[發明專利]晶圓表面的超微量陰陽離子檢測系統

有效

• 申請號: 201210171681.9
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103454334A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 溫子瑛
• 申請（專利權）人: 無錫華瑛微電子技術有限公司
• 主分類號: G01N27/49
• 分類號: G01N27/49
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

1.一種晶圓表面的超微量陰陽離子檢測系統，其特征在于，其包括：

微腔室處理裝置，其包括上腔室部和下腔室部，所述上腔室部和所述下腔室部在一驅動裝置的驅動下在一裝載和/或移除半導體晶圓的打開位置和一用于容納該半導體晶圓的關閉位置之間相對移動，當所述上腔室部和所述下腔室部處于關閉位置時形成一微腔室，所述半導體晶圓安裝于所述微腔室內，所述上腔室部和/或所述下腔室部包括一個或多個供超純水進入所述微腔室的入口和一個或多個供超純水處理液排出所述微腔室的出口；

超微量陰陽離子檢測裝置，其將超純水處理液中的陰離子和陽離子進行分離，隨后分別對分離后的陰陽離子進行濃縮，再分別對濃縮后的陰陽離子進行陰陽離子檢測。

2.根據權利要求1所述的晶圓表面的超微量陰陽離子檢測系統，其特征在于，所述超微量陰陽離子檢測裝置包括陰陽離子分離裝置、陰離子濃縮裝置、陽離子濃縮裝置、陰離子檢測裝置和陽離子檢測裝置，

所述陰陽離子分離裝置接收來自微腔室處理裝置的超純水處理液，利用電去離子技術基于所述超純水處理液得到含有陽離子的溶液和含有陰離子的溶液；

所述陰離子濃縮裝置接收來自所述陰陽離子分離裝置的含有陰離子的溶液，先將該含有陰離子的溶液中的陰離子進行濃縮，而后通過所述陰離子檢測裝置對濃縮后的陰離子進行檢測；

所述陽離子濃縮裝置接收來自所述陰陽離子分離裝置的含有陽離子的溶液，先將該含有陽離子的溶液中的陽離子進行濃縮，而后通過所述陽離子檢測裝置對濃縮后的陽離子進行檢測。

3.根據權利要求2所述的晶圓表面的超微量陰陽離子檢測系統，其特征在于，所述陰陽離子分離裝置包括依次間隔設置的陰極、第二陰離子交換膜、第一陽離子交換膜、第一陰離子交換膜、第二陽離子交換膜和陽極，在第一陽離子交換膜和第一陰離子交換膜之間可填充有離子交換樹脂，其中陰極和第二陰離子交換膜之間形成第一極水室，第二陰離子交換膜和第一陽離子交換膜之間形成第一濃水室，第一陽離子交換膜和第一陰離子交換膜和之間形成淡水室，第一陰離子交換膜和第二陽離子交換膜之間形成第二濃水室，第二陽離子交換膜和陽極之間形成第二極水室，來自微腔室處理裝置的超純水處理液進入所述淡水室，來自外部的部分極水溶液流入第一極水室，來自外部的部分極水溶液流入第二極水室，來自外部的超純水分別流入第一濃水室和第二濃水室。

4.根據權利要求3所述的晶圓表面的超微量陰陽離子檢測系統，其特征在于，所述超純水進入微腔處理裝置內對晶圓表面進行清洗，將留在晶圓表面上的化學制劑殘余帶出微腔室處理裝置，所述超純水處理液含有殘留在晶圓表面上的各種化學制劑的陰陽離子，

在陰極和陽極上施加直流電，在電壓的驅動下，所述淡水室中的來自超純水處理液中的陽離子穿過第一陽離子交換膜進入到第一濃水室，第一極水室內的陰離子穿過第二陰離子交換膜進入第一濃水室，來自第一極水室的陰離子與來自淡水室的陽離子結合形成含有陽離子的溶液，

在電壓的驅動下，所述淡水室內的來自超純水處理液中的陰離子穿過第一陰離子交換膜進入到第二濃水室，第二極水室內的陽離子穿過第二陽離子交換膜進入第二濃水室，來自第二極水室的陽離子和來自淡水室的陰離子結合形成含有陰離子的溶液。

5.根據權利要求1所述的晶圓表面處理系統，其特征在于，分別流入第一極水室和第二極水室的極水溶液是超純水或化學稀釋液。

6.根據權利要求1所述的晶圓表面處理系統，其特征在于，所述下腔室部包括形成所述下工作表面的下腔室板和容納所述下腔室板的下盒裝置，所述下盒裝置包含側面開口的無蓋空腔，所述下腔室板可從所述側面開口滑動進入或者移出所述無蓋空腔。

7.根據權利要求6所述的晶圓表面處理系統，其特征在于，所述無蓋空腔的側面形成有開口，且所述無蓋空腔對應于所述下腔室板的下部的邊緣形成有凹槽，所述下腔室板從所述側面開口沿所述凹槽滑動進入或者移出所述無蓋空腔。

8.根據權利要求7所述的晶圓表面處理系統，其特征在于，所述半導體處理裝置還包括一插件，所述插件的形狀符合所述側面開口的形狀，當所述下腔室板裝載進入所述無蓋空腔后，通過將所述插件插入所述側面開口固定所述下腔室板在所述無蓋空腔內。

9.根據權利要求6所述的晶圓表面處理系統，其特征在于，所述無蓋空腔的表面包含有可導引流體最終流向同一方向的導流凹槽。

10.根據權利要求9所述的晶圓表面處理系統，其特征在于，所述導流凹槽包括排布在所述無蓋空腔的下表面的若干個傾斜角度和傾斜方式相同、互相并列的斜坡面，所述斜坡面的坡底位于所述側面開口處。