CN117637591B - 晶圆金属元素分析方法及分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆金属元素分析方法及分析系统，晶圆金属元素分析方法包括：刻蚀晶圆表面的硅化物；通过承接台承接所述晶圆；通过旋转轴驱动所述承接台转动；通过扫描管于所述晶圆表面牵引提取液运动，以收集金属离子溶液；改变所述旋转轴于所述承接台上的位置，以使得所述扫描管进行不同区域扫描；以及进行所述提取液的金属元素浓度检测，以确认所述晶圆污染源位置。本发明可准确收集缺陷区域金属污染的液滴，实现精准检测浓度，确定分布范围。
Description
技术领域
本发明涉及半导体检测领域，特别是涉及一种晶圆金属元素分析方法及分析系统。
背景技术
在半导体制程工艺中，金属、有机物及颗粒残留等情况会引起晶圆表面洁净度变差，形成缺陷。例如，在晶圆表面存在金属污染时，会造成PN结漏电现象，导致氧化物的击穿电压降低，以及载流子生命周期的减少。其中，PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的。金属污染缺陷区域仅分布在小范围或者不规则区域，并且金属污染浓度是以单位面积的金属原子数来衡量。在现有的金属污染检测方式中，不能精准的定量小范围缺陷区域的浓度，无法确认污染源位置，导致解决问题的时效性较差。因此，存在待改进之处。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆金属元素分析方法及分析系统，用于解决现有的金属污染检测方式检测不精确的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆金属元素分析方法，包括：
刻蚀晶圆表面的硅化物；
通过承接台承接所述晶圆；
通过旋转轴驱动所述承接台转动；
通过扫描管于所述晶圆表面牵引提取液运动，以收集金属离子溶液；
改变所述旋转轴于所述承接台上的位置，以使得所述扫描管进行不同区域扫描；以及
进行所述提取液的金属元素浓度检测，以确认所述晶圆污染源位置。
在本发明的一个实施例中，所述改变所述旋转轴于所述承接台上的位置，以使得所述扫描管进行不同区域扫描的步骤，包括：
测试晶圆表面粒子，以确定缺陷区域；
判断所述缺陷区域是否经过晶圆圆心；
当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，设置所述旋转轴的轴线与所述晶圆的圆心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆的圆心轴线转动；
当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，设置所述旋转轴的轴线与所述缺陷距离的中心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心轴线转动。
在本发明的一个实施例中，在所述当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，设置所述旋转轴的轴线与所述晶圆的圆心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆的圆心轴线转动的步骤中：
当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，在所述缺陷区域上，设置所述扫描管沿着靠近所述晶圆圆心或者远离所述晶圆圆心的方向移动，并在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆圆心往复转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行扇环扫描。
在本发明的一个实施例中，在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆圆心往复转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行扇环扫描的步骤中：
在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆圆心往复转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行扇环扫描时，扇环区域的最小半径为所述缺陷区域与所述晶圆圆心间的最小距离，所述扇环区域的最大半径为所述缺陷区域与所述晶圆圆心间的最大距离，所述扇环区域的圆心角为所述晶圆圆心与所述缺陷区域边缘相切夹角。
在本发明的一个实施例中，在所述当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，设置所述旋转轴的轴线与所述缺陷距离的中心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心轴线转动的步骤中：
当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，在所述缺陷区域上，设置所述扫描管沿着靠近所述缺陷距离的中心或者远离所述缺陷距离的中心的方向移动，并在所述扫描管在移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行圆形扫描。
在本发明的一个实施例中，在所述扫描管在移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行圆形扫描的步骤中：
在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行圆形扫描时，圆形区域的直径为所述缺陷距离。
本发明还提出一种晶圆金属元素分析系统，包括：
气相分解沉积装置，以刻蚀晶圆表面的硅化物；
金属离子溶液收集装置，包括：
承接台，以承接所述晶圆；
旋转轴，移动连接于所述承接台上，所述旋转轴驱动所述承接台转动；以及
扫描管，于所述晶圆表面牵引提取液运动；
其中，所述旋转轴于不同位置驱动所述承接台转动，以使得所述扫描管进行不同区域扫描；
金属离子分析装置，进行所述提取液的金属元素浓度检测，以确认所述晶圆污染源位置。
在本发明的一个实施例中，所述金属离子溶液收集装置，还包括：
晶圆表面颗粒度检测仪，测试晶圆表面粒子，以确定缺陷区域；以及
动力源，用于控制所述旋转轴转动；
其中，当所述缺陷区域不经过晶圆圆心时，所述动力源控制所述旋转轴沿所述晶圆圆心转动；
当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，所述动力源控制所述旋转轴沿所述缺陷距离的中心转动。
在本发明的一个实施例中，所述承接台设有滑槽，所述旋转轴于所述滑槽内滑动，所述旋转轴与所述承接台卡扣配合，其中，当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，所述缺陷距离的中心和所述晶圆圆心的连线与所述滑槽所在的直线段平行。
在本发明的一个实施例中，所述金属离子溶液收集装置还包括伸缩杆和转动杆，所述伸缩杆的一端与所述扫描管连接，所述伸缩杆的另一端与所述转动杆连接。
如上所述，本发明的晶圆金属元素分析方法及分析系统，意想不到的效果是：本申请的旋转轴驱动承接台和晶圆进行旋转，扫描管在晶圆上方通过牵引提取液，可对晶圆上的一圆环面进行离子浓度收集。在改变旋转轴驱动承接台的转动轴线时，可使得扫描管对晶圆上的不同区域进行离子浓度收集。本申请可准确收集缺陷区域金属污染的液滴，实现精准检测浓度，确定分布范围；有利于快速高效解决缺陷问题，确认污染来源，提高产品良率。
附图说明
图1显示为本发明的晶圆金属元素分析系统的结构示意图。
图2显示为本发明的晶圆金属元素分析系统中扫描管进行扫描的轨迹示意图。
图3显示为本发明的晶圆金属元素分析系统中金属离子溶液收集装置的结构示意图。
图4显示为本发明的晶圆金属元素分析系统中承接台与旋转轴的仰视图。
图5显示为本发明的晶圆金属元素分析系统进行扇环检测的示意图。
图6显示为本发明的晶圆金属元素分析系统进行圆形检测的示意图。
图7显示为本发明的晶圆金属元素分析方法的步骤示意图。
图8显示为本发明的图6中步骤S50的一步骤示意图。
图中标号说明：
110、晶圆；120、硫化氢蒸汽；130、缺陷区域；140、扇环区域；150、圆形区域；
20、金属离子溶液收集装置；210、扫描管；220、提取液；
230、扫描轨迹；231、圆面扫描；232、圆环扫描；233、扇形扫描；
240、承接台；241、滑槽；250、旋转轴；260、晶圆表面颗粒度检测仪；270、伸缩杆；280、转动杆；
30、金属离子分析装置。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，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发明的其它优点与功效。本发明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，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1至图8，本发明提供一种晶圆金属元素分析方法及分析系统，可应用在半导体制程工艺中，例如可应用在气相分解沉积—电感耦合等离子质谱仪（VPD ICP MS，Vapor Phase Decomposition，Inductively coupled plasma，Mass Spectrometry）。在金属、有机物及颗粒残留等情况会引起晶圆表面洁净度变差，形成缺陷。本发明可实现扫描缺陷区域，准确收集缺陷区域金属污染的液滴，实现精准检测浓度，确定分布范围。有利于快速高效解决缺陷问题，确认污染来源，规避同类问题的发生，提高产品良率，有利于节约委外检测的费用，缩减人力成本及晶圆成本。下面通过具体的实施例进行详细的描述。
请参阅图1和图2，在本发明的一些实施例中，本发明可提出一种晶圆金属元素分析系统，可包括气相分解沉积装置（VPD，Vapor Phase Decomposition）、金属离子溶液收集装置20和金属离子分析装置30。其中，气相分解沉积装置可产生硫化氢蒸汽120，以用于刻蚀晶圆110表面的硅化物（SiO2/Si3N4）。金属离子溶液收集装置20可包括承接台240、旋转轴250、扫描管（Scan tube）210。承接台240可用于承接晶圆110，晶圆110可放置于承接台240的顶部位置处。旋转轴250可移动连接于承接台240上，旋转轴250驱动承接台240转动。扫描管210可于晶圆110表面牵引提取液220进行运动，以收集溶解于硫化氢的金属离子浓缩溶液。金属离子分析装置30可为电感耦合等离子体质谱仪（ICP MS，Inductively coupledplasma，Mass Spectrometry）。金属离子分析装置30可对提取液220的金属元素浓度进行检测，以确认晶圆110上的金属元素污染浓度，并进一步的判断出污染源的具体位置，以进行针对性的工艺维护。
请参阅图3，在本发明的一些实施例中，一种晶圆金属元素分析系统还可包括伸缩杆270和转动杆280，伸缩杆270的一端可与扫描管210连接，伸缩杆270的另一端可与转动杆280连接，转动杆280可通过电机驱动以实现转动。当承接台240上方放置不同晶圆110时，不同晶圆110表面的污染源的位置也是不同的。因此通过伸缩杆270和转动杆280可对扫描管210的位置、方向进行调整，使得扫描管210设置在污染源上方的位置处，以便于对晶圆110上方的污染源进行扫描并收集金属离子溶液。
请参阅图4，在本发明的一些实施例中，承接台240可设有滑槽241，滑槽241可位于承接台240的底部，旋转轴250滑动设置于滑槽241内。旋转轴250和承接台240之间可通过卡扣配合连接。其中，旋转轴250于不同位置驱动承接台240进行转动时，可使得扫描管210进行不同区域的扫描。在承接台240和晶圆110转动的情况下，扫描管210牵引提取液220，可对晶圆110上的一圆环面进行离子浓度收集。在伸缩杆270的驱动之下，伸缩杆270带动扫描管210进行伸缩移动，可实现扫描管210牵引提取液220，可对晶圆110上的一片区域进行离子浓度收集。扫描管210可在晶圆110上形成扫描轨迹230，例如圆面扫描231、圆环扫描232和扇形扫描233。在扫描管210收集溶解于硫化氢的金属离子浓缩溶液后，可将金属离子浓缩溶液的提取液220移送至金属离子分析装置30。
请参阅图3、图5和图6，在本发明的一些实施例中，金属离子溶液收集装置20还可包括晶圆表面颗粒度检测仪260和动力源（图中未示出）。其中，晶圆表面颗粒度检测仪260用以测试晶圆（wafer）110的表面粒子，以确定缺陷区域（defect）130。对具有缺陷的晶圆110进行初步分析，例如可通过晶圆表面颗粒度检测仪260测试晶圆110表面的粒子（particle），或者通过晶圆接受测试（WAT，Wafer Acceptance Test）测试晶圆110表面的电性差异等，以锁定缺陷区域130的分布区域及尺寸，并可在显微镜下作出标记（mark）。晶圆表面颗粒度检测仪260例如可为商Takano生产的WM系列晶圆表面检查机，是基于光学方式检测裸晶圆110表面颗粒度的检测机，WM系列晶圆表面检查机以激光照射晶圆110表面，当光遇到颗粒物的时候，光会产生散射现象，通过测定散射光的方式确定颗粒物的数量、粒径从而测定裸晶圆110表面的题粒度。晶圆接受测试机台可为串行半导体参数测试机台WAT6200系列，用以测试晶圆110表面的电性能差异，预判有问题的区域，并可在显微镜下作出标记。动力源可驱动旋转轴250转动，旋转轴250用以驱动承接台240进行转动，动力源可为驱动电机。将微量的提取液220至于晶圆110的表面，例如可将一定比例的氟化氢（HF）和过氧化氢（H2O2）至于晶圆110的表面，扫描管（scantube）210牵引着提取液220绕圆心做圆周运动，收集溶解于HF（氟化氢）的金属离子浓缩溶液。
请参阅图3和图5，在本发明的一些实施例中，如图5所示，当缺陷区域130不经过晶圆110的圆心时，即缺陷区域130位于晶圆110圆心之外，可将缺陷区域130通过一虚拟的扇形区域进行表示。动力源可控制旋转轴250沿晶圆110的圆心转动，以驱动承接台240转动。在动力源控制旋转轴250沿晶圆110的圆心转动，可使得晶圆110也围绕晶圆110的圆心进行转动。首先，在晶圆110随着旋转轴250往复转动的情况下，扫描管210可牵引提取液220在晶圆110表面上做一段弧形的牵引，以对晶圆110上的这一弧形区进行离子浓度收集。然后，伸缩杆270可带动扫描管210进行伸缩移动，例如，扫描管210可沿晶圆110的圆周靠近晶圆110的圆心的径向方向，或者可沿晶圆110的圆心靠近晶圆110的圆周的径向方向进行移动，使得扫描管210对晶圆表面做多次半径不相同的弧形区的牵引。最终，使得扫描管210在晶圆110表面上做扇环扫描，扇环扫描的扇环区域140可覆盖缺陷区域130。扫描管210对缺陷区域130收集溶解于氟化氢的金属离子浓缩溶液，进行后续检测，以分析出金属离子的浓度以及污染源的精确位置。
请参阅图3和图5，在本发明的一些实施例中，在动力源控制旋转轴250驱动承接台240沿晶圆110圆心往复转动，以使得扫描管210对缺陷区域130进行扇环扫描时，扇环区域140以晶圆110的圆心为圆心，扇环区域140可覆盖缺陷区域130。扇环区域140的最小半径R1为缺陷区域130与晶圆110的圆心间的最小距离。扇环区域140的最大半径R2为缺陷区域130与晶圆110的圆心间的最大距离。扇环区域140的圆心角θ为晶圆110的圆心与缺陷区域130边缘相切夹角。
请参阅图3和图6，在本发明的一些实施例中，当缺陷区域130经过晶圆110的圆心并且不对称时，通过扫描管210做扇形扫描233或者扇环扫描，将增加了扫描面积，不能精确的定量缺陷区域130的金属离子浓度，进而无法确认污染源位置。可计算缺陷区域130上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离。动力源控制旋转轴250沿缺陷距离的中心转动，以驱动承接台240转动，可将缺陷距离的中心记为缺陷中心或者缺陷圆心。在缺陷区域130经过晶圆110的圆心时，动力源控制旋转轴250沿缺陷距离的中心转动，可使得晶圆110围绕缺陷距离的中心进行转动。如图4所示，旋转轴250在承接台240的滑槽241内移动。为了使得缺陷区域130的缺陷圆心能够在旋转轴250的轴线上，可使得缺陷圆心和晶圆110圆心的连线与滑槽241所在的直线段平行，从而可使得旋转轴250的轴线贯穿缺陷圆心或者晶圆110圆心。首先，在旋转轴250驱动晶圆110沿缺陷区域130的缺陷圆心做转动的情况下，扫描管210可牵引提取液220在晶圆110表面上做一段圆形的牵引，以对晶圆110上的这一圆形区进行离子浓度收集。然后，伸缩杆270可带动扫描管210进行伸缩移动，例如扫描管210可沿缺陷圆心的外侧靠近缺陷圆心的径向方向，或者可沿缺陷圆心靠近缺陷圆心的外侧的径向方向进行移动，使得扫描管210对晶圆表面做多次半径不相同的圆形区的牵引。最终，使得扫描管210在晶圆110表面上做圆形扫描，圆形扫描的圆形区域150可覆盖缺陷区域130。扫描管210对缺陷区域130收集溶解于氟化氢的金属离子浓缩溶液，进行后续检测，以分析出金属离子的浓度以及污染源的精确位置。
请参阅图3和图6，在本发明的一些实施例中，在动力源控制旋转轴250驱动承接台240沿缺陷区域130的缺陷圆心转动，以使得扫描管210对缺陷区域进行圆形扫描时，圆形区域150以缺陷距离的中心为圆心，圆形区域150可覆盖缺陷区域130。圆形区域150的直径为缺陷距离。
请参阅图7，在本发明的一些实施例中，本发明可提出一种晶圆金属元素分析方法，可包括以下的步骤。
步骤S10、刻蚀晶圆表面的硅化物。
在一些实施例中，可通过气相分解沉积装置（VPD，Vapor Phase Decomposition）（图中未示出），气相分解沉积装置可产生硫化氢蒸汽120，以用于刻蚀晶圆110表面的硅化物（SiO2/Si3N4）。
步骤S20、通过承接台承接晶圆。
在一些实施例中，将承装缺陷晶圆110的前开式晶圆传送盒（FOUP，Front OpeningUnified Pod，）放置于化学气相分解（VPD，Vapor Phase decomposition）的晶圆装载系统（Load port），经过氟化氢刻蚀掉表面的硅化物（SiO2/Si3N4），转移至可编程自动液滴扫描器（PAD-Scan）承载晶圆110的承接台240上。
步骤S30、通过旋转轴驱动承接台转动。
在一些实施例中，旋转轴250可驱动承接台240进行转动，承接台240可360°进行旋转。承接台240的底部安装可推拉式滑槽，并可通过卡扣与旋转轴250进行固定。
步骤S40、通过扫描管于晶圆表面牵引提取液运动，以收集金属离子溶液。
在一些实施例中，扫描管（Scantube）210可连接于伸缩杆270的一端，伸缩杆270的另一端可连接转动杆280。伸缩杆270可带动扫描管210进行伸缩移动，扫描管210可进行旋转运动。扫描管210可扫描指定区域，然后收集液滴送至电感耦合等离子体质谱（ICP MS，inductively coupled plasma，mass spectrometry，）检测。
步骤S50、改变旋转轴于承接台上的位置，以使得扫描管进行不同区域扫描。
在一些实施例中，旋转轴250于不同位置驱动承接台240进行转动时，可使得扫描管210进行不同区域的扫描。扫描管210可在晶圆110上形成扫描轨迹230，例如圆面扫描231、圆环扫描232和扇形扫描233。
步骤S60、进行提取液的金属元素浓度检测，以确认晶圆污染源位置。
在一些实施例中，可通过金属离子分析装置30对提取液220的金属元素浓度进行检测，以确认晶圆110上的金属元素污染浓度，并进一步的判断出污染源的具体位置，以进行针对性的工艺维护。
请参阅图8，在本发明的一些实施例中，步骤S50可包括如下的步骤。
步骤S510、测试晶圆表面粒子，以确定缺陷区域。
在一些实施例中，晶圆表面颗粒度检测仪260用以测试晶圆（wafer）110的表面粒子，以确定缺陷区域（defect）130。对具有缺陷的晶圆110进行初步分析，例如可通过测试粒子（particle）或者电性差异等，以锁定缺陷区域130的分布区域及尺寸，并可作出标记（mark）。
步骤S520、判断缺陷区域是否经过晶圆圆心。当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，进入步骤S530。当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，进入步骤S540。
步骤S530、设置所述旋转轴的轴线与所述晶圆的圆心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆的圆心轴线转动。
在一些实施例中，当缺陷区域130不经过晶圆110的圆心时，即缺陷区域130位于晶圆110圆心之外，可将缺陷区域130通过一虚拟的扇形区域进行表示。动力源可控制旋转轴250沿晶圆110的圆心转动，以驱动承接台240转动。在动力源控制旋转轴250沿晶圆110的圆心转动，可使得晶圆110也围绕晶圆110的圆心进行转动。首先，在晶圆110随着旋转轴250往复转动的情况下，扫描管210可牵引提取液220在晶圆110表面上做一段弧形的牵引，以对晶圆110上的这一弧形区进行离子浓度收集。然后，伸缩杆270可带动扫描管210进行伸缩移动，例如，扫描管210可沿晶圆110的圆周靠近晶圆110的圆心的径向方向，或者可沿晶圆110的圆心靠近晶圆110的圆周的径向方向进行移动，使得扫描管210对晶圆表面做多次半径不相同的弧形区的牵引。最终，使得扫描管210在晶圆110表面上做扇环扫描，扇环扫描的扇环区域140可覆盖缺陷区域130。扫描管210对缺陷区域130收集溶解于氟化氢的金属离子浓缩溶液，进行后续检测，以分析出金属离子的浓度以及污染源的精确位置。
步骤S540、当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，设置所述旋转轴的轴线与所述缺陷距离的中心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心轴线转动
在一些实施例中，当缺陷区域130经过晶圆110的圆心并且不对称时，通过扫描管210做扇形扫描233或者扇环扫描，将增加了扫描面积，不能精确的定量缺陷区域130的金属离子浓度，进而无法确认污染源位置。可计算缺陷区域130上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离。动力源控制旋转轴250沿缺陷距离的中心转动，以驱动承接台240转动，可将缺陷距离的中心记为缺陷中心或者缺陷圆心。在缺陷区域130经过晶圆110的圆心时，动力源控制旋转轴250沿缺陷距离的中心转动，可使得晶圆110围绕缺陷距离的中心进行转动。
如图4所示，旋转轴250在承接台240的滑槽241内移动。为了使得缺陷区域130的缺陷圆心能够在旋转轴250的轴线上，可使得缺陷圆心和晶圆110圆心的连线与滑槽241所在的直线段平行，从而可使得旋转轴250的轴线贯穿缺陷圆心或者晶圆110圆心。首先，在旋转轴250驱动晶圆110沿缺陷区域130的缺陷圆心做转动的情况下，扫描管210可牵引提取液220在晶圆110表面上做一段圆形的牵引，以对晶圆110上的这一圆形区进行离子浓度收集。然后，伸缩杆270可带动扫描管210进行伸缩移动，例如扫描管210可沿缺陷圆心的外侧靠近缺陷圆心的径向方向，或者可沿缺陷圆心靠近缺陷圆心的外侧的径向方向进行移动，使得扫描管210对晶圆表面做多次半径不相同的圆形区的牵引。最终，使得扫描管210在晶圆110表面上做圆形扫描，圆形扫描的圆形区域150可覆盖缺陷区域130。扫描管210对缺陷区域130收集溶解于氟化氢的金属离子浓缩溶液，进行后续检测，以分析出金属离子的浓度以及污染源的精确位置。
请参阅图8，在本发明的一些实施例中，在步骤S530中，当缺陷区域不经过晶圆圆心时，控制旋转轴沿晶圆圆心转动。即在动力源控制旋转轴250驱动承接台240沿晶圆110圆心往复转动，以使得扫描管210对缺陷区域130进行扇环扫描时，扇环区域140以晶圆110的圆心为圆心，扇环区域140可覆盖缺陷区域130。扇环区域140的最小半径R1为缺陷区域130与晶圆110的圆心间的最小距离。扇环区域140的最大半径R2为缺陷区域130与晶圆110的圆心间的最大距离。扇环区域140的圆心角θ为晶圆110的圆心与缺陷区域130边缘相切夹角。
请参阅图8，在本发明的一些实施例中，在步骤S540中，当缺陷区域经过晶圆圆心时，计算缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，控制旋转轴沿缺陷距离的中心转动。即动力源控制旋转轴250驱动承接台240沿缺陷区域130的缺陷圆心转动，以使得扫描管210对缺陷区域进行圆形扫描时，圆形区域150以缺陷距离的中心为圆心，圆形区域150可覆盖缺陷区域130。圆形区域150的直径为缺陷距离。
综上所述，本发明提出一种晶圆金属元素分析方法及分析系统，意想不到的效果是可准确收集缺陷区域金属污染的液滴，实现精准检测浓度，确定分布范围。有利于快速高效解决缺陷问题，确认污染来源，提高产品良率，有利于节约委外检测的费用，缩减人力成本及晶圆成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
Claims (10)
1.一种晶圆金属元素分析方法，其特征在于，包括：
刻蚀晶圆表面的硅化物；
通过承接台承接所述晶圆；
通过旋转轴驱动所述承接台转动；
通过扫描管于所述晶圆表面牵引提取液运动，以收集金属离子溶液；
测试所述晶圆表面粒子，确定缺陷区域，改变所述旋转轴于所述承接台上的位置，以使得所述扫描管进行所述缺陷区域扫描；以及
进行所述提取液的金属元素浓度检测，以确认所述晶圆污染源位置。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆金属元素分析方法，其特征在于，所述测试所述晶圆表面粒子，确定缺陷区域，改变所述旋转轴于所述承接台上的位置，以使得所述扫描管进行所述缺陷区域扫描的步骤，包括：
判断所述缺陷区域是否经过晶圆圆心；
当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，设置所述旋转轴的轴线与所述晶圆的圆心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆的圆心轴线转动；
当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，设置所述旋转轴的轴线与所述缺陷距离的中心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心轴线转动。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆金属元素分析方法，其特征在于，在所述当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，设置所述旋转轴的轴线与所述晶圆的圆心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆的圆心轴线转动的步骤中：
当所述缺陷区域不经过所述晶圆圆心时，在所述缺陷区域上，设置所述扫描管沿着靠近所述晶圆圆心或者远离所述晶圆圆心的方向移动，并在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆圆心往复转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行扇环扫描。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆金属元素分析方法，其特征在于，在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆圆心往复转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行扇环扫描的步骤中：
在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述晶圆圆心往复转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行扇环扫描时，扇环区域的最小半径为所述缺陷区域与所述晶圆圆心间的最小距离，所述扇环区域的最大半径为所述缺陷区域与所述晶圆圆心间的最大距离，所述扇环区域的圆心角为所述晶圆圆心与所述缺陷区域边缘相切夹角。
5.根据权利要求2所述的一种晶圆金属元素分析方法，其特征在于，在所述当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，设置所述旋转轴的轴线与所述缺陷距离的中心轴线重合，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心轴线转动的步骤中：
当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，在所述缺陷区域上，设置所述扫描管沿着靠近所述缺陷距离的中心或者远离所述缺陷距离的中心的方向移动，并在所述扫描管在移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行圆形扫描。
6.根据权利要求5所述的一种晶圆金属元素分析方法，其特征在于，在所述扫描管在移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行圆形扫描的步骤中：
在所述扫描管移动后，控制所述旋转轴驱动所述承接台沿所述缺陷距离的中心转动，以使得所述扫描管对所述缺陷区域进行圆形扫描时，圆形区域的直径为所述缺陷距离。
7.一种晶圆金属元素分析系统，其特征在于，包括：
气相分解沉积装置，以刻蚀晶圆表面的硅化物；
金属离子溶液收集装置，包括：
承接台，以承接所述晶圆；
旋转轴，可移动的连接于所述承接台上，所述旋转轴驱动所述承接台转动；
扫描管，于所述晶圆表面牵引提取液运动；以及
晶圆表面颗粒度检测仪，测试所述晶圆表面粒子，以确定缺陷区域；
其中，所述旋转轴于不同位置驱动所述承接台转动，以使得所述扫描管进行所述缺陷区域扫描；
金属离子分析装置，进行所述提取液的金属元素浓度检测，以确认所述晶圆污染源位置。
8.根据权利要求7所述的晶圆金属元素分析系统，其特征在于，所述金属离子溶液收集装置，还包括：
动力源，用于控制所述旋转轴转动；
其中，当所述缺陷区域不经过晶圆圆心时，所述动力源控制所述旋转轴沿所述晶圆圆心转动；
当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，计算所述缺陷区域上两点间线段的最大距离，并记为缺陷距离，所述动力源控制所述旋转轴沿所述缺陷距离的中心转动。
9.根据权利要求8所述的晶圆金属元素分析系统，其特征在于，所述承接台设有滑槽，所述旋转轴于所述滑槽内滑动，所述旋转轴与所述承接台卡扣配合，其中，当所述缺陷区域经过所述晶圆圆心时，所述缺陷距离的中心和所述晶圆圆心的连线与所述滑槽所在的直线段平行。
10.根据权利要求7所述的晶圆金属元素分析系统，其特征在于，所述金属离子溶液收集装置还包括伸缩杆和转动杆，所述伸缩杆的一端与所述扫描管连接，所述伸缩杆的另一端与所述转动杆连接。
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