[發(fā)明專利]大尺寸單晶硅片表面有機(jī)物沾污的紅外透射檢測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210308369.X
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN103091277A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘國(guó)峰;劉玉嶺;王如;牛新環(huán);孫鳴;劉暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/35
• 分類號(hào): G01N21/35
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及基于紅外透射的方法測(cè)量硅表面的有機(jī)物領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是，涉及利用到傅立葉變換紅外光譜儀檢測(cè)硅表面的有機(jī)物。

背景技術(shù)

集成電路工藝對(duì)缺陷十分敏感，極微量的缺陷都會(huì)對(duì)器件的性能產(chǎn)生影響。硅片表面的有機(jī)物會(huì)嚴(yán)重影響器件的性能、可靠性和成品率。硅片表面的有機(jī)物以前通過(guò)解吸和氣相色譜法檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)方法復(fù)雜速度慢，并且只適用于直徑小于50mm的硅片。

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種適合于大直徑薄硅片表面有機(jī)物的無(wú)損檢測(cè)方法。

本發(fā)明大尺寸單晶硅片表面有機(jī)物沾污的紅外透射檢測(cè)方法，按照下述步驟進(jìn)行：使用紅外光譜儀測(cè)量直徑150-300mm的大直徑硅片中測(cè)試點(diǎn)的碳?xì)滏I和碳氧鍵是否存在，所述測(cè)試點(diǎn)為在晶圓上選取的星型分布的17個(gè)點(diǎn)，其中邊緣點(diǎn)距離晶圓邊緣10mm，中心點(diǎn)為晶圓的中心點(diǎn)，中間分別為邊緣點(diǎn)與中心點(diǎn)之間的中點(diǎn)；上述任意一個(gè)測(cè)試點(diǎn)如果在1500?cm^-1-3500?cm^-1區(qū)域有明顯吸收峰，表明存在有機(jī)沾污物，即為硅片表面有堿性拋光液的殘留。

采用FT-IR（傅里葉變換紅外光譜儀）對(duì)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描次數(shù)為32次，分辨率不低于4.0cm^-1。

?本發(fā)明中要求所用的硅晶片有較高的電阻，室溫下電阻率大于O.lΩ．cm?。本發(fā)明是利用有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳吸收峰位置的不同，進(jìn)而快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)有機(jī)物并確定種類。通過(guò)紅外光譜儀的測(cè)定：1500?cm^-1以下硅中間隙氧最強(qiáng)吸收的位置為1111.32?cm^-1，硅襯底碳即替位碳的吸收位置為609.69cm^-1；在1500cm^-1-3500cm^-1范圍內(nèi)存在3000cm^-1-3800cm^-1附近的水的吸收峰和2400cm^-1附近的二氧化碳吸收峰，這是由于測(cè)試環(huán)境引起的不可避免因素，但除此之外出現(xiàn)的其他吸收峰：1600cm^-1附近的羥基吸收峰和1500cm^-1-1680cm^-1范圍內(nèi)的一個(gè)強(qiáng)吸收峰以及出現(xiàn)在1700cm^-1-1800cm^-1處的碳氧吸收峰和2830cm^-1-3300cm^-1范圍內(nèi)的2個(gè)強(qiáng)吸收峰均表明硅片表面存在有機(jī)沾污物，即堿性拋光液的殘留，也就是不合要求的。

?本發(fā)明通過(guò)紅外光譜分析儀與map300全自動(dòng)大樣品臺(tái)相結(jié)合使用，適合于直徑150-300mm的大直徑薄單晶硅片表面有機(jī)物的檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1是晶圓片上顆粒測(cè)量測(cè)試點(diǎn)選取示意圖；

圖2是單晶硅片表面紅外透射光譜圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明方法是采用紅外鏡透射檢測(cè)大尺寸硅片。實(shí)驗(yàn)前，紅外光譜儀安裝map300附件，將300mm硅片拋光清洗，經(jīng)真空干燥或氮?dú)獯祾吒稍锖髾z測(cè)，檢測(cè)過(guò)程如下：

1、啟動(dòng)儀器。

按光學(xué)臺(tái)、打印機(jī)及電腦順序開啟儀器。光學(xué)臺(tái)開啟后3min即可穩(wěn)定。

2、安裝map300附件，雙擊桌面ECO軟件，進(jìn)入ECO的操作界面。

3、設(shè)置測(cè)量參數(shù)

（1）左鍵單擊“Application”按鈕，選擇“CO”，以測(cè)定碳氧含量。

（2）左鍵單擊“Method”，選擇“Standard?CO₂”，即選擇系統(tǒng)內(nèi)的已建模型進(jìn)行定量。

（3）左鍵單擊“Operator”，選擇“Service?engineer”，即選擇用戶類型，以匹配權(quán)限。

（4）確認(rèn)無(wú)誤后，點(diǎn)擊“Set?up?Module”，進(jìn)入測(cè)試模塊。

（5）選擇“Method?Setup”，點(diǎn)擊“Method?Setup”：

點(diǎn)擊“General?Parameters”，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。由于本測(cè)量采用的是300mm硅片，所以在“300?mm（12?inch）”處勾選；