CN109923653A - 检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备 - Google Patents

检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN109923653A
CN109923653A CN201780068574.4A CN201780068574A CN109923653A CN 109923653 A CN109923653 A CN 109923653A CN 201780068574 A CN201780068574 A CN 201780068574A CN 109923653 A CN109923653 A CN 109923653A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescence
charge coupled
raman
electron multiplying
coupled apparatus
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.)
Granted
Application number
CN201780068574.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109923653B (zh
Inventor
普莉娜·古拉迪雅
阿维舍克·古什
罗伯特·简·维瑟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN109923653A publication Critical patent/CN109923653A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109923653B publication Critical patent/CN109923653B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/24—Optical enhancement of defects or not directly visible states, e.g. selective electrolytic deposition, bubbles in liquids, light emission, colour change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0822—Slides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/14—Hard surfaces
    • C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
    • G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0038—Investigating nanoparticles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1486—Counting the particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

用于鉴定半导体清洁溶液中的污染物的方法及设备，包括：使半导体清洁溶液接触半导体制造部件以形成含有一种或多种不溶性待测分析物的排出液；使该含有一种或多种不溶性待测分析物的排出液接触一光学设备，该光学设备经构造以感测来自该一种或多种待测分析物的荧光及可选的拉曼信号，其中该设备包括电子倍增电荷耦合器件及光栅光谱仪，以用来对该荧光进行光谱色散并将该荧光投射在该电子倍增电荷耦合器件上；及鉴定该一种或多种待测分析物。

Description

检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备
技术领域
本公开内容的实施方式大体上关于颗粒检测，且特别是关于分析和检测来自半导体制造部件的液体中的纳米颗粒。
背景技术
随着半导体基板处理工艺朝向越来越小的特征尺寸及线宽发展，在半导体基板上更精准地进行遮蔽、蚀刻及沉积材料也越显重要。
然而，随着半导体特征的缩小，可能造成器件无法运作的污染物颗粒的尺寸也变得较小且更难移除，例如直径小于50纳米或例如直径为10纳米至30纳米的颗粒(即，纳米颗粒)。结果是，要了解会对半导体制造工具及半导体制造腔室部件产生影响的微缺陷及污染物的性质及来源，必须对纳米颗粒进行监控及进行化学特异性表征(chemically-specificcharacterization)。
典型的半导体制造腔室部件清洁工艺设计使腔室部件浸泡在液体清洁溶液中并分析该清洁溶液的样本以确定颗粒特性，如颗粒的数目(颗粒计数)及该等颗粒的组成(例如，金属、氧化物、陶瓷、碳氢化合物、聚合物)。
在确定颗粒计数时，会使用液体颗粒计数器(liquid particle counter,LPC)工具来确定清洁溶液中的颗粒计数，该液体颗粒计数器(LPC)工具运作的原理是检测从纳米颗粒散射出的激光。然而，发明人观察到在某些情况中，污染物纳米颗粒会凝聚成团，导致在LPC工具中进行分析时得到不正确的颗粒计数。发明人已确定纳米颗粒的表面性质(例如，纳米颗粒的荷质比(specificcharge))是在纳米颗粒的凝聚作用中的重要因素，并据此是精确确定纳米颗粒计数的重要因素。然而，LPC工具无法提供有关纳米颗粒的表面性质的任何信息。
可使用ζ电位(zeta potential)工具检测基板处理腔室部件清洁溶液中的纳米颗粒的表面性质。ζ电位是用来表示胶态分散液中的动电位(electrokinetic potential)的科学术语。ζ电位是指在界面双层中的滑动平面的位置相对于远离界面的主体流体中某一点的电位。换言之，ζ电位是分散介质(dispersion medium)与附着于分散颗粒上的流体的稳定层(stationary layer)之间的电位差。
此外，现行的液体颗粒计数器(LPC)能够检测可能存在于用于清洁半导体工艺部件及工具的洗涤液(eluent)中的约50纳米的颗粒尺寸。然而，基于动态光散射(瑞立散射，Rayleigh scattering)的LPC工具仅能纪录存在于洗涤液中的散射颗粒的尺寸分布情况，却不能推断出污染物颗粒的本质或化学性质。
因此，发明人开发出可用来确定半导体工艺中所产生的污染物纳米颗粒的纳米颗粒计数、ζ电位及化学特异性表征的改良方法及设备，以便通过将纳米颗粒凝聚作用纳入考虑来有利地提供改进的纳米颗粒计数信息及改进的纳米颗粒计数分析效率。
发明内容
本文提供用于分析和检测来自半导体制造部件的液体中的纳米颗粒的方法和设备。在某些实施方式中，鉴定半导体清洁溶液中的污染物的方法包括：使半导体清洁溶液接触半导体部件以形成包含一种或多种不溶性待测分析物(analytes-of-interest)的排出液；使包含一种或多种不溶性待测分析物的该排出液接触一光学设备，该光学设备经构造以用来测量来自该一种或多种待测分析物的荧光及可选的拉曼信号；及鉴定该一种或多种待测分析物。
在某些实施方式中，一种鉴定半导体清洁溶液中的污染物的方法包括：使半导体清洁溶液接触半导体制造部件以形成含有一个或多个不溶性待测分析物的排出液；使含有一个或多个不溶性待测分析物的该排出液接触一光学设备，该光学设备经构造以用来感测来自该一个或多个不溶性待测分析物的荧光及可选的拉曼信号，其中该光学设备包括电子倍增电荷耦合器件及光栅光谱仪，以用来对该荧光进行光谱色散(spectrally disperse)并将该荧光投射在该电子倍增电荷耦合器件上，及鉴定该一个或多个待测分析物。
在某些实施方式中，一种用于化学鉴定基板处理腔室部件清洁溶液中的纳米颗粒的设备，包括：微流体流动槽；可调式二极管泵浦固态(DPSS)激光器，以用于提供激发光束；显微镜物镜，该显微镜物镜耦接或靠近该微流体流动槽的第一侧以接收该激发光束；光束扩展器，该光束扩展器位于来自该激光器的该激发光束的路径中；聚焦透镜，该聚焦透镜位于来自该激光器的该激发光束的该路径中，并位于该光束扩展器之后，以用于形成聚焦激发光束；二向分光镜，该二向分光镜位于该聚焦激发光束的该路径中，用于以90度的角度朝向该显微镜物镜及该微流体流动槽反射该激发光束；共焦针孔，该共焦针孔定位在该二向分光镜与该显微镜物镜之间；陷波滤波器(notch filter)，该陷波滤波器使荧光信号及拉曼信号通过，该荧光信号及拉曼信号由该显微镜物镜收集并准直；增强型电荷耦合器件(intensified charge couple device,ICCD)，用于接收该荧光信号及拉曼信号以形成荧光及拉曼影像；电子倍增电荷耦合器件(electron multiplying charged couple device,EMCCD)，用于接收该荧光及拉曼信号及形成荧光及拉曼光谱；及光束分离器，该光束分离器位于该陷波滤波器与该增强型电荷耦合器件(ICCD)及该电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)之间，以用于将该荧光影像引导至该增强型电荷耦合器件(ICCD)，并将该荧光及拉曼光谱引导至该电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)，其中拉曼滤波器可选地定位在该光束分离器与该增强型电荷耦合器件之间。
在某些实施方式中，一种用于定量及定性分析待测分析物的系统，包括：液体颗粒计数器，该液体颗粒计数器与一设备流体连通，该设备经构造以用于测量来自一个或多个不溶性待测分析物的荧光及可选的拉曼信号。
在某些实施方式中，一种用于定量及定性分析待测分析物的系统，包括：液体颗粒计数器，该液体颗粒计数器与一光学设备流体连通，该光学设备经构造以用于感测来自一个或多个不溶性待测分析物的荧光及可选的拉曼信号，其中该光学设备包括电子倍增电荷耦合器件及光栅光谱仪，以用来对该荧光进行光谱色散并将该荧光投射在该电子倍增电荷耦合器件上。在实施方式中，该设备经构造以用来感测拉曼信号。
本发明的其他及进一步实施方式将描述于下文。
附图说明
参阅附图中所图示的本公开内容的示例性实施方式可了解上文简要阐述并将更详细讨论于下文的本公开内容的实施方式。应注意的是，然而附图仅示出本发明的代表性实施方式，故这些附图不应视为对本公开内容的范围的限制，就本发明而言，容许其他等效实施方式。
图1图示根据本公开内容某些实施方式用于确定基板处理腔室部件清洁溶液中的颗粒的ζ电位及液体颗粒计数的设备。
图2图示根据本公开内容某些实施方式用于确定基板处理腔室部件清洁溶液中的颗粒的ζ电位及液体颗粒计数的方法流程图。
图3A至图3E图示根据本公开内容某些实施方式的用于对基板处理腔室部件清洁溶液中的纳米颗粒进行化学鉴定的设备。
图4A至图4C图示根据本公开内容某些实施方式的用于确定清洁溶液中纳米颗粒的ζ电位的设备。
图5A图示根据本公开内容某些实施方式的用于选择性检测氟化物的设备，该氟化物可用于化学鉴定纳米颗粒。
图5B概要示出氟离子在晶格空位中的迁移率。
为便于理解，尽可能地使用相同附图标记来指示附图中共同的相同元件。附图未按比例绘制且可能加以简化以求清晰。可将一实施方式中的元件及特征有利地并入其他实施方式中而无需赘述。
具体实施方式
本文提供用于分析和检测来自半导体制造部件的液体中的纳米颗粒的方法及设备。本文中所述的发明方法及设备有益于确定基板处理腔室部件清洁溶液中的颗粒的颗粒计数及ζ电位两者，以便通过将纳米颗粒凝聚作用(agglomeration)纳入考虑来有利地提供改进的颗粒计数信息及改进的颗粒计数分析效率。此外，本文所述的发明方法是基于纳米颗粒荧光、拉曼(Raman)散射光及/或离子选择性电极以用于半导体工艺中所产生的污染物纳米颗粒的检测和化学特异性表征(chemical characterization)，这些污染物纳米颗粒通常为金属、金属离子、氟化物、来自蚀刻残余物、聚合物、有机金属聚合物的纳米颗粒等等，本文所述的发明方法显著改善对腔室衬垫反应或处理气体间的任何其他寄生反应(该反应会导致在处理工具及腔室上形成非期望的非挥发性副产物及污染物的涂层)的检测及产量。再者，使用本公开内容的方法及设备所得到有关来自微电子制造腔室及其部件的污染物的定量及定性信息可用来修改清洁溶液以增进整体清洁效能。
图2示出根据本公开内容某些实施方式的用于确定基板处理腔室部件清洁溶液中颗粒的颗粒计数及ζ电位两者的方法200的流程图。确定清洁溶液中的纳米颗粒的ζ电位可提供该等纳米颗粒的性质(即，纳米颗粒的电荷大小及该电荷的本质，如正性、负性或中性)。纳米颗粒的性质有助于确定清洁溶液的用来清除半导体处理腔室部件表面上的污染物颗粒及使纳米颗粒保持悬浮在清洁溶液中所必需的理想酸碱值(pH)及配方。例如，可在如以下参照图1所描述的何止的设备100中执行方法200。
半导体处理腔室部件136(如，腔室衬垫、腔室屏蔽件、或基座、或铝部件)放置在含有清洁溶液140的清洁槽138中。该方法200始于步骤202，在步骤202，将来自保持半导体处理腔室部件136的清洁槽138内的清洁溶液140填充于样本槽(sample cell)104中。
清洁溶液140经由第一流管142从清洁槽138中转移出，第一流管142具有与清洁槽138的出口144耦接的第一端及与样本槽104耦接的第二端。一旦填满样本槽104，停止清洁溶液140的流动并密封样本槽104。在某些实施方式中，样本槽104包括管状信道，该管状信道从第一端(该第一端耦接至第一流管142的第二端)水平或垂直地贯通样本槽104的基部至与该第一端相对的第二端。第二流管146耦接至样本槽104的第二端，以在进行了下文描述的清洁溶液的分析之后从样本槽104排出清洁溶液140。
接着，在步骤204，将来自激光器102的光(即，入射光108)导向样本槽104。因布朗运动而在清洁溶液中移动的纳米颗粒112会将入射光108散射而形成散射光110。散射光110的频率偏离入射光108的程度与纳米颗粒112运动的速度成比例，从而允许确定颗粒的电泳迁移率(electrophoretic mobility)。
接着，于步骤206，由一个或多个检测器检测散射光110。在某些实施方式中，一个或多个检测器包括两个检测器114、116。在某些实施方式中，第一检测器114可以90度定位来检测散射光110，以确定纳米颗粒112的尺寸及分子量。以第一检测器114检测散射光110，第一检测器114输出电压脉冲。纳米颗粒112越大，则对应的输出脉冲越高。在某些实施方式中，第二检测器116定位在样本槽104附近，以确定纳米颗粒112的ζ电位。
设备100进一步包括第一镜120，第一镜120定位在激光器102的输出与样本槽104之间。入射光108的第一部分122通过第一镜120且继续朝向样本槽104行进。
利用第一镜120引导入射光108的第二部分124离开第一部分122，并使第二部分124进入第二检测器116。例如，第二部分124以90度(或约90度，如70度至110度)的角度被引导离开第一部分122并被引导朝向第二检测器116。如有需要，附加的镜134或其他反射器可用来导向第二检测器116。由于散射光110的频率偏离入射光108的程度与纳米颗粒112运动的速度成比例，因此可由入射光108与散射光110之间的频率偏移(frequency shift)来确定颗粒的电泳移动率且从而确定出ζ电位。
使用光散射法的上述方法要求清洁溶液140在样本槽104中是静止的(即，不流过样本槽104)。然而，本案发明人观察到能够现场(即，当清洁溶液正流过检测工具时)确定颗粒计数及ζ电位可提高效率且可提供清洁溶液中的纳米颗粒性质的实时资料。
图4A提供一种在线式(in-line)设备400以用于确定清洁溶液中的纳米颗粒的ζ电位。如图4A中所示，使清洁溶液402的样本流过LPC工具404以确定清洁溶液402中的颗粒计数。LPC工具404可为任何合适的市售LPC工具。清洁溶液402随后通过设备406(如，设备100)以确定清洁溶液402中的纳米颗粒的ζ电位。
如图4B中所示的设备406可包括样本槽408，样本槽408具有第一端410及与第一端410相对的第二端412。离开LPC工具404的清洁溶液402于第一端410处进入样本槽408。样本槽408包括管状通道414，管状通道414从第一端410水平地贯通样本槽408而至第二端412。管状通道414包括耦接至电源420的相对电极(即，电极416可为阳极，并且电极418可为阴极)。当清洁溶液402通过电极416及电极418之间时，纳米颗粒的本质(正性、负性、中性)及电荷大小将会确定纳米颗粒对电极416及电极418的吸引力及吸引力的等级。
图3A至图3E图示根据本公开内容某些实施方式用于对基板处理腔室部件清洁溶液中的纳米颗粒进行化学鉴定的设备300。如图3A中所示，本案发明人提供一种单分子荧光成像及光谱的设备300，设备300可用于化学鉴定纳米颗粒。
荧光及拉曼成像技术是可化学鉴定存在于溶液(如可用于LPC系统中的超纯水或清洁溶液)中的纳米颗粒的光敏方法。如图3B中所示，在UV至可见光波长(即，200纳米至500纳米)内的辐射吸收会经分子激发至较高的电子激发态(例如，从S0(基态)成为S1、S2、S3…Sn)。已激发的分子随后或可通过无辐射能量转移(radiationless energy transfer)直接缓和至基态S0或是缓和至较低能量态(lower state)。荧光发射作用仅会发生在从S1跃迁至S0的时候。当分子是在激发波长处被激发时会产生最大荧光。通常荧光发生在从激发光波长经显著红移(red-shifted)后的波长处。当使用可调激光器以诸如表现出强等离子体共振的金属纳米颗粒(例如铜、金、铝)在UV-可见光区域中的特定激发波长来激发金属纳米颗粒时，会显现出独特的荧光发光，因此可使用本公开内容的方法及设备来检测及鉴定。
如图3C中所示，在激发分子使光产生非弹性散射而从较高激发态跃迁至基态电子态的共振振动状态时，造成光谱上的偏移，而可能产生拉曼散射，且不同物质(例如污染物或待测分析物)在光谱上所产生的偏移是独特的。在本公开内容的实施方式中，非金属可能显现出拉曼散射信号，且信号可通过图3A的设备300及可选的可包括合适的陷波光谱滤波器(notch spectral filter)380来检测。
回到图3A，设备300包括微流体流动槽(microfluidic flow cell)302。微流体流动槽302具有与第一端306耦接的流入管304及位于第二端310处的流出管308，用以承载含有纳米颗粒的清洁溶液进入及离开微流体流动槽302。如图3D及图3E中所示，微流体流动槽302包括玻璃或石英玻璃载玻片340，在载玻片340上则是康宁(Corning)#1玻璃或石英盖玻片342(厚度<150微米)，且以间隔垫390固定载玻片340与盖玻片342，故而在两者之间创造出可供液体流过的空容积344。在载玻片340的中央部分上的两个长端处钻出两个直径为1.4毫米(mm)的孔346，使得孔346开放至由间隔垫隔开的载玻片340与盖玻片342之间的中央空间。利用适配器350使两个1/16英吋的HPLC管(流入管304及流出管308)附接至这两个钻孔上。如上述，微流体流动槽包括玻璃/石英载玻片，在载玻片上以间隔垫固定一玻璃或石英盖玻片而在两者之间创造出空容积。
回到图3A，设备300进一步包括可调式二极管泵浦固态(diode-pumpedsolid-state,DPSS)激光器312。该激光器是一种可提供小于1瓦(W)功率的连续波激光器。激光器312在UV-可见光区域内(例如在200纳米至500纳米之间、或在200纳米至410纳米之间)是可调制的，以针对流过微流体流动槽302中的激发容积中的不同缺陷纳米颗粒来激发不同的电子激发模式。激光器312提供相干的近单色光(coherent near-monochromatic light)，即，激发光束314，所述相干的近单色光通过光束扩展器348和可选的聚焦透镜336。来自激光器312的激发光束314被引导以通过光束衰减器316(如一个或多个中性密度滤光器(neutral density filter))。在聚焦激发光束314的路径中配置的二向分光镜(dichroicmirror)318以90度(或约90度，如介于70度至110度间)的角度朝向显微镜物镜324(NA～1.5；60～100倍)及微流体流动槽302反射光束。二向分光镜318具有可反射较短波长(激发)且可让较长波长(荧光/拉曼)透射的特性。共焦针孔320定位在二向分光镜318与显微镜物镜324之间。共焦针孔320位于聚焦透镜336的焦距处，使得通过在空间上过滤掉激发光束314的非聚焦部分来维持高的光学分辨率及对比。
随后将激发光束314导向至与微流体流动槽302的第一侧322耦接的显微镜物镜324。显微镜物镜324将激发光束聚焦在微流体流动槽中，而在流动槽内产生激发容积。流经流动槽的纳米颗粒在激发体积内受到激发，随后，在金属污染物或金属待测分析物的情况下，以(多个)特定波长发射单一分子荧光辐射，并且在非金属的污染物或待测分析物的情况下，发射拉曼散射光。在实施方式中，将利用设备300检测拉曼散射光。随后利用显微镜物镜324收集并准直(collimated)荧光/拉曼发光，且接着通过二向分光镜318及陷波滤波器326将荧光/拉曼发光导向至设备(setup)的影像及光谱检测部件。在实施方式中，预先选择陷波滤波器326用来对来自单一纳米颗粒污染物或待测分析物的荧光/拉曼信号进行成像。利用荧光计(Perkin-Elmer公司的Fluoromax-4荧光计)来取得欲研究的各种材料纳米颗粒或待测分析物的发光及激发光谱，有助于陷波滤波器的预先选择，从而适当的陷波滤波器及激发波长可被正确地选择。在实施方式中，陷波滤波器经选择以用于移除激发光。在实施方式中，陷波滤波器经选择以用于使荧光及拉曼信号通过。
待通过陷波滤波器326透射之后，在陷波滤波器326与增强型电荷耦合器件(ICCD)330之间设置光束分离器(或翻转镜)328，以便将单一纳米颗粒荧光/拉曼影像及经光谱色散(spectrally dispersed)的荧光光谱记录在单独的电荷耦合器件(CCD)传感器上。在一个光束路径中，可经由透射通过光谱滤波器380而使荧光/拉曼影像直接在增强型电荷耦合器件(ICCD)330(如相机)上成像，其中可执行颗粒计数及尺寸测量。在另一光束路径中，在实施方式中，由光栅光谱仪(grating spectrometer)334对荧光/拉曼信号进行光谱色散，且随后将荧光/拉曼信号投射在电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)338的波长校准像素(wavelength calibrated pixel)上。在实施方式中，光栅光谱仪334用来对荧光进行光谱色散并将荧光投射在电子倍增电荷耦合器件上。在实施方式中，电子倍增电荷耦合器件设置在可调式光栅光谱仪内，所述可调式光栅光谱仪适于使荧光信号及拉曼信号在光谱频域(spectral frequency domain)中分散。在实施方式中，光栅光谱仪334适于作为单一颗粒光谱仪。在实施方式中，光栅光谱仪334每毫米包含1200条栅线。在实施方式中，光栅光谱仪334是电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)338的一部分。在实施方式中，光栅光谱仪334及电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)338接收荧光及拉曼信号并形成荧光及拉曼光谱。
在实施方式中，位于EMCCD 338与光束分离器(或翻转镜)328之间的透镜332可用来将荧光/拉曼信号聚焦在EMCCD像平面上。ICCD对于高光子计数具有高量子效率且适于成像目的。电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)甚至对于低光子计数也具有高量子效率，从而适于光谱应用。
在实施方式中，狭孔333(例如50微米的狭孔)可选地定位在透镜332与光栅光谱仪334之间，以便将光点聚焦在光栅光谱仪334上。
在实施方式中，根据本公开内容的单一分子荧光/拉曼成像及光谱的一些优点包括：(1)单一分子纳米颗粒在流动时(in-flow)是可检测的(颗粒计数/立方公分/分钟)；(2)对不同的荧光/拉曼光谱特性具有化学特异性(chemical specificity)；(3)快速的获取时间及高的量子效率；(4)在静态模式中，可从荧光/光子相关分析中反推出纳米颗粒尺寸；及(5)相对容易设置及打包(package)。
在图5A中所示的另一实施方式中，发明人根据本公开内容某些实施方式提供用于选择性检测荧光的设备500，设备500可用于化学鉴定纳米颗粒。设备500可浸没在装有半导体处理腔室部件136的清洁槽138的清洁溶液140中。设备500包括主体516，主体516具有第一端502及将浸没在清洁溶液中的第二端504。主体516为中空且呈管状形状，且主体516包括与单晶膜510耦接的电极506(例如，由银或氯化银制成)，并且主体516内含有化学溶液508(例如，氯化钠或氟化钠)。
单晶膜510可为，例如，掺有EuF2而产生晶格空位512的LaF3。如图5B中所示，氟离子514在晶格空位512中的迁移导致可被检测到的传导作用。晶格空位的尺寸仅允许氟离子移动通过单晶膜510。可使用类似的设备来检测其他化学物质，例如K+、Na+、Cl-、NH3、Ca2+、S2-、Ag+、Pb3+、Pb4+、NO2-、NO3-、CN-。
在实施方式中，设备500为离子选择性电极。适用的离子选择性电极包括对一种或多种待测分析物具有已知检测极限及检测特性的市售离子选择性电极。在本公开内容实施方式中，可在线地包括离子选择性电极的阵列。现参阅图4C，清洁溶液402的样本通过LPC工具404以确定清洁溶液402中的纳米颗粒计数。LPC工具404可为任合适用的市售LPC工具。清洁溶液402随后通过设备406以确定清洁溶液402中的纳米颗粒的ζ电位。清洁溶液402接着通过设备300以确定可溶性颗粒的种类。可选地，可进一步使用一个或多个离子选择电极421接触清洁溶液以鉴定可溶性待测分析物，例如K+、Na+、Cl-、NH3、Ca2+、S2-、Ag+、Pb3+、Pb4+、NO2-、NO3-、CN-、F-离子。
在实施方式中，本公开内容方法包括鉴定半导体集成电路清洁溶液中的污染物的方法，包括：使集成电路部件接触半导体积体电清洁溶液，以形成含有一个或多个不溶性待测分析物的排出液(effluent)；使含有一个或多个不溶性待测分析物的排出液接触一配置成可测量来自一个或多个不溶性待测分析物的荧光及选用性的拉曼信号的设备；及鉴定一个或多个待测分析物。在实施方式中，一个或多个待测分析物包括一种或多种金属。金属(例如金属污染物)的非限制性实例包括铜、金、铝、镍、铬、镍铬合金(nichrome)、锗、银、钛、钨、铂、钽及上述的组合。在实施方式中，特别是包含光谱滤波器(例如光谱滤波器380)的实施方式中，一个或多个待测分析物可包括一种或多种非金属。非金属的非限制性实例包括氧化物、氮化物、硅的氧化物、硼及诸如此类者。在实施方式中，待测分析物包括不溶性的非金属污染物，例如金属氧化物、金属氟化物、氮化物及上述的组合。在实施方式中，待测分析物为清洁溶液中的不溶性颗粒或悬浮颗粒。
根据本公开内容的方法进一步包括使排出液(例如，使用过的清洁溶液)接触一个或多个离子选择性电极，以用于鉴定可溶性的待测分析物。
在实施方式中，使用本公开内容的方法及设备所得到有关待测分析物(例如污染物)的定量及定性信息可用于预选、选择或修改清洁溶液以增进整体清洁效能。在实施方式中，例如在清洁溶液显示有较高浓度的一个或多个已鉴定的污染物的实施方式中，可修改清洁溶液以使其更有效地移除已鉴定的污染物。例如，若金属污染物已被鉴定且发现是一种负电性(electronegativity)比硅高的金属，清洁溶液可被修改或选择以具有较高氧化还原电位值，以提高或促进这些污染物的移除。若金属污染物经鉴定为负电性比硅要低的金属，则可能发现污染物为化学氧化物的形式并可使用稀释的氢氟酸处理来移除污染物。在实施方式中，可通过调整清洁溶液的pH值、添加螯合剂、界面活性剂及诸如此类者来修改清洁溶液，以选择性地针对经鉴定的污染物来提高从受污染的部件上移除这些污染物的能力。
在实施方式中，提供一种鉴定半导体清洁溶液中的污染物的方法，包括：使半导体清洁溶液接触半导体制造部件以形成包含一个或多个不溶性待测分析物的排出液；使包含一个或多个不溶性待测分析物的排出液接触一光学设备，所述光学设备经构造以用来感测来自一个或多个不溶性待测分析物的荧光及可选的拉曼信号，其中所述设备包括电子倍增电荷耦合器件(例如，器件338)及光栅光谱仪(例如光谱仪334)以用来对荧光进行光谱色散并将荧光投射在电子倍增电荷耦合器件上；及鉴定一个或多个待测分析物。
尽管上述内容针对本公开内容的多个实施方式，但在不偏离本公开内容的基本范围的情况下，当可设计本公开内容的其他及进一步的实施方式。

Claims (15)

1.一种鉴定一半导体清洁溶液中的污染物的方法，包括以下步骤：
使一半导体清洁溶液接触一半导体制造部件以形成一含有一个或多个不溶性待测分析物的排出液；
使含有一个或多个不溶性待测分析物的该排出液接触一光学设备，该光学设备经构造以感测来自该一个或多个不溶性待测分析物的荧光及可选的拉曼信号，其中该光学设备包括一电子倍增电荷耦合器件及一光栅光谱仪，以对该荧光进行光谱色散并将该荧光投射在该电子倍增电荷耦合器件上；及
鉴定该一个或多个待测分析物。
2.如权利要求1所述的方法，其中该一个或多个不溶性待测分析物包括一金属。
3.如权利要求2所述的方法，其中该金属为铜、金、铝、镍、铬、镍铬合金、锗、银、钛、钨、铂、钽及上述项的组合物。
4.如权利要求1所述的方法，其中该一个或多个不溶性待测分析物包括一非金属。
5.如权利要求4所述的方法，其中该非金属为一金属氧化物、金属氟化物、氮化物及上述项的组合物。
6.如权利要求1所述的方法，其中该不溶性待测分析物为悬浮颗粒。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使该排出液接触一个或多个离子选择性电极；及
鉴定一个或多个可溶性待测分析物。
8.如权利要求7所述的方法，其中该一个或多个可溶性待测分析物为从由以下项组成的群组中选择的离子：K+、Na+、Cl-、NH3、Ca2+、S2-、Ag+、Pb3+、Pb4+、NO2-、NO3-、CN-、F及上述项的组合。
9.一种用于化学鉴定一基板处理腔室部件清洁溶液中的纳米颗粒的设备，包括：
一微流体流动槽；
一可调式二极管泵浦固态(DPSS)激光器，用以提供一激发光束；
一显微镜物镜，该显微镜物镜耦接或靠近该微流体流动槽的一第一侧以接收该激发光束；
一光束扩展器，该光束扩展器位于来自该激光器的该激发光束的一路径中；
一聚焦透镜，该聚焦透镜位于来自该激光器的该激发光束的该路径中，且位于该光束扩展器之后，以用于形成一聚焦激发光束；
一二向分光镜，该二向分光镜位于该聚焦激发光束的该路径中，用于以90度的一角度朝向该显微镜物镜及该微流体流动槽反射该激发光束；
一共焦针孔，该共焦针孔定位在该二向分光镜与该显微镜物镜之间；
一陷波滤波器，该陷波滤波器使荧光信号及拉曼信号通过，该荧光信号及拉曼信号由该显微镜物镜收集并准直；
一增强型电荷耦合器件(ICCD)，用于接收该荧光信号及拉曼信号，以形成一荧光影像及拉曼影像；
一电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)，以用于接收该荧光信号及拉曼信号，并形成一荧光及拉曼光谱；及
一光束分离器，该光束分离器位于该陷波滤波器与该增强型电荷耦合器件(ICCD)及该电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)之间，以将该荧光影像引导至该增强型电荷耦合器件(ICCD)并将该荧光及拉曼光谱引导至该电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)，其中一拉曼滤波器可选的地定位在该光束分离器与该增强型电荷耦合器件之间。
10.如权利要求9所述的设备，其中该微流体流动槽进一步包括与一第一端连接的一流入管及位于一第二端处的一流出管。
11.如权利要求9所述的设备，进一步包括一光栅光谱仪，以光色散该荧光并将该荧光投射在该电子倍增电荷耦合器件上。
12.如权利要求9所述的设备，其中该电子倍增电荷耦合器件设置在一可调式光栅光谱仪中，该可调式光栅光谱仪适用在一光谱频域中分散荧光信号及拉曼信号。
13.一种用于定量及定性分析待测分析物的系统，包括：
一液体颗粒计数器，该液体颗粒计数器与一光学设备流体连通，该光学设备以构造以用于感测来自一个或多个不溶性待测分析物的荧光及可选的拉曼信号，其中该光学设备包括一电子倍增电荷耦合器件及一光栅光谱仪，以用来对该荧光进行光谱色散并将该荧光投射在该电子倍增电荷耦合器件上。
14.如权利要求13所述的系统，进一步包括一个或多个离子选择性电极。
15.如权利要求13所述的系统，其中该一个或多个离子选择性电极适用于检测从由以下项组成的群组中选择的一个或多个离子：K+、Na+、Cl、NH3、Ca2+、S2-、Ag+、Pb3+、Pb4+、NO2-、NO3-、CN、F及上述项的组合。
CN201780068574.4A 2016-11-07 2017-11-07 检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备 Active CN109923653B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662418679P 2016-11-07 2016-11-07
US62/418,679 2016-11-07
PCT/US2017/060404 WO2018085838A1 (en) 2016-11-07 2017-11-07 Methods and apparatus for detection and analysis of nanoparticles from semiconductor chamber parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109923653A true CN109923653A (zh) 2019-06-21
CN109923653B CN109923653B (zh) 2023-07-18

Family

ID=62064313

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780068725.6A Active CN109937470B (zh) 2016-11-07 2017-11-07 检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备
CN201780068574.4A Active CN109923653B (zh) 2016-11-07 2017-11-07 检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780068725.6A Active CN109937470B (zh) 2016-11-07 2017-11-07 检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11280717B2 (zh)
KR (2) KR102577173B1 (zh)
CN (2) CN109937470B (zh)
TW (2) TWI747990B (zh)
WO (2) WO2018085838A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113130280A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 中微半导体设备(上海)股份有限公司 光强度监测调节机构、调节方法及等离子体处理装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018085838A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-11 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for detection and analysis of nanoparticles from semiconductor chamber parts
DE102016013236B4 (de) * 2016-11-07 2020-07-16 Particle Metrix Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Konzentration, der Größe und des Zetapotentials von Nanopartikeln in Flüssigkeiten im Streulichtmodus und im Fluoreszenzmodus
WO2020106036A1 (en) 2018-11-19 2020-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Multimodal dust sensor
KR20220000409A (ko) * 2019-05-23 2022-01-03 램 리써치 코포레이션 챔버 컴포넌트 청정도 측정 시스템
US11441974B2 (en) * 2019-08-01 2022-09-13 Applied Materials, Inc. Detection of surface particles on chamber components with carbon dioxide
US11442000B2 (en) 2019-12-16 2022-09-13 Applied Materials, Inc. In-situ, real-time detection of particulate defects in a fluid
CN115335686A (zh) * 2020-03-27 2022-11-11 东京毅力科创株式会社 异物检测装置、基板处理装置以及异物检测装置的动作确认方法
CN111855508A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 天津凌视科技有限公司 液体检测装置以及液体检测方法
KR102324097B1 (ko) 2020-10-20 2021-11-08 동우 화인켐 주식회사 유동 나노입자 측정장치 및 이를 이용한 나노입자 판단방법
KR20220052174A (ko) * 2020-10-20 2022-04-27 동우 화인켐 주식회사 유동셀과, 이를 포함하는 유동 나노입자 측정장치 및 측정방법
KR102357757B1 (ko) * 2020-10-20 2022-02-08 동우 화인켐 주식회사 유동 나노입자 측정장치 및 측정방법
US12066371B2 (en) * 2021-08-30 2024-08-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method and apparatus for real-time tool defect detection
WO2023127487A1 (ja) * 2021-12-27 2023-07-06 東京エレクトロン株式会社 異物検出装置及び異物検出方法
WO2023127488A1 (ja) * 2021-12-27 2023-07-06 東京エレクトロン株式会社 異物検出装置及び異物検出方法
US20230408413A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 Applied Materials, Inc. Single sensor imaging spectroscopy for detecting nanoparticles to qualify clean chamber parts

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343289A (en) * 1992-02-24 1994-08-30 Thermo Jarrell Ash Corporation Spectrometer assembly with post disperser assembly
EP0727660A2 (en) * 1995-02-14 1996-08-21 Seiko Instruments Inc. Analyzing method and apparatus for minute foreign substances, and manufacturing methods for manufacturing semiconductor device and liquid crystal display device using the same
US20010002275A1 (en) * 1997-03-12 2001-05-31 Oldenburg Steven J. Metal nanoshells
JP2002181725A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Mitsubishi Electric Corp 微小異物解析方法、分析装置、半導体装置の製造方法および液晶表示装置の製造方法
US20020109110A1 (en) * 2001-02-14 2002-08-15 Applied Materials, Inc. Laser scanning wafer inspection using nonlinear optical phenomena
US20080030628A1 (en) * 2006-02-13 2008-02-07 Pacific Biosciences Of California, Inc. Methods and systems for simultaneous real-time monitoring of optical signals from multiple sources
US20090117666A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Mec Dynamics Corporation System and Method for Quantifying Analytes in Immuno or Enzymatic Assays
US7692783B2 (en) * 2006-02-13 2010-04-06 Pacific Biosciences Of California Methods and systems for simultaneous real-time monitoring of optical signals from multiple sources
US20110175185A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 Roper Scientific, Inc. Solid state back-illuminated photon sensor
US20120048737A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Horiba, Ltd. Particle characterization cell and particle characterization instrument
US20120127467A1 (en) * 2009-08-04 2012-05-24 Asml Netherland B.V. Object Inspection Systems and Methods
US20120216833A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 Applied Materials, Inc. Real time liquid particle counter (lpc) end point detection system
US20140146297A1 (en) * 2010-12-06 2014-05-29 Asml Netherlands B.V. Methods and Apparatus for Inspection of Articles, EUV Lithography Reticles, Lithography Apparatus and Method of Manufacturing Devices
WO2015066384A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 Applied Materials, Inc. Substrate processing system with particle scan and method of operation thereof
US20160056606A1 (en) * 2013-03-18 2016-02-25 Kla-Tencor Corporation 193nm Laser And An Inspection System Using A 193nm Laser
US9383260B1 (en) * 2008-05-05 2016-07-05 Applied Spectra, Inc. Laser ablation analysis system
KR101639527B1 (ko) * 2015-06-25 2016-07-14 중앙대학교 산학협력단 처리 용액 내 오염물 농도의 분석 장치, 분석 방법, 이를 위한 데이터 모델링 방법 및 처리 용액 내 오염물 농도의 분석 시스템

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2928688B2 (ja) 1992-09-07 1999-08-03 株式会社東芝 汚染元素分析方法及び装置
JP2924815B2 (ja) * 1996-09-27 1999-07-26 日本電気株式会社 ゼータ電位測定装置
TW444290B (en) * 1998-03-20 2001-07-01 Taiwan Semiconductor Mfg Wafer cleaning method and apparatus
US20010052351A1 (en) * 1998-09-29 2001-12-20 Brian J. Brown Method for cleaning semiconductor wafer having copper structure formed thereon
US20020142617A1 (en) * 2001-03-27 2002-10-03 Stanton Leslie G. Method for evaluating a wafer cleaning operation
US6584989B2 (en) 2001-04-17 2003-07-01 International Business Machines Corporation Apparatus and method for wet cleaning
SG114560A1 (en) * 2002-07-31 2005-09-28 Inst Data Storage A method and apparatus for cleaning surfaces
JP4459514B2 (ja) * 2002-09-05 2010-04-28 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザーマーキング装置
KR100570308B1 (ko) 2003-02-13 2006-04-12 에이펫(주) 웨이퍼 세정 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 세정 방법
CN1914710A (zh) * 2003-12-30 2007-02-14 艾奎昂有限责任公司 在基片处理过程中选择性蚀刻氮化硅的系统和方法
JP4547237B2 (ja) * 2004-03-29 2010-09-22 東京エレクトロン株式会社 真空装置、そのパーティクルモニタ方法及びプログラム
CN101082560A (zh) * 2004-03-29 2007-12-05 东京毅力科创株式会社 真空装置、其颗粒监控方法、程序以及颗粒监控用窗口部件
JP2006352075A (ja) 2005-05-17 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物系化合物半導体および化合物半導体の洗浄方法、これらの製造方法および基板
EP2485052B1 (en) 2005-09-13 2015-05-06 Affymetrix, Inc. Encoded microparticles
KR101364672B1 (ko) * 2006-09-12 2014-02-19 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 하전입자선장치, 그 장치를 이용한 비점수차 조정방법 및그 장치를 이용한 디바이스제조방법
KR100931788B1 (ko) 2007-10-18 2009-12-14 주식회사 실트론 기판 세정장치용 세정 부품의 적합성 검사 장치
EP2333516A4 (en) * 2008-09-26 2017-11-08 Horiba, Ltd. Device for measuring physical property of particle
CN101866463A (zh) * 2009-04-14 2010-10-20 中兴通讯股份有限公司 一种eNFC终端、eNFC智能卡及其通信方法
US8404056B1 (en) * 2009-05-27 2013-03-26 WD Media, LLC Process control for a sonication cleaning tank
US8863763B1 (en) * 2009-05-27 2014-10-21 WD Media, LLC Sonication cleaning with a particle counter
FR2976967B1 (fr) * 2011-06-22 2015-05-01 Total Sa Fluides traceurs a effet memoire pour l'etude d'un gisement petrolier
SG10201807071TA (en) * 2014-03-13 2018-09-27 Nat Univ Singapore An optical interference device
JP5895967B2 (ja) * 2014-04-18 2016-03-30 栗田工業株式会社 濃縮倍数測定装置、濃縮倍数測定方法、及び水質指標値測定方法
WO2016171198A1 (ja) * 2015-04-21 2016-10-27 国立大学法人東京大学 微粒子検出システム及び微粒子検出プログラム
WO2018085838A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-11 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for detection and analysis of nanoparticles from semiconductor chamber parts

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343289A (en) * 1992-02-24 1994-08-30 Thermo Jarrell Ash Corporation Spectrometer assembly with post disperser assembly
EP0727660A2 (en) * 1995-02-14 1996-08-21 Seiko Instruments Inc. Analyzing method and apparatus for minute foreign substances, and manufacturing methods for manufacturing semiconductor device and liquid crystal display device using the same
US20010002275A1 (en) * 1997-03-12 2001-05-31 Oldenburg Steven J. Metal nanoshells
JP2002181725A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Mitsubishi Electric Corp 微小異物解析方法、分析装置、半導体装置の製造方法および液晶表示装置の製造方法
US20020109110A1 (en) * 2001-02-14 2002-08-15 Applied Materials, Inc. Laser scanning wafer inspection using nonlinear optical phenomena
US20080030628A1 (en) * 2006-02-13 2008-02-07 Pacific Biosciences Of California, Inc. Methods and systems for simultaneous real-time monitoring of optical signals from multiple sources
US7692783B2 (en) * 2006-02-13 2010-04-06 Pacific Biosciences Of California Methods and systems for simultaneous real-time monitoring of optical signals from multiple sources
US20090117666A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Mec Dynamics Corporation System and Method for Quantifying Analytes in Immuno or Enzymatic Assays
US9383260B1 (en) * 2008-05-05 2016-07-05 Applied Spectra, Inc. Laser ablation analysis system
US20120127467A1 (en) * 2009-08-04 2012-05-24 Asml Netherland B.V. Object Inspection Systems and Methods
US20110175185A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 Roper Scientific, Inc. Solid state back-illuminated photon sensor
US20120048737A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Horiba, Ltd. Particle characterization cell and particle characterization instrument
US20140146297A1 (en) * 2010-12-06 2014-05-29 Asml Netherlands B.V. Methods and Apparatus for Inspection of Articles, EUV Lithography Reticles, Lithography Apparatus and Method of Manufacturing Devices
US20120216833A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 Applied Materials, Inc. Real time liquid particle counter (lpc) end point detection system
KR20140045922A (ko) * 2011-02-24 2014-04-17 퀀텀 글로벌 테크놀로지스, 엘엘씨 실시간 액체 입자 카운터(ｌｐｃ) 엔드포인트 검출 방법
US20160056606A1 (en) * 2013-03-18 2016-02-25 Kla-Tencor Corporation 193nm Laser And An Inspection System Using A 193nm Laser
WO2015066384A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 Applied Materials, Inc. Substrate processing system with particle scan and method of operation thereof
KR101639527B1 (ko) * 2015-06-25 2016-07-14 중앙대학교 산학협력단 처리 용액 내 오염물 농도의 분석 장치, 분석 방법, 이를 위한 데이터 모델링 방법 및 처리 용액 내 오염물 농도의 분석 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
廖艳林;刘晔;曹杰;张兴坊;毛庆和;: "一种基于光纤器件的表面增强拉曼散射光谱检测系统", 中国激光, no. 07, pages 215 - 219 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113130280A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 中微半导体设备(上海)股份有限公司 光强度监测调节机构、调节方法及等离子体处理装置
CN113130280B (zh) * 2019-12-31 2024-03-12 中微半导体设备(上海)股份有限公司 光强度监测调节机构、调节方法及等离子体处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190068645A (ko) 2019-06-18
KR20190068644A (ko) 2019-06-18
KR102565327B1 (ko) 2023-08-08
US11280717B2 (en) 2022-03-22
TW201833319A (zh) 2018-09-16
WO2018085837A1 (en) 2018-05-11
CN109937470B (zh) 2023-05-16
CN109923653B (zh) 2023-07-18
WO2018085838A1 (en) 2018-05-11
US20180128733A1 (en) 2018-05-10
TWI828611B (zh) 2024-01-11
KR102577173B1 (ko) 2023-09-08
CN109937470A (zh) 2019-06-25
US20180128744A1 (en) 2018-05-10
TW201834096A (zh) 2018-09-16
TWI747990B (zh) 2021-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109923653A (zh) 检测和分析来自半导体腔室部件的纳米颗粒的方法和设备
US6438279B1 (en) Unitary microcapiliary and waveguide structure and method of fabrication
CA1319743C (en) Area-modulated luminescence (aml)
EP0476248B1 (en) Microflow cell
Abu-Hatab et al. Multiplexed microfluidic surface-enhanced Raman spectroscopy
Edel et al. Velocity measurement of particulate flow in microfluidic channels using single point confocal fluorescence detection
WO2014105765A1 (en) Improved control over hydrogen fluoride levels in oxide etchant
US8932874B2 (en) Control over ammonium fluoride levels in oxide etchant
US20060121442A1 (en) Method for dosing a biological or chemical sample
Davis et al. Electrokinetic delivery of single fluorescent biomolecules in fluidic nanochannels
Song et al. Single molecule detection by laser two-photon excited fluorescence in a capillary flowing cell
TWI847724B (zh) 用於校準微弱螢光光譜測量值的方法和裝置與其電腦可讀媒介的編碼方法
US9677998B2 (en) Control over etching molecule levels in etching compositions
JP2004301573A (ja) レーザーアブレーション利用の試料測定方法及び装置
JP7190277B2 (ja) 被検体分析方法
Hosseini et al. Integrated Optics
Yao et al. A laser-induced fluorescence biosensor by using ellipsoidal reflector
Stapountzi et al. FLUORESCENCE LIFETIME IMAGING WITHIN MICROFLUIDIC STRUCTURES USING A MAXIMUM LIKELIHOOD ESTIMATOR
TW202417831A (zh) 用於微弱螢光光譜測量的方法和裝置
JP2007516411A (ja) 生物学的試料または化学的試料を定量分析するための方法
Zugel et al. Comparison of 90° and Epi-Geometry for Two-Photon Excitation in Capillaries
Takeda et al. Aggregation and fast diffusion of dye molecules on air–glycerol interface observed by confocal fluorescence microscopy
Wang et al. Nano/micro technologies for single molecule manipulation and detection
WO2002079768A1 (fr) Microscope a lentille thermique

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant