專利名稱：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
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150-300_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^-3500 cnT1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-1R (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 1O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0.1Ω.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。通過紅外光譜儀的測(cè)定:1500 cnT1以下娃中間隙氧最強(qiáng)吸收的位置為1111.32 cnT1,娃襯底碳即替位碳的吸收位置為609.69CHT1 ;在ΙδΟΟαι^ΙδΟΟαιΓ1范圍內(nèi)存在300001^-380001^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deOOcnT1附近的羥基吸收峰和ΙδΟΟαι^-ΙθδΟαιΓ1范圍內(nèi)的一個(gè)強(qiáng)吸收峰以及出現(xiàn)在ΠΟΟαι^-ΙδΟΟαιΓ1處的碳氧吸收峰和
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150-300_的大直徑薄單晶硅片表面有機(jī)物的檢測(cè)。


圖1是晶圓片上顆粒測(cè)量測(cè)試點(diǎn)選取示意 圖2是單晶硅片表面紅外透射 光譜圖。
具體實(shí)施例方式本發(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300_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)
(I)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 Par ameters”,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。由于本測(cè)量采用的是300mm娃片,所以在“300 mm (12 inch)” 處勾選；
點(diǎn)擊“Profiling Parameters”，選擇測(cè)試點(diǎn)數(shù)。本測(cè)量方式一般采用“17 pointstar”，求得平均值得出結(jié)果。在晶圓上選取星型分布的17個(gè)點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn)(如圖1所示)，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)。采用FT-1R對(duì)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描次數(shù)為32次，分辨率為4.0cm—1，獲得譜圖，分析1500 cm^-3500 cnT1范圍內(nèi)是否存在有機(jī)物的吸收。點(diǎn)擊“Quant Parameters”,設(shè)置相應(yīng)參數(shù)。一般情況下，本測(cè)量米用默認(rèn)的設(shè)置，測(cè)量單位選擇“ppma”。(6)以上操作確認(rèn)無(wú)誤后，點(diǎn)擊Run，開始測(cè)試。4、測(cè)試
(O當(dāng)掃描背景的時(shí)候，注意推入map300上的推拉桿。(2)當(dāng)界面提示“放入硅片”的時(shí)候，輕輕將硅片放在樣品臺(tái)上，開始測(cè)量，此刻應(yīng)該確保推拉桿推入，以實(shí)現(xiàn)透射功能。5、掃描完畢后，退出軟件 點(diǎn)擊 Setup Module — Exit。6、對(duì)比圖中17個(gè)圖譜可快速分析，如果在1500 cm_1-3500 cnT1區(qū)域有明顯吸收峰，表明存在殘留的堿性拋光液，也就是不合要求的。判定娃襯底碳與娃表面有機(jī)物碳的存在,是娃片表面有機(jī)物種類分析的有力證明。圖2中150001^-1680 cnT1處出現(xiàn)強(qiáng)吸收峰，出現(xiàn)了 2個(gè)吸收峰，表明娃表面有堿性拋光液的殘留。
權(quán)利要求
1.種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，其特征是，按照下述步驟進(jìn)行:使用紅外光譜儀檢測(cè)直徑150-300_的單晶硅片中測(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^-3500 cnT1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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的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，其特征是，所述紅外光譜儀為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，分辨率為4.0cnT1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的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，其特征是，所述直徑150-300mm的單晶娃片在室溫下電阻率大于0.1 Ω.cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種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。本發(fā)明按照下述步驟進(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1500cm-1-3500cm-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。本發(fā)明通過紅外光譜分析儀與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)。
文檔編號(hào)G01N21/35GK103091277SQ201210308369
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者潘國(guó)峰, 劉玉嶺, 王如, 牛新環(huán), 孫鳴, 劉暢 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)