精液体；
通过观察晶圆的另一侧是否存在漏液情况，以判断晶圆是否存在贯穿型管道缺陷。
具体地，所述碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法，包括以下步骤：
将晶圆表面擦拭干净；
将晶圆放置在卡盘上；
打开压力阀门后，通过观察压力表并将真空度调整至1.5-2.5bar；
在晶圆表面均匀滴上酒精；
在光源辅助条件下，观察是否有液体透过晶片，以判断是否存在管道缺陷。
优选地，打开压力阀门后，通过观察压力表并将真空度调整至2bar。
其中，光源与晶圆呈40-50°。
优选地，光源与晶圆呈45°。
进一步地，光源采用手电筒。
相对于现有技术，本发明所述的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法具有以下优势：
本发明提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法中，由于采用以下步骤：通过采用真空装置，使被测晶圆两侧产生压力差；在此条件下，在晶圆的一侧喷涂酒精液体；通过观察晶圆的另一侧是否存在漏液情况，以判断晶圆是否存在贯穿型管道缺陷，因此检测时使用设备简单，无需扫描电镜、显微镜等精密设备；并且，操作简单，只需放置晶片、打开真空、滴酒精后，在光源辅助条件下观察3~5秒钟即可；此外，酒精在测试后快速挥发，残留少，对晶片污染小。
一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测装置，包括：晶圆卡盘，以及与所述晶圆卡盘通过真空管路连通的外接真空系统，且所述真空管路上设置有分别用于控制和监视真空情况的压力阀门和负压力表；
所述晶圆卡盘的表面具有四道同轴的圆环凸起，且所述圆环凸起用于支撑晶圆；最外圈的所述圆环凸起为封闭形式，以维持内部真空度；其余内三圈的所述圆环凸起，每间隔120°具有一个用于气体流通的缺口；
所述晶圆卡盘的中心具有一个圆孔，且所述圆孔与所述真空管路相通，用于气体与外部的流通。
实际应用时，所述晶圆卡盘采用树脂材料制成。
其中，所述圆环凸起的高度为4-6mm；所述圆环凸起的所述缺口的口径为3-5mm；所述晶圆卡盘的所述圆孔的孔径为3-5mm。
优选地，所述圆环凸起的高度为5mm；所述圆环凸起的所述缺口的口径为4mm；所述晶圆卡盘的所述圆孔的孔径为4mm。
所述碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测装置与上述碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法的第一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法的第二种流程示意图；
图3为本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测装置的第一视角结构示意图；
图4为本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测装置的第二视角结构示意图。
附图标记：
1-晶圆卡盘；11-圆环凸起；111-缺口；12-圆孔；2-真空管路；3-压力阀门；4-负压力表。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置进行详细描述。
本发明实施例提供一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1、通过采用真空装置，使被测晶圆两侧产生压力差；
步骤S2、在此条件下，在晶圆的一侧喷涂酒精液体；
步骤S3、通过观察晶圆的另一侧是否存在漏液情况，以判断晶圆是否存在贯穿型管道缺陷。
相对于现有技术，本发明实施例所述的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法具有以下优势：
本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法中，由于采用以下步骤：通过采用真空装置，使被测晶圆两侧产生压力差；在此条件下，在晶圆的一侧喷涂酒精液体；通过观察晶圆的另一侧是否存在漏液情况，以判断晶圆是否存在贯穿型管道缺陷，因此检测时使用设备简单，无需扫描电镜、显微镜等精密设备；并且，操作简单，只需放置晶片、打开真空、滴酒精后，在光源辅助条件下观察3~5秒钟即可；此外，酒精在测试后快速挥发，残留少，对晶片污染小。
本发明实施例提供一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法，如图2所示，具体地包括以下步骤：
步骤S1’、将晶圆表面擦拭干净；
步骤S2’、将晶圆放置在卡盘上；
步骤S3’、打开压力阀门后，通过观察压力表并将真空度调整至1.5-2.5bar；
步骤S4’、在晶圆表面均匀滴上酒精；
步骤S5’、在光源辅助条件下，观察是否有液体透过晶片，以判断是否存在管道缺陷。
优选地，打开压力阀门后，通过观察压力表并将真空度调整至2bar。
其中，光源可以与晶圆呈40-50°。
优选地，光源可以与晶圆呈45°。
进一步地，上述光源可以采用手电筒进行发射。
本发明实施例提供一种碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测装置，如图3和图4所示，包括：晶圆卡盘1，以及与该晶圆卡盘1通过真空管路2连通的外接真空系统（图中未示出），且真空管路2上设置有分别用于控制和监视真空情况的压力阀门3和负压力表4；
晶圆卡盘1的表面具有四道同轴的圆环凸起11，且该圆环凸起11用于支撑晶圆；最外圈的圆环凸起11为封闭形式，以维持内部真空度；其余内三圈的圆环凸起11，每间隔120°具有一个用于气体流通的缺口111；
晶圆卡盘1的中心具有一个圆孔12，且该圆孔12与真空管路2相通，用于气体与外部的流通。
实际应用时，上述晶圆卡盘1可以采用树脂材料制成。
其中，上述圆环凸起11的高度可以为4-6mm；上述圆环凸起11的缺口111的口径可以为3-5mm；上述晶圆卡盘1的圆孔12的孔径可以为3-5mm。
优选地，上述圆环凸起11的高度可以为5mm；上述圆环凸起11的缺口111的口径可以为4mm；上述晶圆卡盘1的圆孔12的孔径可以为4mm。
此处需要补充说明的是，本发明实施例提供的碳化硅晶圆贯穿型管道缺陷的检测方法及装置，不仅可以通过使晶圆一侧产生负压的方法，还可以在大气压的条件下，使晶圆两侧产生压力差，驱动液体透过晶圆中存在的贯穿型管道；或者在晶圆一侧使用正压，也可使晶圆两侧产生压力差。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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