晶圆及其表面纳米形貌的预测方法、装置、设备及介质与流程

本公开涉及半导体制造，尤其涉及一种晶圆及其表面纳米形貌的预测方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、在晶圆制造过程中，通过直拉法制备出单晶硅棒后，对单晶硅棒依次进行线切割、研磨、刻蚀、磨削以及化学机械抛光（cmp，chemical mechanical polishing）等加工工序，最终获得单晶硅晶圆。对于单晶硅晶圆来说，其表面形貌是衡量其品质的关键参数。晶圆的表面纳米形貌（nt，nanotopography）是晶圆表面形貌参数中的重要的一种品质参数。

2、在相关方案中，对于晶圆的nt检测，通常设置在最后一道表面加工工序，即cmp工序之后，但是对于纳米形貌这种短波相关的品质参数，很大程度上是由化学机械抛光之前的加工工艺所决定的，也就是说，在相关方案的实施过程中，当cmp之前的加工工序出现问题时，那么也只能在cmp工序之后被发现。如此，造成了cmp之前的加工出现问题的晶圆仍然进行了完整的晶圆制造过程，这是对生产资源来说是一种浪费。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开期望提供一种晶圆及其表面纳米形貌的预测方法、装置、设备及介质，能够根据晶圆在完成当前加工工序后的量测纳米形貌值预测该晶圆在完成后序工序后的预测纳米形貌值。使得能够利用该预测得到的纳米形貌数据对前端加工工序的产品性能进行监控，避免前端加工工序得到的不良晶圆流入后序的加工工序，避免生产资源的浪费。

2、本公开的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开提供一种晶圆表面纳米形貌的预测方法，包括：

4、在晶圆的加工过程中，利用阶跃式设计滤波器对获取的所述晶圆的表面形貌量测数据进行滤波以及数据处理，获得所述晶圆的量测纳米形貌值 nt；

5、基于预测函数，根据所述晶圆的量测纳米形貌值nt预测后序加工工序后所述晶圆的预测纳米形貌值 nt。

6、第二方面，本公开提供一种晶圆表面纳米形貌的预测装置，所述装置包括：滤波部分以及预测部分；其中，

7、所述滤波部分，经配置为在晶圆的加工过程中，利用阶跃式设计滤波器对获取的所述晶圆的表面形貌量测数据进行滤波以及数据处理，获得所述晶圆的量测纳米形貌值 nt；

8、所述预测部分，经配置为基于预测函数，根据所述晶圆的量测纳米形貌值 nt预测后序加工工序后所述晶圆的预测纳米形貌值 nt。

9、第三方面，本公开提供了一种计算设备，所述计算设备包括：处理器和存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以实现如第一方面所述的晶圆表面纳米形貌的预测方法。

10、第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如第一方面所述的晶圆表面纳米形貌的预测方法。

11、第五方面，本公开提供了一种晶圆，所述晶圆的预测纳米形貌值在2mm*2mm的规格小于5 nm，和/或在10mm*10mm的规格小于10 nm时，最终得到的晶圆的纳米形貌值为在2mm*2mm的规格小于5 nm，在10mm*10mm的规格小于10 nm。

12、本公开提供了一种晶圆及其表面纳米形貌的预测方法、装置、设备及介质，利用预测函数以及晶圆在完成当前加工工序后的量测纳米形貌值预测该晶圆在完成后序工序后的预测纳米形貌值。通过该预测纳米形貌值不仅能够对每个加工工序进行监控，以保证加工工序所采用的加工设备的稳定性和一致性，还能够对每个加工工序的产物进行监控，以确保合格产物进入下一加工工序，提高晶圆表面的微观形貌品质，避免后序加工工序加工出未来合格可能性不高的产品，从而降低了加工成本，而且还能够用来判断已完成工序的工艺是否存在问题，以辅助工艺调整。

技术特征：

1.一种晶圆表面纳米形貌的预测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阶跃式设计滤波器尺寸根据目标波长范围、采样间距以及所述晶圆的表面形貌量测数据的采样点位置设计，相应地，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标波长范围，利用双高斯低通滤波函数确定滤波器，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用阶跃式设计滤波器对获取的所述晶圆的表面形貌量测数据进行滤波以及数据处理，获得所述晶圆的量测纳米形貌值，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

7.一种晶圆表面纳米形貌的预测装置，其特征在于，所述装置包括：滤波部分以及预测部分；其中，

8.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：处理器和存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以实现如权利要求1至6任一所述的晶圆表面纳米形貌的预测方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如权利要求1至6任一所述的晶圆表面纳米形貌的预测方法。

10.一种晶圆，其特征在于，所述晶圆的预测纳米形貌值nt在2mm*2mm规格小于5 nm，和/或10mm*10mm规格小于10 nm时，所述晶圆的纳米形貌值为2mm*2mm规格小于5 nm，10mm*10mm规格小于10 nm。

技术总结本公开提供了一种晶圆及其表面纳米形貌的预测方法、装置、设备及介质，属于半导体制造技术领域。该方法包括：在晶圆的加工过程中，利用阶跃式设计滤波器对获取的所述晶圆的表面形貌量测数据进行滤波以及数据处理，获得所述晶圆的量测纳米形貌值nt；基于预测函数，根据所述晶圆的量测纳米形貌值nt预测后序加工工序后所述晶圆的预测纳米形貌值NT。技术研发人员：李安杰,兰洵,张婉婉受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16