【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體制造及檢測領域，具體涉及一種晶圓級薄膜應力的在線監測方法、系統、存儲介質、電子設備及計算機程序產品。
技術介紹
1、在半導體的薄膜制備過程中，由于晶圓的晶格與薄膜的晶格適配及晶圓與薄膜的熱膨脹系數不一致等原因，薄膜易產生應力。薄膜產生的應力可能會引發晶圓的翹曲，甚至引發晶圓產生裂紋，而影響薄膜的使用性能。
2、目前，針對晶圓級薄膜應力的表征測量的主要方法包括激光干涉儀法、x射線衍射法、拉曼光譜法等非接觸式方法，以及表面輪廓儀法等接觸式方法。
3、但是本申請的專利技術人發現，無論是非接觸式方法還是接觸式方法均是離線的測量方法或者需要對鍍膜設備進行大改造后才能實現在線的測量。
技術實現思路
1、根據本申請的一方面，本申請提供了一種晶圓級薄膜應力的在線監測方法。晶圓級薄膜應力的在線監測方法包括：向晶圓的至少一個表面波傳感器發射第一信號，其中至少一個表面波傳感器設置在晶圓的背面；接收至少一個表面波傳感器根據第一信號生成的第二信號；解調第二信號，以得到每個第二信號的中心頻率偏移量；根據中心頻率偏移量確定至少一個表面波傳感器所在位置的晶圓的應變；根據至少一個表面波傳感器所在位置的晶圓的應變，確定薄膜的應力，其中薄膜設置在晶圓的正面。
2、根據本申請的一些實施例，在上述根據至少一個表面波傳感器所在位置的晶圓的應變，確定薄膜的應力的步驟之后，該方法還可以包括：根據薄膜的應力，確定薄膜的應力變化。
3、根據本申請的一些實施例，表面波傳感
4、根據本申請的一方面，提供一種晶圓級薄膜應力的在線監測系統。晶圓設置在鍍膜腔室內，鍍膜腔室的側壁開有觀察窗。晶圓級薄膜應力的在線監測系統包括信號收發器、至少一個表面波傳感器和處理器。信號收發器設置在鍍膜腔室外，且設置在觀察窗的預設范圍內，信號收發器發射第一信號。至少一個表面波傳感器設置在晶圓的背面，每個表面波傳感器均連接一個第一天線，第一天線接收第一信號，至少一個表面波傳感器根據第一信號生成并發送第二信號，第一天線接收和傳輸第二信號。信號收發器還接收和傳輸第一天線傳輸的第二信號；處理器接收信號收發器傳輸的第二信號，處理器確定第二信號的中心頻率偏移量，處理器根據中心頻率偏移量確定至少一個表面波傳感器所在位置的晶圓的應變，根據至少一個表面波傳感器所在位置的晶圓的應變，確定薄膜的應力；其中，薄膜設置在晶圓的正面。
5、根據本申請的一些實施例，處理器還根據所述薄膜的應力，確定所述薄膜的應力變化。
6、根據本申請的一些實施例，第一信號為射頻信號，表面波傳感器將射頻信號轉換為聲表面波信號。
7、根據本申請的一些實施例，表面波傳感器通過叉指換能器將射頻信號轉換為聲表面波信號。
8、根據本申請的一方面，本申請提供了一種非易失性計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時能夠實現如上文所述的晶圓級薄膜應力的在線監測方法。
9、根據本申請的一方面，本申請提供了一種電子設備，包括：一個或多個處理器；存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當一個或多個程序被一個或多個處理器執行時，使得一個或多個處理器，能夠實現如上文所述的晶圓級薄膜應力的在線監測方法。
10、根據本申請的一方面，本申請提供了一種計算機程序產品，包括：存儲在計算機可讀存儲介質上的計算機程序；計算機程序包括程序指令，當程序指令被計算機執行時，使計算機執行如上文所述的晶圓級薄膜應力的在線監測方法。
11、根據本申請的一方面，本申請還提供了一種晶圓制程系統，晶圓制程系統包括上文所述的晶圓級薄膜應力的在線監測系統。
12、通過上述的技術方案，本申請通過在晶圓的背面設置表面波傳感器，基于無線式信號的傳輸，可以實現對晶圓級薄膜應力的非接觸式測量。對比傳統的接觸式測量，本方案對晶圓及薄膜的損傷較少。本申請通過無線式信號傳輸，可以實現對晶圓級薄膜應力的在線監測，本方案無需對鍍膜設備進行改造，經濟實用。本申請通過對晶圓級薄膜應力的實時在線監測，可以提高鍍膜過程的鍍膜效率，并且可以提高對鍍膜工藝的閉環效果。
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1.一種晶圓級薄膜應力的在線監測方法，其特征在于，所述在線監測方法包括：
2.根據權利要求1所述的在線監測方法，其特征在于，在根據所述至少一個表面波傳感器所在位置的所述晶圓的應變，確定薄膜的應力之后，所述在線監測方法還包括：
3.根據權利要求1所述的在線監測方法，其特征在于，所述表面波傳感器為聲表面波傳感器。
4.一種晶圓級薄膜應力的在線監測系統，其特征在于，晶圓設置在鍍膜腔室內，所述鍍膜腔室的側壁開有觀察窗，所述在線監測系統包括：
5.根據權利要求4所述的在線監測系統，其特征在于，所述處理器還根據所述薄膜的應力，確定所述薄膜的應力變化。
6.根據權利要求5所述的在線監測系統，其特征在于，所述第一信號為射頻信號，所述表面波傳感器將所述射頻信號轉換為聲表面波信號。
7.根據權利要求6所述的在線監測系統，其特征在于，所述表面波傳感器通過叉指換能器將所述射頻信號轉換為所述聲表面波信號。
8.一種非易失性計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-3
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機程序產品，其特征在于，包括存儲在計算機可讀存儲介質上的計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，當所述程序指令被計算機執行時，使所述計算機執行如權利要求1-3任一項所述的晶圓級薄膜應力的在線監測方法。
11.一種晶圓制程系統，其特征在于，包括如權利要求4-7任一所述的晶圓級薄膜應力的在線監測系統。
...【技術特征摘要】
1.一種晶圓級薄膜應力的在線監測方法，其特征在于，所述在線監測方法包括：
2.根據權利要求1所述的在線監測方法，其特征在于，在根據所述至少一個表面波傳感器所在位置的所述晶圓的應變，確定薄膜的應力之后，所述在線監測方法還包括：
3.根據權利要求1所述的在線監測方法，其特征在于，所述表面波傳感器為聲表面波傳感器。
4.一種晶圓級薄膜應力的在線監測系統，其特征在于，晶圓設置在鍍膜腔室內，所述鍍膜腔室的側壁開有觀察窗，所述在線監測系統包括：
5.根據權利要求4所述的在線監測系統，其特征在于，所述處理器還根據所述薄膜的應力，確定所述薄膜的應力變化。
6.根據權利要求5所述的在線監測系統，其特征在于，所述第一信號為射頻信號，所述表面波傳感器將所述射頻信號轉...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢飛，彭晶晶，魯文帥，孫婷，吳濤，馮禹豪，
申請(專利權)人：啟元實驗室，
類型：發明
國別省市：
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