[實(shí)用新型]晶圓表面金屬離子收集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022409723.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN213042885U
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李克飛;何震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥晶合集成電路股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;H01L21/687
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本實(shí)用新型提供了一種晶圓表面金屬離子收集裝置，所述裝置包括晶圓固定單元和掃描單元，所述晶圓固定單元用于固定晶圓，所述掃描單元用于對(duì)所述晶圓的下表面接觸掃描，所述掃描單元位于所述晶圓固定單元下方。通過(guò)將金屬收集溶液掃描單元設(shè)置在晶圓的下方，避免了金屬收集溶液在晶圓表面呈攤開狀或在掃描過(guò)程中掃描管拖不住金屬收集溶液的情況，提高了檢測(cè)親水性晶圓表面金屬收集的成功率；所述晶圓表面朝下，避免了FFU吹下污染物到晶圓表面上，避免了檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確；所述掃描單元還連接有在線配置金屬收集溶液，可以減少人為配置中的金屬收集溶液的污染，無(wú)需人員接觸化學(xué)品，提高了安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓表面金屬離子收集裝置。

背景技術(shù)

目前，半導(dǎo)體器件的尺寸不斷縮小，芯片中元件的密度不斷增加，元件之間的距離變得越來(lái)越小，甚至小到納米級(jí)。在晶圓的整個(gè)加工過(guò)程中及在芯片的制造環(huán)節(jié)中(如化學(xué)氣相沉積(CVD)、離子注入(Implant)、刻蝕(ETCH)等)會(huì)引入元件間的痕量雜質(zhì)元素，進(jìn)而可能使芯片的合格率降低。其中金屬離子在半導(dǎo)體材料中的活動(dòng)性非常高，被稱為可移動(dòng)離子沾污(MIC)，當(dāng)MIC引入到晶圓中時(shí)，在整個(gè)晶圓中移動(dòng)，嚴(yán)重?fù)p害器件電學(xué)性能和長(zhǎng)期可靠性。因此對(duì)晶圓進(jìn)行表面金屬離子檢測(cè)已成為半導(dǎo)體制造過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)。

為了實(shí)現(xiàn)痕量金屬離子的測(cè)試，必須使用VPD(Vapor Phase Decomposition，即氣相分解)機(jī)臺(tái)進(jìn)行晶圓表面金屬離子的收集，然后配合ICPMS(Inductively CoupledPlasma Mass Spectrometry，即電感耦合等離子體質(zhì)譜)進(jìn)行檢測(cè)分析，氣相分解進(jìn)行晶圓表面金屬離子的收集步驟如下：(1)將覆蓋有氧化膜的樣片送入全自動(dòng)氣相分解臺(tái)前處理設(shè)備的指定位置，通入氫氟酸氣霧對(duì)其進(jìn)行氣相分解前處理，處理后等待掃描；(2)標(biāo)準(zhǔn)掃描液掃描過(guò)經(jīng)氣相分解前處理的樣片表面；(3)收集掃描后的標(biāo)準(zhǔn)掃描液(VPD solution)；(4)收集之標(biāo)準(zhǔn)液采用ICPMS(電感耦合等離子體質(zhì)譜儀)進(jìn)行檢測(cè)分析。

目前，金屬收集溶液在處理離子注入及等離子刻蝕制程之后的晶圓時(shí)，由于晶圓表面會(huì)受到離子轟擊導(dǎo)致晶圓表面的晶格遭到破壞致使其表面非晶化，這樣會(huì)導(dǎo)致晶圓表面的親水性增強(qiáng)，金屬收集溶液在其表面會(huì)呈現(xiàn)攤開狀或在掃描過(guò)程中掃描管拖不住金屬收集溶液，從而導(dǎo)致掃描失敗。

金屬收集溶液在掃描晶圓時(shí)是在晶圓正面朝上掃描，假設(shè)氣相分解機(jī)臺(tái)的FFU(Fan Filter，即帶風(fēng)扇的濾網(wǎng)系統(tǒng))有污染，晶圓就有可能接到FFU吹下的污染物從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

另外，使用的金屬收集溶液是人工配制，在配制過(guò)程中難免會(huì)有污染，且每次掃描前需要添加金屬收集溶液到掃描管中，由于需要人工添加，掃描管體積較小，不容易添加，添加過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶圓表面金屬離子收集裝置，以解決金屬收集溶液收集晶圓表面金屬離子掃描失敗以及檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種晶圓表面金屬離子收集裝置，包括：晶圓固定單元和掃描單元，所述晶圓固定單元用于固定晶圓，所述掃描單元位于所述晶圓固定單元的下方，用于對(duì)所述晶圓的下表面接觸掃描。

可選的，所述晶圓固定單元包括轉(zhuǎn)軸和晶圓夾，所述晶圓夾用于固定晶圓，所述轉(zhuǎn)軸與所述晶圓夾固定連接，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述晶圓夾和所述晶圓旋轉(zhuǎn)。

可選的，所述晶圓夾設(shè)置有多個(gè)鉤爪，用于固定晶圓。

可選的，所述晶圓固定單元連接有控制裝置，所述控制裝置用于驅(qū)動(dòng)所述晶圓固定單元的旋轉(zhuǎn)。

可選的，所述掃描單元包括掃描管，所述掃描管用于裝載金屬收集溶液，所述金屬收集溶液加滿時(shí)，所述掃描管的表面具有凸起部分，所述凸起部分的金屬收集溶液與所述晶圓的下表面接觸掃描。