污染物检测工具及相关方法技术

本申请案涉及污染物检测工具及相关方法。一种污染物检测方法包括将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以在所述晶片的表面上形成氧化物，将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物并将所述一或多种污染物留在所述晶片的所述表面上，及确定所述一或多种污染物的组成。还揭示额外方法及相关工具。污染物的组成。还揭示额外方法及相关工具。污染物的组成。还揭示额外方法及相关工具。

【技术实现步骤摘要】
污染物检测工具及相关方法
[0001]优先权主张
[0002]本申请案主张2019年9月25日申请的针对“污染物检测工具及相关方法(Contaminant Detection Tools and Related Methods)”的序列号为16/582,420的美国专利申请案的申请日期的权益。


[0003]本专利技术的实施例涉及微电子装置制造领域。更具体来说，本文揭示的实施例涉及污染物检测工具及相关方法。

技术介绍

[0004]微电子装置的制造包含在清洁条件下形成微电子装置的组件，例如电极、晶体管、电容器、存储器材料及微电子装置的其它组件。举例来说，微电子装置的制造包含形成及图案化电介质材料、导电材料、光致抗蚀剂材料以及其它材料。然而，此类材料的形成及图案化可能在微电子装置制造工具中留下残留物及各种污染物，如果在其它制造动作期间暴露于此类材料，那么残留物及各种污染物可能会对微电子装置的成功制造有害。作为一个实例，在微电子装置的各种导电组件的形成期间使用的金属可能会不合期望地保留在用以形成含金属材料的制造工具中。不幸的是，在其它制造动作期间，例如在形成一或多种电绝缘材料期间，晶片内、晶片表面上并保留在微电子装置制造工具中的金属可能会不合期望地污染微电子装置。
[0005]另外，在微电子装置的制造期间，微电子装置可从一个制造工具移动到另一制造工具。然而，在各种制造工具之间移动微电子装置可能使微电子装置暴露于各种污染物。另外，制造工具可能在其中包含不期望的污染物，其可包括例如在使用制造工具制造另一微电子装置期间先前形成在制造工具中的一或多种材料。在存在一或多种污染物的情况下制造微电子装置的组件可能导致微电子装置的最终失效及/或功能性降低。
[0006]因此，通常期望在开始后续处理动作之前，从微电子装置及从微电子装置制造工具去除污染物。举例来说，在形成并图案化例如钛或二氧化钛的导电材料之后，可能期望在形成其它材料(例如电绝缘材料(例如，二氧化硅))之前从制造工具去除钛，否则其它材料可能会由于制造工具中存在钛而被污染。
[0007]由于对微电子装置的污染可能最终导致微电子装置的失效，因此微电子装置的成功制造包含在各种制造动作期间针对一或多个污染物来监测制造工具及在其上形成微电子装置的晶片。确定一或多种污染物存在的一些方法包含全反射x射线荧光(TXRF)、气相分解全反射x射线荧光(VPD-TXRF)、气相分解电感耦合等离子体质谱法(VPD-ICP-MS)及同步加速器辐射全反射x射线荧光(SR-TXRF)。相对于其它检测方法，每种检测方法都可能展现优点及缺点。举例来说，TXRF及VPD-TXRF通常不适合于检测例如锂、铍及硼的元素，并且难以检测钠、镁及铝以及其它元素。除微电子装置制造之外，还可回收使用过的晶片以在另一应用中再使用。可能需要检测例如微电子装置制造晶片、回收晶片、膜、测试晶片或另一晶
片的材料内的污染物。

技术实现思路

[0008]在一些实施例中，一种污染物检测方法包括将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以在所述晶片的表面上形成氧化物，将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物并将所述一或多种污染物留在所述晶片的所述表面上，及确定所述一或多种污染物的组成。
[0009]在其它实施例中，一种检测至少一种污染物的方法包括：雾化氧化剂以形成气溶胶，将晶片暴露于所述气溶胶以在所述晶片表面上形成氧化物，将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物，使所述晶片的表面与扫描溶液的至少一个液滴接触以将材料溶解在所述至少一个液滴中，及分析所述材料的所述至少一个液滴。
[0010]在其它实施例中，一种污染物检测工具包括：卡盘，其经配置以接纳晶片，所述卡盘经配置以有角度地旋转；臂，其经配置以关于所述卡盘的表面移动；及雾化器，其耦合到所述臂并与氧化剂及载气流体连通，所述雾化器经配置以产生包括所述氧化剂的微滴的气溶胶。
[0011]在另一实施例中，一种方法包括将晶片放置在包括与氧化剂及载气流体连通的雾化器的工具的晶片卡盘上，形成包括所述氧化剂及所述载气的微滴的气溶胶，及将所述晶片的表面暴露于所述气溶胶以在所述晶片的所述表面上形成氧化物。
附图说明
[0012]图1是根据本专利技术的实施例的雾化器的简化横截面图。
[0013]图2是根据本专利技术的实施例的在微电子装置制造工具及用以制造微电子装置的晶片中的一或多者中检测一或多种污染物的方法的简化流程图；及
[0014]图3是根据本专利技术的实施例的包括图1的雾化器及经配置以将晶片暴露于气溶胶的工具的简化示意图。
具体实施方式
[0015]本文所包含的说明并不意在是任何特定系统、微电子结构、微电子装置或其集成电路的实际视图，而仅仅是用来描述本文的实施例的理想化表示。图式之间共同的元件及特征可保留相同数字标号，除了为便于下文描述参考数字以在其上引入或最充分描述元件的图式编号开头外。
[0016]下文描述提供特定细节，例如材料类型、材料厚度及处理条件，以便提供对本文所描述的实施例的透彻描述。然而，所属领域的一般技术人员将理解，可在不采用这些特定细节的情况下实践本文揭示的实施例。实际上，可结合半导体工业中采用的常规制造技术来实践实施例。另外，本文提供的描述并未形成在晶片(例如，微电子装置制造晶片、测试晶片、回收晶片、晶片的膜)的表面上形成氧化物的方法、在晶片中或上或微电子装置制造工具内检测一或多种污染物的方法，或用于形成氧化物或检测一或多种氧化物的相关系统的完整描述。下面描述的结构不形成完整微电子装置或集成电路。下面仅详细描述理解本文描述的实施例所必需的所述过程动作及结构。可通过常规技术执行在晶片或微电子装置的
表面上形成氧化物或检测一或多种污染物的额外动作。
[0017]除非下文另有指示，否则本文所描述的材料可通过常规技术形成，其包含(但不限于)旋涂、毯式涂覆、化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强ALD(PEALD)、物理气相沉积(PVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)。替代地，材料可原位生长。取决于待形成的特定材料，所属领域的一般技术人员可选择用于沉积或生长材料的技术。材料的去除可通过包含(但不限于)蚀刻、磨料平坦化(例如，化学机械平坦化)或其它已知技术的任何合适技术来实现，除非上下文另有指示。
[0018]如本文所使用，术语“纵向”、“垂直”、“横向”及“水平”参考在其中或其上形成一或多个结构及/或特征的衬底(例如，基底材料、基底结构、基底构造等)的主平面，并且不一定由地球引力场界定。“横向”或“水平”方向是基本上平行于衬底的主平面的方向，而“纵向”或“垂直”方向是基本垂直于衬底的主平面的方向。衬底的主平面由与衬底的其它表面相比具有相对较大面积的衬底的表面界定。
[0019]如本文所使用，关于给定参数、性质或条件的术语“基本上”在所属领域的一般技术人员将理解的程度上表示且包含给定参数、性质或条件在一定程度的方差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污染物检测方法，其包括：将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以在所述晶片的表面上形成氧化物；将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物并将所述一或多种污染物留在所述晶片的所述表面上；及确定所述一或多种污染物的组成。2.根据权利要求1所述的方法，其中将包括一或多种污染物的晶片暴露于微滴包括形成包括所述氧化剂的所述微滴的气溶胶并将所述晶片暴露于所述气溶胶。3.根据权利要求1所述的方法，其中将包含一或多种污染物的晶片暴露于微滴包括用雾化器形成包括过氧化氢的微滴的气溶胶。4.根据权利要求3所述的方法，其中用雾化器形成包括过氧化氢的微滴的气溶胶包括用包括氩气及氮气中的一或多者的载气形成所述气溶胶。5.根据权利要求1所述的方法，其中将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以形成氧化物包括形成所述氧化物以使其具有在从约到约的范围内的厚度。6.根据权利要求1所述的方法，其中将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴包括将所述晶片暴露于选自由以下各者组成的群组的一或多种材料：过氧化氢、水、氨、硝酸、硫酸、高氯酸及氢氟酸。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴包括将所述晶片暴露于针对每一平方厘米的所述晶片从约0.1μL的所述氧化剂到约0.2μL的所述氧化剂。8.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中将所述氧化物暴露于蚀刻剂包括将所述氧化物暴露于包括氟化氢的蒸气。9.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中确定所述一或多种污染物的组成包括将所述晶片暴露于经配制以溶解所述一或多种污染物的扫描溶液。10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述晶片暴露于扫描溶液包括使所述晶片的基本上所有表面与所述扫描溶液接触。11.根据权利要求9所述的方法，其中将所述晶片暴露于扫描溶液包括将所述扫描溶液的液滴放置在所述晶片上并旋转所述晶片。12.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述一或多种污染物的组成包括通过电感耦合等离子体质谱法分析所述扫描溶液的所述液滴。13.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以在所述晶片的表面上形成氧化物包括将包括硅的晶片暴露于所述氧化剂的所述微滴以在所述晶片的所述表面上形成二氧化硅。14.一种检测至少一种污染物的方法，其包括：雾化...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：