金属离子含量的测试方法技术

本发明专利技术提供一种金属离子含量的测试方法，提供再生晶圆，在再生晶圆上形成氧化层；利用非极性分子作为离子源形成的等离子体轰击再生晶圆上的氧化层，使得Si

【技术实现步骤摘要】
金属离子含量的测试方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种金属离子含量的测试方法。

技术介绍

[0002]在半导体生产过程中，金属离子的引入可能会导致芯片运行时的击穿电压降低，暗电流增大等缺陷，影响芯片的使用寿命，所以金属离子的含量会直接影响芯片的合格率，金属离子含量的测试(VPD
‑
ICPMS测试)被大多数芯片制造厂使用。
[0003]金属离子含量的测试包括四个步骤：
[0004]1.将硅片置于VPD(化学气相分解)室中，并暴露于HF蒸气中以溶解自然氧化物或热氧化的SiO2表面层；
[0005]2.将提取液滴(通常为250μL的2％ HF/2％ H2O2)置于晶圆上，然后以精心控制的方式倾斜，使得液滴在晶圆表面上“扫掠”；
[0006]3.随着提取液滴在晶圆表面上移动，它会收集溶解态SiO2与所有污染物金属；
[0007]4.将提取液滴从晶圆表面上转移至ICP
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MS(电感耦合等离子体质谱)或ICP
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MS/MS系统中进行分析。
[0008]测试使用的无图案晶圆(bare SI wafer)由于成本问题采用再生晶圆(recycle wafer)，再生晶圆在经过刻蚀(process Oxide)机台的工艺后，金属离子含量的测试时扫描再生晶圆表面时发生亲水性问题，导致造成测试失败，严重影响机台复机进程。
[0009]为解决上述问题，需要提出一种新型的金属离子含量的测试方法。
专利技术内容
[0010]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种金属离子含量的测试方法，用于解决现有技术中再生晶圆在经过刻蚀机台的工艺后，金属离子含量的测试时扫描再生晶圆表面时发生亲水性问题，导致造成测试失败，严重影响机台复机进程的问题。
[0011]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种金属离子含量的测试方法包括：
[0012]步骤一、提供再生晶圆，在所述再生晶圆上形成氧化层；
[0013]步骤二、利用非极性分子作为离子源形成的等离子体轰击所述再生晶圆上的所述氧化层，使得Si
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O键和Si
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Si键打开与所述非极性分子结合；
[0014]步骤三、将所述再生晶圆进行蚀刻，之后利用提取液滴在所述再生晶圆表面滚动，收集所述再生晶圆表面的金属成份；
[0015]步骤四、将所述提取液滴进行ICP
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MS分析，计算得到所述提取液滴中的金属成份含量。
[0016]优选地，步骤一中的所述再生晶圆的材料为硅。
[0017]优选地，步骤一中所述氧化层的材料为二氧化硅。
[0018]优选地，步骤二中的所述非极性分子为Ar。
[0019]优选地，步骤三中所述将所述再生晶圆进行蚀刻的方法包括：将所述再生晶圆设于化学气相分解室中，之后利用HF蒸气蚀刻所述再生晶圆上的所述氧化层。
[0020]优选地，步骤三中的所述提取液滴为90
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130μL的H2、H2O2、HF混合溶液。
[0021]优选地，步骤三中还包括通过内置一滴HF液滴的扫描头采用蚊香片螺纹的移动方式，从所述再生晶圆的中心开始，采用设定速率向所述再生晶圆转动，提取在所述再生晶圆表面的残留金属离子。
[0022]优选地，步骤三中所述对硅片进行刻蚀之前，还包括：将一个测试提取液滴滴在测试硅片的中心；使所述测试提取液滴在所述再生晶圆表面滚动，最后提将所述提取液滴进行ICP
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MS分析，计算得到所述提取液滴中的金属成份含量。
[0023]优选地，步骤二中所述利用非极性分子作为离子源形成等离子体时，压力为5
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20mt，温度为50
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65℃，机台功率为350
‑
500W，时间为2
‑
8s。
[0024]如上所述，本专利技术的金属离子含量的测试方法，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术的金属离子含量的测试方法解决了测试失败的问题，降低了金属离子测试成本，提升了机台复机效率。
附图说明
[0026]图1显示为本专利技术的测试方法流程示意图。
具体实施方式
[0027]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供一种金属离子含量的测试方法包括：
[0029]步骤一、提供再生晶圆，在再生晶圆上形成氧化层；
[0030]在本专利技术的实施方式中，步骤一中的再生晶圆的材料为硅。
[0031]在本专利技术的实施方式中，步骤一中氧化层的材料为二氧化硅。
[0032]步骤二、利用非极性分子作为离子源形成的等离子体轰击再生晶圆上的氧化层，使得Si
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O键和Si
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Si键打开与非极性分子结合，即通过含有高能量的电子及非极性相对分子量大的低温等离子射流处理再生晶圆表面，一方面由于高能电子会轰击打断Si
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O键和Si
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Si键，使非极性分子与其结合，非极性粒子的存在不会与极性水分子形成氢键，范德华力降低，因此降低了再生晶圆的表面能，使得极性水分子与再生晶圆的表面结合力降低，导致再生晶圆表面亲水性降低，另一方面由于相对分子量大的粒子存在，会在短时间轰击再生晶圆表面，使得再生晶圆表面的粗糙度降低，导致再生晶圆表面接触角增加，降低了再生晶圆表面的亲水性；
[0033]在本专利技术的实施方式中，步骤二中的非极性分子为Ar。
[0034]在本专利技术的实施方式中，步骤二中利用非极性分子作为离子源形成的等离子体时，压力为5
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20mt，温度为50
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65℃，机台功率为350
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500W，时间为2
‑
8s。
[0035]步骤三、将再生晶圆进行蚀刻，即通过对再生晶圆表面的材料进行刻蚀，使得其中
的金属成分游离在再生晶圆表面，之后利用提取液滴在再生晶圆表面滚动，收集再生晶圆表面的金属成份；
[0036]在本专利技术的实施方式中，步骤三中将再生晶圆进行蚀刻的方法包括：将再生晶圆设于化学气相分解室中，之后利用HF蒸气蚀刻再生晶圆上的氧化层。
[0037]在本专利技术的实施方式中，步骤三中的提取液滴为90
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130μL的H2、H2O2、HF混合溶液。
[0038]在本专利技术的实施方式中，步骤三中还包括通过内置一滴HF液滴的扫描头采用蚊香片螺纹的移动方式，从再生晶圆的中心开始，采用设定速率向再生晶圆转动，提取在再生晶圆表面的残留金属离子。
[0039]在本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属离子含量的测试方法，其特征在于，至少包括：步骤一、提供再生晶圆，在所述再生晶圆上形成氧化层；步骤二、利用非极性分子作为离子源形成的等离子体轰击所述再生晶圆上的所述氧化层，使得Si
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O键和Si
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Si键打开与所述非极性分子结合；步骤三、将所述再生晶圆进行蚀刻，之后利用提取液滴在所述再生晶圆表面滚动，收集所述再生晶圆表面的金属成份；步骤四、将所述提取液滴进行ICP
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MS分析，计算得到所述提取液滴中的金属成份含量。2.根据权利要求1所述的金属离子含量的测试方法，其特征在于：步骤一中的所述再生晶圆的材料为硅。3.根据权利要求1所述的金属离子含量的测试方法，其特征在于：步骤一中所述氧化层的材料为二氧化硅。4.根据权利要求1所述的金属离子含量的测试方法，其特征在于：步骤二中的所述非极性分子为Ar。5.根据权利要求1所述的金属离子含量的测试方法，其特征在于：步骤三中所述将所述再生晶圆进行蚀刻的方法包括：将所述再生晶圆设于化学气相分解室中，之后利用HF蒸气蚀刻所述再生晶圆上的所述氧化层。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：章立鹏，冯大贵，曹春生，余鹏，李勇，余涛，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：