一种硅片的处理方法及系统与流程

本发明实施例涉及半导体，尤其涉及一种硅片的处理方法及系统。

背景技术：

1、300mm以上的大尺寸硅片，通常是由采用柴式直拉法(czochralski，以下简称“cz”法)拉制得到的单晶硅棒制备得到的。具体来说，cz法是将高纯多晶硅原料放入石英坩埚中并加热熔化形成硅熔体后，通过下降籽晶以使籽晶浸入硅熔体中，经过试温、引晶、缩颈、放肩、等径生长以及收尾等工序制备得到单晶硅棒，再经切割、研磨、抛光以及清洗等工序得到能够投入使用的硅片。

2、然而目前，在单晶硅棒的制备过程中以及硅片的加工过程中会产生较多的缺陷与损伤。其中，很多缺陷由于尺寸处于微米或者纳米级，因此不能够通过肉眼直接观测，反之需要通过化学刻蚀来显现后才能够进行测试。目前硅片常用的化学刻蚀包括例如怀特(wright)刻蚀或者赛科(secco)刻蚀。但是目前在化学刻蚀过程中硅片表面的刻蚀程度只能通过化学液的初始浓度以及刻蚀反应时间来确定，其刻蚀过程中硅片的反应状态无法获知，进而无法控制硅片表面的刻蚀程度。

3、因此，亟需提供一种在硅片的刻蚀反应过程中能够精确地测量化学液浓度的方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例期望提供一种硅片的处理方法及系统；能够在刻蚀反应过程中通过精确地测量化学液的浓度来控制硅片表面的刻蚀程度。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种硅片的处理方法，所述处理方法包括：

4、当待刻蚀的硅片被放入盛装有化学液的工作槽后，在刻蚀反应过程中的不同的取样时刻对所述工作槽中的化学液进行取样，得到样品化学液；

5、对所述样品化学液进行浓度测试；

6、当所述样品化学液的浓度满足预设的条件时，根据所述样品化学液的浓度计算得到所述样品化学液的反应转化率；

7、根据所述样品化学液的反应转化率，确定所述刻蚀反应的反应进程。

8、可选地，在一些示例中，所述当所述样品化学液的浓度满足预设的条件时，根据所述样品化学液的浓度计算得到所述样品化学液的反应转化率，包括：

9、当所述样品化学液的浓度大于设定的最低反应浓度时，根据所述样品化学液的浓度与所述工作槽的化学液的初始浓度计算得到所述样品化学液的反应转化率。

10、可选地，在一些示例中，所述根据所述样品化学液的反应转化率，确定所述刻蚀反应的反应进程，包括：

11、根据所述样品化学液的反应转化率以及预先获得的所述工作槽中的化学液对应的反应转化率与刻蚀反应时间之间的对应关系，获取所述工作槽中的化学液截止所述取样时刻所对应的有效刻蚀反应时间；其中，所述工作槽中的化学液截止所述取样时刻所对应的有效刻蚀反应时间用于表征所述刻蚀反应的反应进程。

12、可选地，在一些示例中，所述处理方法还包括：

13、当所述样品化学液的浓度小于设定的最低反应浓度且大于设定的失效反应浓度时，确定所述待刻蚀的硅片对应的刻蚀反应时间将延长。

14、可选地，在一些示例中，所述处理方法还包括：

15、当所述样品化学液的浓度小于设定的失效反应浓度时，确定所述工作槽中的化学液无法继续刻蚀所述待刻蚀的硅片。

16、第二方面，本发明实施例提供了一种硅片的处理系统，所述处理系统能够执行第一方面所述的处理方法，所述处理系统包括：

17、取样部分，所述取样部分用于当待刻蚀的硅片被放入盛装有化学液的工作槽后，在刻蚀反应过程中的不同的取样时刻对所述工作槽中的化学液进行取样，得到样品化学液；

18、浓度测试部分，所述浓度测试部分用于对所述样品化学液进行浓度测试；

19、处理部分，所述处理部分经配置为：

20、当所述样品化学液的浓度满足预设的条件时，根据所述样品化学液的浓度计算得到所述样品化学液的反应转化率；

21、根据所述样品化学液的反应转化率，确定所述刻蚀反应的反应进程。

22、可选地，在一些示例中，所述取样部分包括：

23、取样管，所述取样管用于伸插至所述工作槽中进行取样以获得样品化学液；

24、多个样液存储管，所述多个样液存储管用于分别盛装所述不同的取样时刻的样品化学液；

25、样液存储管支撑盘，所述样液存储管支撑盘上开设有所述多个样液存储管；

26、控制器，所述控制器与所述取样管相连接，以控制所述取样管在不同的取样时刻伸插至所述工作槽中进行取样。

27、可选地，在一些示例中，所述取样部分包括：所述取样部分还包括转动组件与滑动组件；其中，

28、所述转动组件与所述样液存储管支撑盘相连接，用于驱动所述样液支撑盘沿顺时针或者逆时针转动；

29、所述滑动组件与所述转动组件相连接，用于驱动所述样液支撑盘沿设定的方向水平移动。

30、可选地，在一些示例中，所述处理部分还经配置为：

31、根据所述样品化学液的反应转化率以及预先获得的所述工作槽中的化学液对应的反应转化率与刻蚀反应时间之间的对应关系，获取所述工作槽中的化学液截止所述取样时刻所对应的有效刻蚀反应时间；其中，所述工作槽中的化学液截止所述取样时刻所对应的有效刻蚀反应时间用于表征所述刻蚀反应的反应进程。

32、可选地，在一些示例中，所述处理系统还包括清洗部分；

33、所述清洗部分中盛装有超纯水，以在取样完成后对所述取样管进行清洗。

34、本发明实施例提供了一种硅片的处理方法及系统；当待刻蚀的硅片进入工作槽开始刻蚀反应后，在刻蚀反应过程中的不同的取样时刻取样得到样品化学液，并获得样品化学液的浓度，进而当上述样品化学液的浓度满足预设的条件时，根据上述样品化学液的浓度计算得到该样品化学液的反应转化率，进而确定上述刻蚀反应的反应进程。通过本发明实施例提供的技术方案能够利用不同的取样时刻取样得到的样品化学液的浓度来确定刻蚀反应的反应进程，进而能够通过刻蚀反应的反应进程精确地获得工作槽中的化学液是否能够继续使用或者排废，不仅保证了硅片的刻蚀效果，也能够降低刻蚀成本。

技术特征：

1.一种硅片的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述当所述样品化学液的浓度满足预设的条件时，根据所述样品化学液的浓度计算得到所述样品化学液的反应转化率，包括：

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述根据所述样品化学液的反应转化率，确定所述刻蚀反应的反应进程，包括：

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：

6.一种硅片的处理系统，其特征在于，所述处理系统能够执行权利要求1至5中的任一项所述的处理方法，所述处理系统包括：

7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述取样部分包括：

8.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述取样部分还包括转动组件与滑动组件；其中，

9.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述处理部分还经配置为：

10.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括清洗部分；

技术总结
本发明实施例公开了一种硅片的处理方法及系统；所述处理方法包括：当待刻蚀的硅片被放入盛装有化学液的工作槽后，在刻蚀反应过程中的不同的取样时刻对所述工作槽中的化学液进行取样，得到样品化学液；对所述样品化学液进行浓度测试；当所述样品化学液的浓度满足预设的条件时，根据所述样品化学液的浓度计算得到所述样品化学液的反应转化率；根据所述样品化学液的反应转化率，确定所述刻蚀反应的反应进程。

技术研发人员：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：2024/1/15