本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆弯曲度的确定方法以及扫描设备。
背景技术：
在现有的半导体器件制造技术中，容易出现晶圆表面形成整体凹陷或凸起的现象，导致晶圆在后续工艺中品质下降，例如影响键合(bonding)工艺等。通常采用晶圆弯曲度(bendingofwafer，bow)评估晶圆凹陷或凸起的程度。
在现有的bow计算方法中，需要采用专用的bow值测量设备，测量晶圆正面中心点与预设位置之间的距离d1，然后对晶圆进行翻转，测量晶圆背面中心点与所述预设位置之间的距离d2，进而根据所述距离d1与距离d2，确定bow值。
然而在具体实施中，由于需要对晶圆进行翻转进行至少两次测量，容易导致晶圆发生损伤，并且增加测量时长，特别是在bow值测量设备的数量有限时，容易降低生产效率。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供一种晶圆弯曲度的确定方法以及扫描设备，可以在测量晶圆的弯曲度时，避免翻转晶圆，并且有助于降低测量时长，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种晶圆弯曲度的确定方法，包括：确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角；提供晶圆，将所述晶圆设置于所述晶圆基座的表面；测量所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离，记为第一距离，所述预设测量平面平行于水平面；测量所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，记为第二距离，所述边缘点位于所述晶圆的边缘；根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆弯曲度。
可选的，根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆弯曲度包括：确定所述晶圆的中心点与边缘点分别在所述预设测量平面的投影之间的距离，记为移动距离；根据所述第一距离、第二距离以及所述移动距离，确定从所述晶圆的中心点至所述晶圆的边缘点的连线与竖直方向的竖直夹角；根据所述竖直夹角、水平夹角以及所述晶圆的半径，确定当所述晶圆基座的表面平行于水平面时，所述晶圆的边缘点与所述晶圆的中心点的高度差；根据所述高度差，以及所述晶圆的厚度，确定所述晶圆弯曲度。
可选的，采用以下公式，确定从所述晶圆的中心点至所述晶圆的边缘点的连线与竖直方向的竖直夹角：tanλ＝(m-h)/d；∠β＝∠λ+90°；其中，β用于表示所述竖直夹角且为钝角，m用于表示所述第一距离，h用于表示所述第二距离，d用于表示所述移动距离，λ用于表示从所述晶圆的中心点至所述晶圆的边缘点的连线与水平方向的夹角且为锐角。
可选的，采用以下公式，确定当所述晶圆基座的表面平行于水平面时，所述晶圆的边缘点与所述晶圆的中心点的高度差：∠γ＝360°-90°-(90°-1/2×∠α)-∠β；l＝2rsinα×sinγ；其中，l用于表示当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移在竖直方向上的高度差，γ用于表示当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移的方向与水平方向的夹角，r用于表示所述晶圆的半径，α用于表示所述水平夹角且为锐角，β用于表示所述竖直夹角且为钝角。
可选的，采用以下公式，确定所述晶圆弯曲度：bow＝m-h-l+1/2×t；其中，bow用于表示所述晶圆弯曲度，m用于表示所述第一距离，h用于表示所述第二距离，l用于表示当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移在竖直方向上的高度差，t用于表示所述晶圆的厚度。
可选的，确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角包括：测量所述晶圆基座表面的n个点至预设基座测量平面的距离，其中，n≥3，且n为正整数，所述预设基座测量平面平行于水平面；根据所述预设基座测量平面至所述晶圆基座表面的n个点的距离，确定所述晶圆基座的表面；确定所述晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角。
可选的，采用第二测量探头测量所述晶圆基座表面的n个点至预设基座测量平面的距离，所述第二测量探头为超声波扫描探头或激光扫描探头。
可选的，采用第一测量探头测量所述第一距离与第二距离，所述第一测量探头为超声波扫描探头或激光扫描探头。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种扫描设备，包括：晶圆基座；第一测量探头，用于测量所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离，记为第一距离，以及测量所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，记为第二距离，所述预设测量平面平行于水平面；控制器，用于确定所述晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角，并根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆的晶圆弯曲度。
可选的，所述扫描设备还包括：第二测量探头，用于测量所述晶圆基座表面的n个点至预设基座测量平面的距离，其中，n≥3，且n为正整数，所述预设基座测量平面平行于水平面；其中，所述控制器还用于根据所述预设基座测量平面至所述晶圆基座表面的n个点的距离，确定所述晶圆基座的表面。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
在本发明实施例中，确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角；提供晶圆，将所述晶圆设置于所述晶圆基座的表面；测量所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离，记为第一距离，所述预设测量平面平行于水平面；测量所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，记为第二距离，所述边缘点位于所述晶圆的边缘；根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆弯曲度。采用上述方案，通过确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角、所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离以及所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，可以在仅对晶圆的正面进行测量，而不对晶圆进行翻转的情况下，确定所述晶圆的弯曲度，相比于现有技术中需要对晶圆进行翻转，以分别测量晶圆正面中心点或背面中心点与预设位置之间的距离，采用本发明实施例的方案，可以在测量晶圆的弯曲度时，避免翻转晶圆，并且有助于降低测量时长，提高生产效率。
进一步，通过确定所述预设基座测量平面至所述晶圆基座表面的n个点的距离，可以更准确地确定所述晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角，有助于更准确地确定晶圆弯曲度。
附图说明
图1至图3是现有技术中一种晶圆弯曲度的确定方法的工作场景示意图；
图4是本发明实施例中一种晶圆弯曲度的确定方法的流程图；
图5至图8是本发明实施例中一种晶圆弯曲度的确定方法中各个步骤的示意图。
具体实施方式
在现有技术中，通常采用晶圆弯曲度bow评估晶圆凹陷或凸起的程度。在现有的bow计算方法中，容易导致晶圆发生损伤，并且增加测量时长，特别是在bow值测量设备的数量有限时，容易降低生产效率。
图1至图3是现有技术中一种晶圆弯曲度的确定方法的工作场景示意图。
参照图1，将所述晶圆130设置于测量基座100上，测量晶圆130正面中心点与预设测量平面120之间的距离d1。
其中，所述测量基座100可以具有支撑部，用于支撑晶圆130。
参照图2，对晶圆130进行翻转并设置于测量基座100上，测量晶圆130背面中心点与所述预设测量平面120之间的距离d2。
可以理解的是，对于呈凹陷状态的晶圆，d1大于d2，对于呈凸起状态的晶圆，d1小于d2。
参照图3，由于晶圆130呈凹陷状态，翻转前后的晶圆130之间形成有空隙。
在现有技术中，设置bow＝1/2×(d2-d1)，也即根据d1与d2，可以确定晶圆弯曲度bow值。
然而在具体实施中，由于需要对晶圆130进行翻转进行至少两次测量，容易导致晶圆130发生损伤，并且增加测量时长，特别是在bow值测量设备的数量有限时，容易降低生产效率。
本发明的发明人经过研究发现，在现有技术中，仅通过有限的测量参数(d1以及d2)以及简单计算确定晶圆弯曲度，测量步骤较为复杂。然而在具体实施中，通过设置更多参数以及较为复杂的计算，可以仅通过对晶圆130的正面进行测量，即确定晶圆130的弯曲度。
具体而言，通过设置翻转前后的晶圆130的正面中心点之间的距离为2a，则可以推知(d2-d1)＝2a+t，其中，a用于表示所述晶圆130的边缘点与所述晶圆130的中心点的高度差，t用于表示晶圆130的厚度。进一步地，由于在现有技术中，设置bow＝1/2×(d2-d1)，可以推知bow＝a+1/2×t，也即在确定晶圆130的边缘点与所述晶圆130的中心点的高度差a以及晶圆130的厚度t的情况下，可以通过计算确定bow值。
然而，在现有技术中，由于放置晶圆130的平面往往并非与水平面平行，导致通过a＝m-d确定高度差a容易发生较大误差。其中，m用于表示晶圆130的中心点至预设测量平面120的距离，h用于表示晶圆130的边缘点至预设测量平面120的测量距离。
在本发明实施例中，确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角；提供晶圆，将所述晶圆设置于所述晶圆基座的表面；测量所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离，记为第一距离，所述预设测量平面平行于水平面；测量所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，记为第二距离，所述边缘点位于所述晶圆的边缘；根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆弯曲度。采用上述方案，通过确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角、所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离以及所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，可以在仅对晶圆的正面进行测量，而不对晶圆进行翻转的情况下，确定所述晶圆的弯曲度，相比于现有技术中需要对晶圆进行翻转，以分别测量晶圆正面中心点或背面中心点与预设位置之间的距离，采用本发明实施例的方案，可以避免对晶圆产生损伤，并且有助于降低测量时长，提高生产效率。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参照图4，图4是本发明实施例中一种晶圆弯曲度的确定方法的流程图。所述晶圆弯曲度的确定方法可以包括步骤s21至步骤s25：
步骤s21：确定晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角；
步骤s22：提供晶圆，将所述晶圆设置于所述晶圆基座的表面；
步骤s23：测量所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离，记为第一距离，所述预设测量平面平行于水平面；
步骤s24：测量所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，记为第二距离，所述边缘点位于所述晶圆的边缘；
步骤s25：根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆弯曲度。
下面结合图5至图8对上述各个步骤进行说明。
图5至图8是本发明实施例中一种晶圆弯曲度的确定方法中各个步骤的示意图。
参照图5，确定晶圆基座210的表面与水平面200之间的水平夹角α。
具体地，可以测量所述晶圆基座210表面的n个点至预设基座测量平面(图未示)的距离，其中，n≥3，且n为正整数，所述预设基座测量平面平行于水平面。
在图5中，以测量所述晶圆基座210表面的3个点为例进行说明，分别为点211、点212以及点213。
进一步地，根据所述预设基座测量平面至所述晶圆基座210表面的n个点的距离，确定所述晶圆基座210的表面，进而确定所述晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角α。
具体地，可以采用第二测量探头测量所述晶圆基座210表面的n个点至预设基座测量平面的距离，所述第二测量探头为超声波扫描探头或激光扫描探头。
在本发明实施例中，通过采用超声波扫描探头或激光扫描探头，可以提高测量结果的准确性，从而进一步提高晶圆弯曲度的准确性。
在具体实施中，可以参照三点唯一确定一个平面的原理，对所述晶圆基座210的表面进行确定，并根据所述晶圆基座210的表面的倾斜角度，确定其与水平面之间的水平夹角α。
需要指出的是，在本发明实施例中，还可以采用任意的常规方法确定晶圆基座210的表面与水平面之间的水平夹角α，对于具体确定确定方法不作限制。
在本发明实施例中，通过确定所述预设基座测量平面至所述晶圆基座210表面的n个点的距离，可以更准确地确定所述晶圆基座210的表面与水平面之间的水平夹角，有助于更准确地确定晶圆弯曲度。
参照图6，提供晶圆230，将所述晶圆230设置于所述晶圆基座210的表面，测量所述晶圆230的中心点至预设测量平面220的距离，记为第一距离m，所述预设测量平面220平行于水平面，测量所述晶圆230的边缘点至所述预设测量平面220的距离，记为第二距离h。
其中，所述预设测量平面220平行于水平面，所述预设测量平面220与所述预设基座测量平面可以相同或不同。
具体地，可以采用第一测量探头测量所述第一距离m与第二距离h，所述第一测量探头为超声波扫描探头或激光扫描探头。
在本发明实施例中，通过采用超声波扫描探头或激光扫描探头，可以提高测量结果的准确性，从而进一步提高晶圆弯曲度的准确性。
进一步地，可以根据第一距离m、第二距离h以及所述水平夹角α，确定所述晶圆弯曲度bow。
具体地，可以确定所述晶圆230的中心点与边缘点分别在所述预设测量平面220的投影之间的距离，记为移动距离d。
根据所述第一距离m、第二距离h以及所述移动距离d，可以确定从所述晶圆230的中心点至所述晶圆230的边缘点的连线与竖直方向的竖直夹角β，以及从所述晶圆230的中心点至所述晶圆230的边缘点的连线与水平方向的夹角λ，其中，β为钝角，λ为锐角。
具体而言，可以采用以下公式，确定从所述晶圆的中心点至所述晶圆的边缘点的连线与竖直方向的竖直夹角：
tanλ＝(m-h)/d；
∠β＝∠λ+90°；
其中，β用于表示所述竖直夹角且为钝角，m用于表示所述第一距离，h用于表示所述第二距离，d用于表示所述移动距离，λ用于表示从所述晶圆的中心点至所述晶圆的边缘点的连线与水平方向的夹角且为锐角。
参照图7，当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，会带动晶圆绕晶圆的中心点旋转，如虚线示出的晶圆基座215以及晶圆235所示，其中，所述晶圆235的中心点与晶圆230的中心点重合。
则根据晶圆230的中心点、晶圆230的边缘点以及晶圆235的边缘点可以形成三角形，其中，所述三角形的一个角与所述水平夹角α相等。
参照图8，所述三角形的三条边分别为所述晶圆的半径r、所述晶圆的半径r以及晶圆230(参照图7)的边缘点以及晶圆235(参照图7)的边缘点之间的连线的距离k，也即当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移的大小为k，所述晶圆230的边缘点以及晶圆235的边缘点之间的连线与水平方向之间具有夹角γ，其中，k＝2rsinα。
进一步地，经计算，可以确定当所述晶圆基座的表面平行于水平面时，所述晶圆的边缘点与所述晶圆的中心点的高度差。
具体地，可以采用以下公式，确定当所述晶圆基座的表面平行于水平面时，所述晶圆的边缘点与所述晶圆的中心点的高度差：
∠γ＝360°-90°-(90°-1/2×∠α)-∠β；
l＝2rsinα×sinγ；
其中，l用于表示当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移在竖直方向上的高度差，γ用于表示当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移的方向与水平方向的夹角，r用于表示所述晶圆的半径，α用于表示所述水平夹角且为锐角，β用于表示所述竖直夹角且为钝角。
进一步地，可以采用a＝m-h-l，确定当所述晶圆基座的表面平行于水平面时，所述晶圆的边缘点与中心点之间的高度差a。
更进一步地，可以采用以下公式，确定所述晶圆弯曲度：
bow＝m-h-l+1/2×t；
其中，bow用于表示所述晶圆弯曲度，m用于表示所述第一距离，h用于表示所述第二距离，l用于表示当所述晶圆基座的表面绕中心点旋转至平行于水平面时，所述晶圆的边缘点的移动位移在竖直方向上的高度差，t用于表示所述晶圆的厚度。
在本发明实施例中，通过进一步计算，可以根据晶圆的边缘点与中心点之间的高度差a，确定晶圆弯曲度bow值，以实现与现有技术中的bow值具有相同含义，有助于提高测得的晶圆弯曲度数值的适用性。
本发明实施例还提供一种扫描设备，可以包括：晶圆基座；第一测量探头，可以用于测量所述晶圆的中心点至预设测量平面的距离，记为第一距离，以及测量所述晶圆的边缘点至所述预设测量平面的距离，记为第二距离，所述预设测量平面平行于水平面；控制器，可以用于确定所述晶圆基座的表面与水平面之间的水平夹角，并根据所述第一距离、第二距离以及所述水平夹角，确定所述晶圆的晶圆弯曲度。
进一步地，所述扫描设备还可以包括第二测量探头，用于测量所述晶圆基座表面的n个点至预设基座测量平面的距离，其中，n≥3，且n为正整数，所述预设基座测量平面平行于水平面；其中，所述控制器还可以用于根据所述预设基座测量平面至所述晶圆基座表面的n个点的距离，确定所述晶圆基座的表面。
在具体实施中，可以在超声波扫描显微镜(c-modescanningacousticmicroscope，c-sam)的基础上应用上述晶圆弯曲度的确定方法，或者在激光扫描显微镜(laserscanningmicroscope，lsm)的基础上应用上述晶圆弯曲度的确定方法。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。