CN103091277A - 大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法 - Google Patents
大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103091277A CN103091277A CN201210308369XA CN201210308369A CN103091277A CN 103091277 A CN103091277 A CN 103091277A CN 201210308369X A CN201210308369X A CN 201210308369XA CN 201210308369 A CN201210308369 A CN 201210308369A CN 103091277 A CN103091277 A CN 103091277A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- point
- wafer
- monocrystalline silicon
- silicon wafer
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法。本发明按照下述步骤进行：使用红外光谱仪测量直径150-300mm的大直径硅片中测试点的碳氢键和碳氧键是否存在，所述测试点为在晶圆上选取的星型分布的17个点，其中边缘点距离晶圆边缘10mm，中心点为晶圆的中心点，中间分别为边缘点与中心点之间的中点；上述任意一个测试点如果在1500cm-1-3500cm-1区域有明显吸收峰，表明存在有机沾污物，即为硅片表面有碱性抛光液的残留。本发明通过红外光谱分析仪与map300全自动大样品台相结合使用，适合于直径150-300mm的大直径薄单晶硅片表面有机物的检测。
Description
技术领域
本发明涉及基于红外透射的方法测量硅表面的有机物领域，更具体的说是，涉及利用到傅立叶变换红外光谱仪检测硅表面的有机物。
背景技术
集成电路工艺对缺陷十分敏感，极微量的缺陷都会对器件的性能产生影响。硅片表面的有机物会严重影响器件的性能、可靠性和成品率。硅片表面的有机物以前通过解吸和气相色谱法检测，实验方法复杂速度慢，并且只适用于直径小于50mm的硅片。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种适合于大直径薄硅片表面有机物的无损检测方法。
本发明大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法，按照下述步骤进行：使用红外光谱仪测量直径150-300mm的大直径硅片中测试点的碳氢键和碳氧键是否存在，所述测试点为在晶圆上选取的星型分布的17个点，其中边缘点距离晶圆边缘10mm，中心点为晶圆的中心点，中间分别为边缘点与中心点之间的中点；上述任意一个测试点如果在1500 cm-1-3500 cm-1区域有明显吸收峰，表明存在有机沾污物，即为硅片表面有碱性抛光液的残留。
采用FT-IR（傅里叶变换红外光谱仪）对每个测试点进行扫描，扫描次数为32次，分辨率不低于4.0cm-1。
本发明中要求所用的硅晶片有较高的电阻，室温下电阻率大于O.lΩ．cm 。本发明是利用有机碳和无机碳吸收峰位置的不同，进而快速准确的发现有机物并确定种类。通过红外光谱仪的测定：1500 cm-1以下硅中间隙氧最强吸收的位置为1111.32 cm-1，硅衬底碳即替位碳的吸收位置为609.69cm-1；在1500cm-1-3500cm-1范围内存在3000cm-1-3800cm-1附近的水的吸收峰和2400cm-1附近的二氧化碳吸收峰，这是由于测试环境引起的不可避免因素，但除此之外出现的其他吸收峰：1600cm-1附近的羟基吸收峰和1500cm-1-1680cm-1范围内的一个强吸收峰以及出现在1700cm-1-1800cm-1处的碳氧吸收峰和2830cm-1-3300cm-1范围内的2个强吸收峰均表明硅片表面存在有机沾污物，即碱性抛光液的残留，也就是不合要求的。
本发明通过红外光谱分析仪与map300全自动大样品台相结合使用，适合于直径150-300mm的大直径薄单晶硅片表面有机物的检测。
附图说明
图1是晶圆片上颗粒测量测试点选取示意图；
图2是单晶硅片表面红外透射光谱图。
具体实施方式
本发明方法是采用红外镜透射检测大尺寸硅片。实验前，红外光谱仪安装map300附件，将300mm硅片抛光清洗，经真空干燥或氮气吹扫干燥后检测，检测过程如下：
1、启动仪器。
按光学台、打印机及电脑顺序开启仪器。光学台开启后3min即可稳定。
2、安装map300附件，双击桌面ECO软件，进入ECO的操作界面。
3、设置测量参数
（1）左键单击“Application”按钮，选择“CO”，以测定碳氧含量。
（2）左键单击“Method”，选择“Standard CO2”，即选择系统内的已建模型进行定量。
（3）左键单击“Operator”，选择“Service engineer”，即选择用户类型，以匹配权限。
（4）确认无误后，点击“Set up Module”，进入测试模块。
（5）选择“Method Setup”，点击“Method Setup”：
点击“General Parameters”，进行参数设置。由于本测量采用的是300mm硅片，所以在“300 mm（12 inch）”处勾选；
点击“Profiling Parameters”，选择测试点数。本测量方式一般采用“17 point star”，求得平均值得出结果。在晶圆上选取星型分布的17个点作为测试点（如图1所示），其中边缘点距离晶圆边缘10mm，中心点为晶圆的中心点，中间分别为边缘点与中心点之间的中点。采用FT-IR对每个测试点进行扫描，扫描次数为32次，分辨率为4.0cm-1，获得谱图，分析1500 cm-1-3500 cm-1范围内是否存在有机物的吸收。
点击“Quant Parameters”，设置相应参数。一般情况下，本测量采用默认的设置，测量单位选择“ppma”。
（6）以上操作确认无误后，点击Run，开始测试。
4、测试
（1）当扫描背景的时候，注意推入map300上的推拉杆。
（2）当界面提示“放入硅片”的时候，轻轻将硅片放在样品台上，开始测量，此刻应该确保推拉杆推入，以实现透射功能。
5、扫描完毕后，退出软件
点击Setup Module→Exit 。
6、对比图中17个图谱可快速分析，如果在1500 cm-1-3500 cm-1区域有明显吸收峰，表明存在残留的碱性抛光液，也就是不合要求的。
判定硅衬底碳与硅表面有机物碳的存在，是硅片表面有机物种类分析的有力证明。图2中1500cm-1-1680 cm-1处出现强吸收峰，2830cm-1-3300cm-1出现了2个吸收峰，表明硅表面有碱性抛光液的残留。
Claims (3)
1.一种大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法，其特征是，按照下述步骤进行：使用红外光谱仪检测直径150-300mm的单晶硅片中测试点的碳氢键和碳氧键是否存在，所述测试点为在晶圆上选取的星型分布的17个点，其中边缘点距离晶圆边缘10mm，中心点为晶圆的中心点，中间分别为边缘点与中心点之间的中点；上述任意一个测试点，如果在1500 cm-1-3500 cm-1区域有明显吸收峰，表明存在有机沾污物，即为硅片表面有碱性抛光液的残留。
2.根据权利要求1所述的大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法，其特征是，所述红外光谱仪为傅里叶变换红外光谱仪，对每个测试点进行扫描，扫描次数为32次，分辨率为4.0cm-1。
3. 根据权利要求1所述的大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法，其特征是，所述直径150-300mm的单晶硅片在室温下电阻率大于O.lΩ．cm 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210308369XA CN103091277A (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210308369XA CN103091277A (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103091277A true CN103091277A (zh) | 2013-05-08 |
Family
ID=48204114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210308369XA Pending CN103091277A (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103091277A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105259734A (zh) * | 2015-09-17 | 2016-01-20 | 上海华力微电子有限公司 | 一种光阻残留物检测结构单元、检测系统及方法 |
| CN105806798A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-07-27 | 成都慧成科技有限责任公司 | 一种利用红外光谱法快速测定聚乙烯醇不同等规度的方法 |
| CN109781654A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 苏州协鑫光伏科技有限公司 | 硅片表面沾污的检测方法 |
| CN109946366A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 锂离子电池电解液中金属杂质的测定方法 |
| CN110389108A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-29 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种单晶硅缺陷区域的检测方法及装置 |
| CN111692977A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-22 | 苏州舜治自动化机械设备有限公司 | 晶圆检测红外光转向机构及方法 |
| CN111781243A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-16 | 天津中环领先材料技术有限公司 | 一种硅片微缺陷测试方法 |
| CN116660628A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 山东天岳先进科技股份有限公司 | 一种测试切割后导电型碳化硅晶圆的电阻率的方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529423A (ja) * | 1991-07-23 | 1993-02-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハの表面の結合状態及び不純物の評価方法 |
| JP2000091295A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 基板処理方法及び装置 |
| JP2001194297A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Advantest Corp | 環境測定方法及び装置 |
| JP2001311697A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Advantest Corp | 表面状態測定方法及び装置 |
| JP2004253726A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 試料の検査装置および試料の検査方法 |
| WO2008052216A2 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | University Of South Florida | Polymeric microgels for chemical mechanical planarization (cmp) processing |
| CN101403687A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-04-08 | 浙江理工大学 | 一种基于单晶硅片检测红外光谱仪稳定性的方法 |
| CN102356179A (zh) * | 2009-05-22 | 2012-02-15 | 吉坤日矿日石金属株式会社 | 钽溅射靶 |
-
2012
- 2012-08-28 CN CN201210308369XA patent/CN103091277A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529423A (ja) * | 1991-07-23 | 1993-02-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハの表面の結合状態及び不純物の評価方法 |
| JP2000091295A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 基板処理方法及び装置 |
| JP2001194297A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Advantest Corp | 環境測定方法及び装置 |
| JP2001311697A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Advantest Corp | 表面状態測定方法及び装置 |
| JP2004253726A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 試料の検査装置および試料の検査方法 |
| WO2008052216A2 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | University Of South Florida | Polymeric microgels for chemical mechanical planarization (cmp) processing |
| CN101403687A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-04-08 | 浙江理工大学 | 一种基于单晶硅片检测红外光谱仪稳定性的方法 |
| CN102356179A (zh) * | 2009-05-22 | 2012-02-15 | 吉坤日矿日石金属株式会社 | 钽溅射靶 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MICHIAKI ENDO ET AL.: "Infrared monitoring system for the detection of organic contamination on a 300 mm Si wafer", 《APPLIED PHYSICS LETTERS》, vol. 75, no. 4, 3 June 1999 (1999-06-03) * |
| 曹宝成等: "清洗后硅片表面的电子结构", 《固体电子学研究与进展》, vol. 22, no. 4, 30 November 2002 (2002-11-30) * |
| 李劼: ""碳化硅单晶微管缺陷的表征及分布规律研究", 《中国优秀硕士论文全文数据库工程科技I辑》, no. 07, 15 July 2009 (2009-07-15) * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105259734A (zh) * | 2015-09-17 | 2016-01-20 | 上海华力微电子有限公司 | 一种光阻残留物检测结构单元、检测系统及方法 |
| CN105806798A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-07-27 | 成都慧成科技有限责任公司 | 一种利用红外光谱法快速测定聚乙烯醇不同等规度的方法 |
| CN105806798B (zh) * | 2016-05-18 | 2018-10-02 | 成都慧成科技有限责任公司 | 一种利用红外光谱法快速测定聚乙烯醇不同等规度的方法 |
| CN109946366A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 锂离子电池电解液中金属杂质的测定方法 |
| CN109946366B (zh) * | 2017-12-20 | 2022-03-08 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 锂离子电池电解液中金属杂质的测定方法 |
| CN109781654A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 苏州协鑫光伏科技有限公司 | 硅片表面沾污的检测方法 |
| CN110389108A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-29 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种单晶硅缺陷区域的检测方法及装置 |
| CN111692977A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-22 | 苏州舜治自动化机械设备有限公司 | 晶圆检测红外光转向机构及方法 |
| CN111781243A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-16 | 天津中环领先材料技术有限公司 | 一种硅片微缺陷测试方法 |
| CN116660628A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 山东天岳先进科技股份有限公司 | 一种测试切割后导电型碳化硅晶圆的电阻率的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103091277A (zh) | 大尺寸单晶硅片表面有机物沾污的红外透射检测方法 | |
| CN100465612C (zh) | 缺陷检测方法 | |
| CN101413972B (zh) | 薄膜温差电材料电阻率测试系统及方法 | |
| US20050073323A1 (en) | Measuring method and apparatus of thin film thickness | |
| WO2006135681A3 (en) | Method and apparatus for determining liquid crystal cell parameters from full mueller matrix measurements | |
| CN104425302B (zh) | 半导体器件的缺陷检测方法和装置 | |
| CN103383344A (zh) | 一种多晶体整合型红外光谱衰减全反射附件 | |
| JPWO2007135753A1 (ja) | ウエハのシリコン層の探傷装置及び探傷方法 | |
| WO2008060624A3 (en) | Apparatus and method for scanning capacitance microscopy and spectroscopy | |
| CN103217816B (zh) | 阵列基板的检测方法、检测台和检测设备 | |
| CN114216921A (zh) | 催化剂活化能的测试方法 | |
| TW201038347A (en) | Laser cutting machine having automatic correction mechanism and the method of automatic correction | |
| TW201830459A (zh) | 利用頻譜射頻分析之處理腔室硬體錯誤偵測 | |
| CN109298368B (zh) | 一种局部放电特高频传感器等效高度补偿测量系统及方法 | |
| CN111413324A (zh) | 一种利用荧光背景的石脑油中痕量原油拉曼光谱检测方法 | |
| US7225681B2 (en) | Statistical method for identifying microcracks in insulators | |
| TWI360854B (en) | Carrier wafer position device and examination meth | |
| CN103091278A (zh) | 大尺寸硅单晶片表面有机物沾污的红外镜反射检测方法 | |
| Sun et al. | In-situ monitoring the growth of polypyrrole films at liquid/solid interface using a combination of polarized infrared spectroscopy and reflectance anisotropy spectroscopy | |
| TWI276818B (en) | Defect detection method | |
| CN103674879A (zh) | 一种聚丙二醇环氧乙烷加成物结构组成的快速测定方法 | |
| US20210116390A1 (en) | Extended infrared spectroscopic wafer characterization metrology | |
| CN206002570U (zh) | 一种精密测试探针 | |
| CN107576259A (zh) | 基于特快速暂态过电压特性的变压器绕组变形在线检测方法 | |
| Bailon et al. | Application of conductive AFM on the electrical characterization of single-bit marginal failure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130508 |