The invention discloses a contamination detection system and method: laser ablation machine, of exfoliation on the sample surface, and the contamination in aerosol form for inductively coupled plasma mass spectrometry, or chemical dissolving unit; chemical dissolving unit, the use of corrosive liquid dissolved and collecting the surface contamination erosion by laser ablation the machine, which is concentrated in a liquid sample; inductively coupled plasma mass spectrometry, the central control unit and switch selection into the sample, direct measurement of aerosol laser ablation machine, or measure the concentration of liquid samples; and the central control unit of all control and to do real-time analysis of contamination or aerosol in liquid samples the total contamination analysis of system. The system allows for both quantitative analysis of low detection bottom lines (liquid samples) and full wafer contamination distribution analysis (aerosol) of the atlas, powerful but inexpensive.
【技术实现步骤摘要】
一种沾污检测系统及检测方法
本专利技术涉及测试分析领域,具体涉及一种沾污检测系统及检测方法。
技术介绍
在摩尔定律的强势推动下以鳍式场效应晶体管(FinFET)为主的14纳米代高性能、低功耗器件早已进入我们的生活。但是,要制造如此强大的器件需要引入大量新的化学元素,也由此使得对芯片加工厂的污染监控达到空前的难度。由于每个元素对硅基器件的影响各不相同,有些是必需的,添加以实现功能,有些则是无意中带入的,成为降低器件性能甚至使器件失效的污染源。因此,凡可能涉及到的元素均要严格监控。在元素周期表中,金属元素占多数,而且因其活泼的化学、物理性能,在大部分情况下将成为沾污。在污染监控工作中称之为金属沾污。之前主流的在线金属沾污检测仪器——全反射荧光光谱分析仪(TXRF)对钠、镁、铝等元素的检测底线是近1E11原子/cm2,对铁、铜等检测底线是1E9原子/cm2。以上这些重点监控元素因加入的工序不一样,有时候会成为降低器件性能,甚至使器件失效的主要污染源。然而,全反射荧光光谱分析仪本身已经满足不了元素污染监控需求(≥1E9原子/cm2)。虽然有检测底线高等缺点,日本理学(Rigaku)公司研发出的全反射荧光光谱分析仪的扫荡(sweeping)模式可以在一个晶圆上多点收集沾污数据,最终以图谱(mapping)的形式分析整个晶圆表面沾污情况。全反射荧光光谱分析仪的扫荡模式大大增加了其应用领域,如在晶圆边缘3~4点检测出铬、镍和铁等元素的话,基本可以判断不锈钢机械手可能接触到晶圆。同时,兼顾国际半导体技术规划(InternationalTechnologyRoadmapfo ...
【技术保护点】
一种沾污检测系统,其特征在于,包括:激光剥蚀机,对样品表面进行剥蚀,并将沾污以气溶胶形式提供给电感耦合等离子体质谱仪,或者化学液溶解单元;化学液溶解单元,利用化学腐蚀液溶解所述样品表面沾污,并将其浓缩为一个液体样品;电感耦合等离子体质谱仪,测出激光剥蚀机提供的气溶胶,或者化学液溶解单元提供的液体样品;以及中央控制单元,对系统进行总括控制并以气溶胶做实时沾污分析或以液体样品做总沾污分析。
【技术特征摘要】
1.一种沾污检测系统,其特征在于,包括:激光剥蚀机,对样品表面进行剥蚀,并将沾污以气溶胶形式提供给电感耦合等离子体质谱仪,或者化学液溶解单元;化学液溶解单元,利用化学腐蚀液溶解所述样品表面沾污,并将其浓缩为一个液体样品;电感耦合等离子体质谱仪,测出激光剥蚀机提供的气溶胶,或者化学液溶解单元提供的液体样品;以及中央控制单元,对系统进行总括控制并以气溶胶做实时沾污分析或以液体样品做总沾污分析。2.根据权利要求1所述的沾污检测系统,其特征在于,所述激光剥蚀机的激光波长是193nm、213nm和266nm中的一种或其组合。3.根据权利要求1所述的沾污检测系统,其特征在于,所述化学液溶解单元包括:微型化学腐蚀槽、化学腐蚀液源瓶和自动取样装置,所述微型化学腐蚀槽分别与所述激光剥蚀机、所述化学腐蚀液源瓶和所述自动取样装置相连,其中,所述化学腐蚀源瓶向所述微型化学腐蚀槽供给腐蚀液,所述激光剥蚀机将样品表面沾污所形成的气溶胶通入所述微型化学腐蚀槽并溶于其腐蚀液形成液体样品,所述自动取样装置从所述微型化学腐蚀槽提取所述液体样品传输至所述电感耦合等离子体质谱仪。4.根据权利要求3所述的沾污检测系统,其特征在于,所述微型化学腐蚀槽的体积在10mL~1000mL之间,所述化学腐蚀液源瓶的体积在1L~10L之间。5.根据权利要求根据权利要求3所述的沾污检测系统,其特征在于,所述微型化学腐蚀槽为多个。6.根据权利要求1所述的沾污检测系统,其特征在于,所述样品为硅基。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:埃弗斯塔迪·米尔彻夫·阿普斯托勒沃,
申请(专利权)人:鲁汶仪器有限公司比利时,
类型:发明
国别省市:比利时,BE
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