一种清洗设备颗粒监控的方法
【专利摘要】本发明公开了一种清洗设备颗粒监控的方法，包括如下步骤：步骤S1、提供一晶圆，并将所述晶圆划分为若干面积均等且间隔分布的第一区域和第二区域；步骤S2、于所述第一区域注入正电荷离子，并于所述第二区域注入负电荷离子；步骤S3、将离子注入后的晶圆浸入于酸槽药液中；步骤S4、取出浸入后的晶圆，并采用一缺陷检测设备进行扫描观察，以检测所述酸槽药液中的颗粒数量是否异常。本发明在进行以上步骤后，通过观察该晶圆表面的颗粒分布即可简单、高效、高灵敏度的检测药液中的颗粒的数量以及电性类型，从而分析出酸槽药液中颗粒物异常的原因，并采取有效的对应措施避免大量的药液产品受到影响。
【专利说明】一种清洗设备颗粒监控的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路制造【技术领域】，尤其涉及到一种清洗设备颗粒监控的方法。
【背景技术】
[0002]在现有的【技术领域】中，先进的集成电路制造工艺一般都包含几百步的工序，并且伴随着集成电路工艺的发展及关键特征尺寸的不断缩小，任何环节的微小错误都将导致整个产品的失效，所以对工艺控制的要求就越来越严格。为了能够及时发现产品的缺陷，集成电路一般会配置相应的缺陷检测设备，以对产品进行缺陷检测。所以在生产过程中为能及时的发现和解决问题都配置有光学和电子的缺陷检测设备对产品进行在线的检测，但是，一方面目前在线检测的设备都非常昂贵，其投资的成本甚至高于工艺设备。另一方面，当在线检测发现生产线上有异常时就意味着该产品已经受到了影响，所以在实际的生产配置中包括光刻、刻蚀、清洗、薄膜生长和离子注入等几大主要的工艺模块设备均建立在相应的Offline (线下)的颗粒监控方法。
[0003]在清洗设备中，若药物中的颗粒物发生异常往往会影响很多片的晶圆，这对产品的质量控制要求非常高。而目前业内的常用方法是用硅晶圆模拟生产的工艺，然后再进行颗粒的扫描检测。但是，由于如图1A-图1B中所示的药液中的颗粒往往是带有正电荷或负电荷，而用来进行颗粒测试的无图形硅晶圆是呈电中性，所以往往在线检测在产品上发现有如图2所不的吸附在晶圆表面的细小颗粒时，off line无图形娃晶圆上检测均是正常的现象。所以，如果offline的监控方法能够在设备中药液颗粒开始变多时,就能够及时地发现问题而采取有效的对应措施就能够避免大量的产品受到影响。
[0004]中国专利(CN 102854044 A)公开了一种液体颗粒发生仪，包括空气泵，所述空气泵空气输出端依次连接有高效过滤器、固液分离装置以及第一混合罐和第二混合罐；所述高效过滤器和第一混合罐之间并接有洁净空气阀；所述空气泵、高效过滤器、固液分离装置、洁净空气阀以及第一混合罐和第二混合罐之间通过软管连接。
[0005]该专利公开的液体颗粒发生仪可以将液体水中的固体颗粒分离出来进行检测，检测精度高，可以达到0.1 μ m，适用范围广，测量效果明显，但是操作较为复杂，设计成本相对较高，无法简单、高效的随时检测液体中的颗粒的数量以及呈电性类型。
[0006]中国专利(CN102004070A)公开了一种液体中颗粒物检测系统，包括:液体预处理装置及与其相连接的电路装置；其中，所述液体预处理装置包括堰管及与所述堰管相连接的激光颗粒物探头，所述电路装置包括依次相连接的激光信号调理单元、PLD(ProgramableLogic Device,可编程逻辑电路)计数器及微控制单兀MCU(Microprogrammed ControlUnit，微程序控制器)。
[0007]该专利公开的一种液体中颗粒物检测系统，该系统通过统计液体样本中颗粒物的粒径与数量来表征液体中含有颗粒物的程度，从而达到定量描述所测液体中颗粒物的目的，为液体的处理提供了依据，但是无法检测到液体中颗粒的电性分布情况。
【发明内容】
[0008]鉴于上述问题，本发明提供一种清洗设备颗粒监控的方法。通过该方法可以非在线的解决现有技术中因操作较为复杂，设计成本相对较高，且无法简单、高效的随时检测液体中的颗粒的数量以及呈电性类型的缺陷。
[0009]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0010]一种清洗设备颗粒监控的方法，其中，所述方法包括:
[0011]步骤S1、提供一晶圆，并将所述晶圆划分为若干面积均等的第一区域和第二区域；
[0012]步骤S2、于所述第一区域注入正电荷离子，并于所述第二区域注入负电荷离子；
[0013]步骤S3、将离子注入后的晶圆浸入于酸槽药液中；
[0014]步骤S4、取出浸入后的所述晶圆，并采用一缺陷检测设备进行扫描观察，以检测所述酸槽药液中的颗粒数量是否异常。
[0015]上述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其中，在所述步骤S4中，在利用所述缺陷检测设备进行扫描观察时，根据第一区域和第二区域表面聚集的颗粒数量，来判断所述酸槽药液中的颗粒是否存在异常。
[0016]上述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其中，将所述晶圆划分为至少一个第一区域和至少一个第二区域。
[0017]上述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其中，所述第一区域和第二区域的数量相坐寸ο
[0018]上述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其中，所述晶圆为一无图形硅晶圆。
[0019]上述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其中，所述缺陷检测设备为一光学缺陷检测设备。
[0020]上述技术方案具有如下优点或有益效果:
[0021]本发明公开了一种清洗设备颗粒监控的方法，通过将一晶圆划分为若干面积均等的第一区域和第二区域，并采用离子注入的方法向该第一和/或第二区域中注入正和/或负电荷离子，进而将该晶圆浸入到酸槽药液中，带有正负电性的颗粒会在对应的相反的电性区域进行聚集，通过观察该晶圆第一区域和第二区域表面的颗粒分布即可简单、高效的随时检测药液中的颗粒的数量、呈电性类型以及分析出酸槽药液中颗粒物异常的原因。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
[0023]图1A和图1B是本发明实施例中酸槽药液中正负电性的颗粒分布示意图；
[0024]图2是本发明实施例中将晶圆均分4等份的结构示意图；
[0025]图3是本发明实施例中分别注入正/负离子至晶圆中的离子分布示意图；
[0026]图4是本发明实施例中将图3所示晶圆浸入于酸槽药液中的示意图；
[0027]图5是本发明实施例中酸槽药液中正电荷颗粒偏高的结构示意图；
[0028]图6是本发明实施例中酸槽药液中负电荷颗粒偏高的结构示意图；
[0029]图7是本发明实施例中酸槽药液中颗粒数量变化趋势图。
【具体实施方式】
[0030]本发明提供了一种清洗设备颗粒监控的方法，具体包括如下步骤:
[0031]步骤S1、提供一晶圆，并将晶圆划分为若干面积均等的第一区域和第二区域；
[0032]步骤S2、于第一区域注入正电荷离子，并于所述第二区域注入负电荷离子；
[0033]步骤S3、将离子注入后的晶圆浸入于酸槽药液中；
[0034]步骤S4、取出浸入后的所述晶圆，并采用一缺陷检测设备进行扫描观察，以检测所述酸槽药液中的颗粒数量是否异常。
[0035]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0036]为了简单、高效的随时检测药液中的颗粒的数量、呈电性类型以及分析出酸槽药液中颗粒物异常的原因，本发明提供一种清洗设备颗粒监控的方法。
[0037]图1中酸槽药液中的颗粒往往是带有正电荷和负电荷的，并且现有工艺中大多数采用呈电中性的晶圆进行颗粒的检测。
[0038]在本发明的实施例中，提供一晶圆，一个可选但并不局限的实施方式是，该晶圆为用以监控酸槽药液中颗粒情况的监测晶圆，优选的，该晶圆为一无图形硅晶圆。将该晶圆均匀的划分为若干面积均等的第一区域I和第二区域2，第一区域I和第二区域2的数量相等。一个可选但并不局限的实施方式是，将一片完整的晶圆划分为两个第一区域I和两个第二区域2，但是本领域技术人员应当理解，根据实际需求也可将晶圆划分为更多的区域，在此不予赘述。同时为了更好的全方位监控酸槽药液中的颗粒在晶圆表面的覆盖情况，优选可使得将晶圆划分的第一区域I和第二区域2均匀密布，例如根据图2所示，将晶圆划分为两个第一区域I和两个第二区域2后，两个第一区域I呈对角线分布，同样的，两个第二区域2也呈对角线分布，有利于全方位监控酸槽药液中的颗粒在晶圆表面的覆盖情况。
[0039]根据正负电性的颗粒会在与其相反的电性区域进行聚集的原理，如图3所示，本实施例中采用离子注入方式于第一区域I中注入正电荷离子，并于第二区域2中注入负电荷离子。在本发明的实施例中，优选的，也可采用离子注入的方式于第一区域I中注入负电荷离子，并于第二区域2注入正电荷离子。一个可选但并不局限的实施方式是，第一区域I和第二区域2中所注入的正负电荷的离子数量以及分布状况完全相同。但是本领域技术人员应当理解，对正电荷离子和负电荷离子注入的面积分布和剂量可以根据实际的生产工艺情况进行调整，对本发明并无影响。
[0040]如图4所示，将正负电荷离子注入后的晶圆浸入于一待颗粒监测的酸槽药液中，且该酸槽药液的颗粒带有正电荷、负电荷。由于进行离子注入后的晶圆表面在不同的区域被改变为不同的电性，在将晶圆置于酸槽药液后，酸槽药液中带负电荷颗粒在带正电荷的第一区域I的晶圆表面聚集，相反的酸槽溶液中带正电荷的颗粒在带负电荷的第二区域2的晶圆表面聚集。
[0041]最后取出浸入于酸槽药液后的晶圆，并采用一缺陷检测设备进行扫描晶圆表面的酸槽药液颗粒的分布情况，为利于直观、清晰地观察上述酸槽药液颗粒分布情况，优选的，该缺陷检测设备为一光学缺陷检测设备。根据光学缺陷检测设备扫描的结果来判断酸槽药液颗粒是否有异常。例如，第一区域I表面聚集的颗粒数量要明显大于第二区域2表面聚集的颗粒数量，则说明该酸槽药液中的带正电荷的颗粒和带负电荷的颗粒失去平衡，这会对后续晶圆清洗造成不利影响，需要进行更换或对酸槽中的药液进行中和处理。
[0042]如图5所示，在带有正电荷的第一区域I表面所聚集的带有负电荷的酸槽药液颗粒明显较少，相反的，带有负电荷的第二区域2表面所聚集的带有正电荷的酸槽药液颗粒数量较多，因此我们可以判断该酸槽药液中的正电荷颗粒偏高，此时表示酸槽药液中的颗粒变差。
[0043]如图6所示，在带有负电荷的第二区域2表面所聚集的带有正电荷的酸槽药液颗粒明显较少，相反的，带有正电荷的第一区域I无图形硅晶圆表面所聚集的带有负电荷的酸槽药液颗粒数量较多，因此我们可以判断该酸槽药液中的负电荷颗粒偏高，此时亦表示酸槽药液中的颗粒变差。
[0044]另外，根据酸槽药液中的正负电荷颗粒的缺陷数量，并将该数量输入到长期监控的数据库中，可以得到如图7所示的缺陷数量趋势图，并根据正常的酸槽药液中的正负电性颗粒的相互缺陷数量具有一定范围(即图7中表示正常缺陷的范围数量不得超出10)判断酸槽药液中颗粒是否异常(如图7中第6天酸槽药液中的颗粒缺陷数量偏高)，若发生异常可根据正负电荷相互缺陷的数量采取有效的对应措施避免大量的药液产品受到影响。
[0045]综上所述，本发明公开了一种清洗设备颗粒监控的方法，通过将一晶圆划分为若干面积均等的两个区域，并采用离子注入的方法向两个区域中注入不同类型的离子，进而将晶圆浸入到酸槽药液中，药液中带有正负电性的颗粒会在晶圆表面对应的相反的电性区域进行聚集，通过观察该晶圆表面的颗粒分布即可简单、高效、高灵敏度的随时检测药液中的颗粒的数量以及电性类型，从而分析出酸槽药液中颗粒物异常的原因，并采取有效的对应措施避免大量的药液产品受到影响。
[0046]对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【权利要求】
1.一种清洗设备颗粒监控的方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤S1、提供一晶圆，并将所述晶圆划分为若干面积均等的第一区域和第二区域； 步骤S2、于所述第一区域注入正电荷离子，并于所述第二区域注入负电荷离子； 步骤S3、将离子注入后的晶圆浸入于酸槽药液中； 步骤S4、取出浸入后的晶圆，并采用一缺陷检测设备进行扫描观察，以检测所述酸槽药液中的颗粒数量是否异常。
2.如权利要求1所述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其特征在于，所述步骤S4中，在利用所述缺陷检测设备进行扫描观察时，根据第一区域和第二区域表面聚集的颗粒数量，来判断所述酸槽药液中的颗粒是否存在异常。
3.如权利要求2所述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其特征在于，将所述晶圆划分为至少一个第一区域和至少一个第二区域。
4.如权利要求2所述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其特征在于，所述第一区域和第二区域的数量相等。
5.如权利要求1所述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其特征在于，所述晶圆为无图形娃晶圆。
6.如权利要求1所述的一种清洗设备颗粒监控的方法，其特征在于，所述缺陷检测设备为一光学缺陷检测设备。
【文档编号】H01L21/66GK104201129SQ201410441448
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】倪棋梁, 陈宏璘, 龙吟 申请人:上海华力微电子有限公司