專利名稱：大尺寸硅單晶片表面有機(jī)物沾污的紅外鏡反射檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測硅單晶片表面有機(jī)物方法領(lǐng)域，更具體的說，是一種用于檢測大尺寸硅單晶片拋光處理后表面有機(jī)物的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，硅單晶片尺寸越來越大，應(yīng)用也越來越廣泛，然而硅單晶片表面有機(jī)物的污染會大大降低硅單晶片的性能，影響硅單晶片成品率，因此如何保證大尺寸硅單晶片拋光清洗后滿足要求對于后序的過程具有決定性的意義。傳統(tǒng)使用熱解吸氣相色譜法測定硅單晶片表面有機(jī)物，但這種方法步驟復(fù)雜，耗費時間長，檢測精確性不高，并且由于儀器的限制，不能應(yīng)用于大尺寸硅單晶片的表面檢測。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有方法檢測硅單晶片表面有機(jī)物時操作復(fù)雜，耗費時間長，檢測精確度不高的不足，本發(fā)明使用傅里葉變換紅外鏡反射法對300_大尺寸硅單晶片表面進(jìn)行檢測。本發(fā)明大尺寸硅單晶片表面有機(jī)物沾污的紅外鏡反射檢測方法，使用傅立葉變換紅外光譜儀對300mm大尺寸硅單晶片進(jìn)行表面檢測，將經(jīng)堿性拋光液處理后的300mm大尺寸硅單晶片作為樣品放入鏡反射附件樣品臺，對樣品進(jìn)行紅外掃描，得到鏡反射紅外光譜圖，與表面潔凈的硅單晶片紅外反射圖譜進(jìn)行對比，根據(jù)圖譜峰出現(xiàn)的位置，在波數(shù)為3400cm^-2800cm^和ΠΟΟαι^-ΗβΟαιΓ1位置處出現(xiàn)強吸收，表明硅單晶片表面含有拋光液殘留。本發(fā)明方法在整個檢測過程中不需要對樣品進(jìn)行任何處理，對樣品不會造成任何損壞，是一種先進(jìn)的無損檢測方法。將本方法應(yīng)用于拋光處理后300mm硅單晶片表面的檢測，可以方便、快捷的分析處理后的硅單晶片是否含有拋光液殘留，檢測精度高，操作簡單。本發(fā)明方法不僅可以應(yīng)用于300mm大尺寸娃單晶片表面有機(jī)物檢測，同樣適用于300mm娃圖形片及其200mm、150mm、100mm、75mm、50_尺寸娃單晶片和圖形片的表面檢測,實用范圍廣、實用性強。


圖1為300mm硅單晶片的傅里葉變換紅外鏡反射圖譜；
圖2為300mm硅圖形片的傅里葉變換紅外鏡反射圖譜； 圖3為硅單晶片17個測試點的星形分布圖。
具體實施例方式此方法使用Nicolet 6700傅里葉變換紅外光譜儀檢測大尺寸硅單晶片。為避免大氣的污染，此方法在超凈實驗室中(潔凈度IO O O級以上，溫度20° C)進(jìn)行。實施例1:實驗前，在Nicolet6700紅外光譜儀上安裝map300附件，將300mm硅單晶片經(jīng)堿性拋光液沾污處理，待干燥后檢測，檢測過程如下:
1、啟動儀器。按光學(xué)臺、電腦順序開啟儀器。光學(xué)臺開啟3min后系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定；
2、安裝300_樣品臺，雙擊桌面ECO軟件，進(jìn)入ECO的操作界面；
3、設(shè)置測量參數(shù)
(1)在ECO環(huán)境下將待測硅單晶片尺寸設(shè)置為“300mm (12英寸)”；
(2)本次測量方式采用“17point star”( 17個測試點星形分布)如圖3所示，在硅單晶片上選取星型分布的17個點作為測試點，其中邊緣點距離晶圓邊緣10mm，中心點為晶圓的中心點，中間點分別為邊緣點與中心點之間的中點。采用FT-1R對每個測試點進(jìn)行掃描，掃描次數(shù)為32次，分辨率不低于4.0cnT1 ；
(3)以上操作確認(rèn)無誤后，點擊Run，開始測試。4、測試
(O當(dāng)掃描背景的時候，注意推入map300上的推拉桿；
(2)當(dāng)界面提示“放入 樣品”的時候，將硅單晶片放在樣品臺上，開始測量，此時應(yīng)該將推拉桿拉出，以實現(xiàn)鏡反射功能；
5、掃描完畢后，保存得到的圖譜，退出ECO軟件；
6、打開OMNIC軟件，在該軟件環(huán)境下分析上一步保存的圖譜，根據(jù)圖譜峰出現(xiàn)的位置與圖譜庫進(jìn)行對比，如圖1所示，圖1為300mm硅單晶片的反射圖譜:其中圖譜A為表面潔凈的硅單晶片的紅外反射圖譜，圖譜B為經(jīng)堿性拋光液沾污的硅單晶片的紅外反射圖譜。對比兩個圖譜可以得出，在波數(shù)為340001^-280001^和ΠΟΟαι^-ΗβΟαιΓ1范圍內(nèi)均有較強吸收峰出現(xiàn)，表明硅單晶片表面含有堿性拋光液殘留。圖1中縱坐標(biāo)為透過率，橫坐標(biāo)為波數(shù)(cnT1)。根據(jù)譜圖峰出現(xiàn)的位置可以簡便快速的分析出硅單晶片是否含有堿性拋光液殘
甶°實施例2:實驗前，在Nicolet6700紅外光譜儀上安裝map300附件，將300mm硅圖形片沾污螯合劑處理，待干燥后檢測，檢測過程如下:
1、啟動儀器。按光學(xué)臺、電腦順序開啟儀器。光學(xué)臺開啟3min后系統(tǒng)達(dá)到穩(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)置測量參數(shù)
(1)在ECO環(huán)境下將待測硅圖形片尺寸設(shè)置為“300mm (12 inch)”；
(2)本次測量方式采用“5point star”，在硅圖形片上選取星型分布的5個點作為測試點，采用FT-1R對每個測試點進(jìn)行掃描，掃描次數(shù)為32次，分辨率不低于4cm—1。(3)以上操作確認(rèn)無誤后，點擊Run，開始測試。4、測試
(O當(dāng)掃描背景的時候，注意推入map300上的推拉桿；(2)當(dāng)界面提示“放入樣品”的時候，輕輕將硅圖形片放在樣品臺上，開始測量，此時應(yīng)該將推拉桿拉出，以實現(xiàn)反射功能。
5、掃描完畢后，保存得到的圖譜，退出ECO軟件；
點擊 Setup Module — Exit
6、打開OMNIC軟件，在該軟件環(huán)境下分析上一步保存的圖譜，根據(jù)圖譜峰出現(xiàn)的位置與圖譜庫進(jìn)行對比，如圖2所示，圖2為300mm硅圖形片的反射圖譜:其中圖譜A為表面潔凈的硅圖形片的紅外反射譜，圖譜B是硅圖形片表面沾污螯合劑的紅外反射譜(螯合劑是堿性拋光液的主要組成成分之一，溶解性差，容易造成殘留)。對比兩圖譜，在波數(shù)為S^Ocn^lSOOcnT1和ΠΟΟαι^-ΗΘΟαιΓ1位置處出現(xiàn)強吸收，為表面螯合劑的吸收，表明硅圓形片表面含有有機(jī)物。圖2的縱坐標(biāo)為透過率，橫坐標(biāo)為波數(shù)(cnT1)。
權(quán)利要求
1.種大尺寸硅單晶片表面有機(jī)物沾污的紅外鏡反射檢測方法，其特征是:使用傅立葉變換紅外光譜儀對300mm大尺寸硅單晶片進(jìn)行表面檢測，將經(jīng)堿性拋光液處理后的300_大尺寸硅單晶片作為樣品放入鏡反射附件樣品臺，對樣品進(jìn)行紅外掃描，得到鏡反射紅外光譜圖，與表面潔凈的硅單晶片紅外反射圖譜進(jìn)行對比，根據(jù)圖譜峰出現(xiàn)的位置，在波數(shù)為S^Ocn^lSOOcnT1和ΠΟΟαι^-ΗΘΟαιΓ1位置處出現(xiàn)強吸收，表明硅單晶片表面含有拋光 液殘留。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大尺寸硅單晶片表面有機(jī)物沾污的紅外鏡反射檢測方法。本發(fā)明使用傅立葉變換紅外光譜儀對300mm大尺寸硅單晶片進(jìn)行表面檢測，將經(jīng)堿性拋光液處理后的300mm大尺寸硅單晶片作為樣品放入鏡反射附件樣品臺，對樣品進(jìn)行紅外掃描，得到鏡反射紅外光譜圖，與表面潔凈的硅單晶片紅外反射圖譜進(jìn)行對比，根據(jù)圖譜峰出現(xiàn)的位置，在波數(shù)為3400cm-1-2800cm-1和1700cm-1-1460cm-1位置處出現(xiàn)強吸收，表明硅單晶片表面含有拋光液殘留。本發(fā)明方法在整個檢測過程中不需要對樣品進(jìn)行任何處理，對樣品不會造成任何損壞，是一種先進(jìn)的無損檢測方法。
文檔編號G01N21/35GK103091278SQ20121030839
公開日2013年5月8日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者潘國峰, 劉玉嶺, 檀柏梅, 王娟, 何彥剛, 張培碩 申請人:河北工業(yè)大學(xué)