本申请涉及晶圆加工，具体涉及一种侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法。
背景技术：
1、碳化硅晶锭的小面区域是指晶体内部或表面具有特定晶面取向和结构特征的区域。通常，小面区域（facet region）在晶体生长过程中由于局部的晶格缺陷、杂质积聚或其他生长调节的变化而形成。这些区域的晶体结构与周围非小面区域存在显著差异，表现出不同的物理和化学性质。
2、在碳化硅晶锭的生长过程中，温度、压力、气流流量等条件的不均匀性导致晶体生长速度和方向的变化，形成不同的晶面取向；局部温度梯度也导致晶体内部应力的积累，从而产生小面区域。另外，晶格缺陷如位错、孪晶和晶界等在晶体生长过程中也会导致晶体结构的不均匀，这些缺陷区域往往形成小面区域。
3、小面区域与非小面区域的晶体取向不同，非小面区域具有较为均匀的晶体取向。由于晶体取向和结构的不同，小面区域在机械强度、硬度、弹性模量等方面与非小面区域也存在差异。在光学方面，由于小面区域和非小面区域的折射率和透光率差异，在激光裂片中，所应用的飞秒激光在晶锭内聚集的深度不同，光强度也会不同，这造成了裂纹区域的深度不同，裂纹的长度等也会不同。通过识别小面区域，则可以优化加工参数，产生均一性高的裂纹，提高晶锭的利用率。
4、专利cn111162017a（小面区域的检测方法和检测装置以及晶片的生产方法和激光加工装置）公布了应用荧光亮度的方法检测小面区域。但是，从相关结果可以看出，小面区域和非小面区域的荧光亮度差异小，导致小面区域和非小面区域的对比度低，不利于小面区域的准确检测。
技术实现思路
1、为解决以上问题，本发明提供了一种侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，包括如下步骤：
2、步骤1、对晶锭施加侧向压应力；
3、步骤2、激发光照射晶锭表面的各个区域，并收集各个区域的荧光；
4、步骤3、根据荧光的中心波长和强度确定小面区域。
5、本发明的核心构思在于利用侧向压应力的引入，通过激发光照射并检测荧光信号，来提高碳化硅晶锭小面区域与非小面区域的对比度，从而实现更加准确的小面区域检测。具体地，通过对碳化硅晶锭施加侧向压应力，使晶体内部的应力分布发生变化：小面区域和非小面区域由于晶体结构和缺陷的不同，对应力的响应产生差异。使用特定波长的激发光照射晶锭表面，各个区域在激发光作用下反射荧光。荧光信号的强度和中心波长受晶体内部结构和应力状态的影响，不同区域的荧光响应不同，通过收集和分析各个区域的荧光信号，特别是中心波长和强度，可以区分小面区域和非小面区域。
6、传统的荧光检测难以高对比度地区分小面区域和非小面区域，本发明通过施加侧向压应力，增加了这些区域在荧光信号上的差异，显著提高检测的对比度。本发明结合荧光的中心波长和强度两方面的数据，提高了更加可靠的判定标准，即使单一参数不足以区分，综合分析两个参数可以提高准确性和可靠性。
7、更进一步地，在步骤1中，应用液压系统对晶锭施加侧向压应力。应用液压系统对晶锭施加侧向压应力具有高控制精度、压力均匀、灵活可调等优点。液压系统可以通过液压泵和控制阀精确控制施加的压力，通过调节液压油的流量和压力，容易实现对晶锭施加恒定且可控的侧向压应力。由于是液压油传递压强，晶锭各个部分受到的应力均匀，保证了检测精度和晶锭的结构完整性。
8、更进一步地，液压系统包括环形液压腔室，环形液压腔室的外壁为刚性材料，环形液压腔室的内壁为弹性材料，环形液压腔室围成柱形空间，晶锭置于柱形空间内。这样一来，刚性外壁确保了环形液压腔室在施压过程中的结构稳定性，避免了变形和压力损失，而弹性内壁可以均匀地将液压力传递到晶锭表面，确保施加的侧向应力均匀分布。这样的结构部件能够精确控制施加的压力，还能有效避免局部应力集中，减少晶锭受损的风险。此外，环形液压腔室设计简化了对不同尺寸和形状晶锭的适配，提高了系统的灵活性和通用性。
9、更进一步地，环形空间的底部设有支撑部，支撑部为多孔硅。多孔硅具有较高的压缩性和良好的力学性能，能够有效缓冲晶锭在施加侧向压应力时所受的冲击力，减少晶锭底部应力集中和潜在的损伤风险。此外，多孔硅的多孔结构有助于吸收和分散压力，进一步均匀地分布应力，保持晶锭的稳定性和完整性。晶锭被吸附在样品台上，多孔硅确保了晶锭在整个检测过程中的位置固定和不移动，有助于提高检测精度和重复性。
10、更进一步地，侧向压应力大于0.1gpa、小于1.0gpa。低于0.1gpa的压力不能显著改变晶锭内的应力分布，从而难以提高小面区域与非小面区域的荧光对比度；高于1.0gpa的压力容易导致晶锭产生不可逆的塑性变形或破裂，损伤晶锭结构。
11、更进一步地，在步骤2中，激发光为紫外光。紫外光具有较高的光子能量，可以有效激发碳化硅晶锭中的电子，从而产生显著的荧光信号。碳化硅属于宽带隙半导体材料，紫外光的波长能够很好地匹配氮化硅材料的带隙，激发出较强的荧光信号。
12、更进一步地，激发光倾斜照射晶锭表面。如果激发光垂直照射会导致强烈的表面反射光，干扰荧光信号的收集；倾斜照射可以减少表面反射干扰，确保收集到的荧光信号更为纯净和准确。
13、更进一步地，激发光的波长为370纳米。370纳米的紫外光具有足够的能量来激发碳化硅晶锭中的电子跃迁，产生显著的荧光信号。
14、更进一步地，在步骤3中，小面区域荧光的中心波长相对于非小面区域荧光的中心波长蓝移。在晶锭中施加侧向压应力时，小面区域与非小面区域所受的应力不同：小面区域承受更大的应力，这种应力影响晶体的电子能级结构，导致晶格常数发生变化，使得电子带隙变大，能级间距增加，激发电子从导带跃迁到价带时，发出的荧光光子能量增大，波长变短，即发生蓝移。另外，小面区域具有较小的晶粒尺寸，量子限域效应更强，使得电子能级间距更大，从而导致荧光波长蓝移。
15、更进一步地，在步骤3中，小面区域荧光的强度小于非小面区域荧光的强度。小面区域在施加侧向压应力时，比非小面区域承受更大的应力集中，这种高应力集中导致晶格畸变加剧，增加了晶格缺陷和断键，从而显著增加了非辐射复合中心，减少了荧光强度。
16、本发明的有益效果：
17、（1）本发明通过引入侧向压应力，结合荧光中心波长和强度的分析，显著提高了小面区域和非小面区域的对比度，提高小面区域检测的准确度。
18、（2）本发明的方法不仅适用于碳化硅晶锭，还可以应用于其他具有类似光学和机械性质的材料。通过调整激发光波长和应力大小，可以广泛应用于不同材料的检测和分析。
19、综合以上效果，本发明在晶圆加工技术领域具有良好的应用前景。
1.一种侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：在步骤1中，应用液压系统对晶锭施加侧向压应力。
3.如权利要求2所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：所述液压系统包括环形液压腔室，所述环形液压腔室的外壁为刚性材料，所述环形液压腔室的内壁为弹性材料，所述环形液压腔室围成柱形空间，所述晶锭置于所述柱形空间内。
4.如权利要求3所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：所述环形空间的底部设有支撑部，所述支撑部为多孔硅。
5.如权利要求4所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：所述侧向压应力大于0.1gpa、小于1.0gpa。
6.如权利要求1所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：在步骤2中，所述激发光为紫外光。
7.如权利要求6所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：所述激发光倾斜照射晶锭表面。
8.如权利要求7所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：所述激发光的波长为370纳米。
9.如权利要求1-8任一项所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：在步骤3中，小面区域荧光的中心波长相对于非小面区域荧光的中心波长蓝移。
10.如权利要求9所述的侧向压应力提高对比度的晶锭小面区域检测方法，其特征在于：在步骤3中，小面区域荧光的强度小于非小面区域荧光的强度。
