离子浓度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种离子浓度检测装置。


背景技术：

2.随着半导体制造工艺的发展，半导体芯片的面积越来越小，因此半导体工艺的精度也变得更加重要。在半导体制造工艺中，其中一个重要的工艺就是光刻，光刻是将掩膜版上的图案转移到半导体上的光刻图案的工艺过程。
3.掩膜版也称为光罩(mask)，其通常为玻璃质地，当玻璃在制作过程中，其内部可能会混杂一些负离子，负离子主要为酸根离子，例如硫酸根离子(so
42-)，而且，由于清洗掩膜版会使用酸性溶液，当在清洗掩膜版的过程中，也会将少量负离子残留在掩膜版的表面，负离子主要为酸根离子，例如硫酸根离子(so
42-)。而空气中有可能存在正离子，常见的为胺根离子(nh
4+
)。当掩膜版长时间曝光于短波长光线下时，在短波长光线的作用下，掩膜版表面残留的负离子和空气中的正离子相结合生成晶体，并析出于掩膜版的表面。根据正、负离子种类的不同，常见的晶体例如为：硫酸铵、磷酸胺、草酸胺等。这些晶体析出后附着在掩膜版的表面，影响了掩膜版图案的精度，也影响了光刻图案的精度。
4.然而，现有技术中在检测掩膜版表面上残留的离子浓度方面仍然存在较大的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的问题是提供一种离子浓度检测装置，以提升掩膜版表面残留离子浓度的准确性和测试速率。
6.为解决上述问题，本实用新型提供一种离子浓度检测装置，包括：离子获取单元，用于获取具有待检测件表面残留离子的待测溶液；与所述离子获取单元相连通的检测单元，用于对所述待测溶液进行检测，以获取所述待检测件表面的残留离子浓度。
7.可选的，所述离子获取单元包括：第一容腔，所述第一容腔用于容纳第一溶液，所述待检测件浸没在所述第一溶液内。
8.可选的，还包括：导管，所述导管连通所述第一容腔和所述检测单元。
9.可选的，所述离子获取单元还包括：位于所述第一容腔内的承载台，用于固定所述待检测件。
10.可选的，所述承载台包括承载架和驱动所述承载架旋转的驱动件，所述承载架用于固定所述待检测件。
11.可选的，所述离子获取单元还包括第二容腔，所述第一容腔位于所述第二容腔内，所述第一容腔和所述第二容腔之间填充有第二溶液。
12.可选的，所述离子获取单元还包括连接所述第二容腔内的支撑柱，所述支撑柱将所述第一容腔固定在所述第二容腔内。
13.可选的，所述支撑柱为金属支撑柱。
14.可选的，还包括位于所述第二容腔内的加热块，所述加热块位于所述第二容腔的侧壁上。
15.可选的，所述第二容腔为金属容腔。
16.可选的，所述待检测件包括掩膜版。
17.可选的，所述导管为伸缩管。
18.可选的，还包括位于所述导管与所述第一容腔之间的控制阀，所述控制阀用于控制所述导管与所述第一容腔之间的通断。
19.可选的，所述检测单元为液相色谱仪。
20.与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
21.本实用新型技术方案的离子浓度检测装置，其中离子获取单元，用于获取具有待检测件表面残留离子的待测溶液；与所述离子获取单元相连通的检测单元，用于对所述待测溶液进行检测，以获取所述待检测件表面的残留离子浓度；一方面由于所述离子获取单元与所述检测单元相连通，所述离子获取单元获取了待测溶液之后，直接流通到所述检测单元中进行检测，减少了中间交换容器导致待测溶液污染的问题，确保了检测结果的准确性；另外一方面，待测溶液直接流到所述检测单元中进行检测，节省了检测所需要的时间，大大地提高了检测的效率。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例中离子浓度检测装置的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例中离子获取单元的内部结构示意图。
具体实施方式
24.正如背景技术所述，现有技术中的离子浓度检测装置在使用过程中仍存在诸多问题。
25.目前测试掩膜板表面的离子浓度的方法是水浴加热法。先确定好需要测试的清洗流程，使用测试的掩膜板测试一遍清洗流程。在试剂盒里放入适量的去离子水，放入测试所用的掩膜板，再将试剂盒放入水浴加热箱中加热两小时，将试剂盒中的液体装入容量瓶，送去化学分析实验室进行测试。
26.发明人发现，离子浓度检测在测试流程中需要经过多次的容器转换，容易引入污染导致测试不准确，同时检测的时效性较低，影响了图形传递的准确性，从而降低了形成的半导体器件的性能，一定程度上限制了半导体器件的使用。
27.在此基础上，本实用新型提供一种离子浓度检测装置，利用所述离子获取单元与所述检测单元相连通设计，一方面所述离子获取单元获取了待测溶液之后，直接流通到所述检测单元中进行检测，减少了中间交换容器导致待测溶液污染的问题，确保了检测结果的准确性；另外一方面，待测溶液直接流到所述检测单元中进行检测，节省了检测所需要的时间，大大地提高了检测的效率。
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细地说明。
29.图1是本实用新型实施例中离子浓度检测装置的结构示意图；图2是本实用新型实
施例中离子获取单元的内部结构示意图。
30.请参考图1和图2，离子浓度检测装置100，包括离子获取单元101和检测单元102。
31.所述离子获取单元101，用于获取具有待检测件104表面残留离子的待测溶液；
32.所述检测单元102与所述离子获取单元101相连通，所述检测单元102用于对所述待测溶液进行检测，以获取所述待检测件表面的残留离子浓度。
33.在本实施例中，利用所述检测单元102与所述离子获取单元101相连通设置，使得在所述离子获取单元101获取到具有待检测件表面残留离子的待测溶液后，直接传递到所述待检测单元102内，去掉了中间待测溶液的转移过程，一方面减少了中间交换容器导致待测溶液污染的问题，确保了检测结果的准确性；另外一方面待测溶液直接流到所述检测单元中进行检测，节省了检测所需要的时间，大大地提高了检测的效率。
34.在本实施例中，所述待检测件104包括掩膜版。
35.在其他实施例中，所述待检测件104可以为任何需要检测表面残留离子的待检测件，而不先限定为掩膜版。
36.在本实施例中，所述检测单元102为液相色谱仪。
37.请参考图2，所述离子获取单元101包括：第一容腔103，所述第一容腔103用于容纳第一溶液108，所述待检测件104浸没在所述第一溶液108内。
38.在本实施例中，所述第一溶液108为去离子水。
39.在其他实施例中，所述第一溶液108还可为酸性液体或者碱性液体等，根据实际能够溶解表面残留离子进行选择即可。
40.请结合参考图1和图2，还包括导管105。
41.在本实施例中，所述导管105连通所述第一容腔103和所述检测单元102。
42.在本实施例中，所述导管105为伸缩管。
43.在本实施例中，由于所述导管105为伸缩管，可以利用所述导管105的可伸缩性，方便地调节所述离子获取单元101与所述检测单元102之间的液位差，便于所述离子获取单元101内的待测溶液直接流至所述检测单元102内，减少了额外动力的需求，有助于节约成本。
44.在本实施例中，所述导管105为聚乙烯材料的导管。
45.在其他实施例中，所述导管105还可为聚丙烯(pp)材料的导管。
46.在本实施例中，所述导管105的选择一般需要有一定耐腐蚀性以及耐磨损的能力，同时具有一定的可降解能力，利于对环境的保护。
47.在本实施例中，所述第一容腔103为非金属容腔，具体的，所述第一容腔103为聚乙烯材料的容腔。
48.在其他实施例中，所述第一容腔103还可为聚丙烯(pp)材料的容腔，也可以为金属材料的容腔，根据实际在检测过程的需要进行选择即可。
49.请继续参考图2，所述离子获取单元101还包括：位于所述第一容腔103内的承载台106，用于固定所述待检测件104，便于所述待检测件104的固定和拿取。
50.在本实施例中，所述待检测件104卡接在所述承载台106上，所述待检测件104浸没在所述第一溶液108中。
51.在其他实施例中，所述待检测件104还可以直接放置在所述第一容腔103内。
52.请继续参考图2，所述承载台106包括承载架107和驱动所述承载架107旋转的驱动
件(图中未示出)，所述承载架107用于固定所述待检测件104。
53.在本实施例中，所述驱动件驱动所述承载架107旋转，所述承载架107带动所述待检测件104旋转，能使所述待检测件104与所述第一溶液108进行充分接触，加快所述待检测件104表面上的残留离子向所述第一溶液108中扩散，从而节省检测时间，极大的提高了所述待检测件104上残留离子浓度检测的效率以及检测的准确性。
54.在本实施例中，所述承载台106的聚乙烯材料。
55.在其他实施例中，所述承载台106还可为聚丙烯材料。
56.在本实施例中，所述待检测件104固定在所述承载架107上之后，所述待检测件104的表面与所述承载台106之间具有一定的间隙，这样的目的是减少对所述待检测件104的表面造成损伤，起到对所述待检测件104一定的保护作用，提升所述待检测件104的质量。
57.请继续参考图2，所述离子获取单元101还包括第二容腔109，所述第一容腔103位于所述第二容腔109内，所述第一容腔103和所述第二容腔109之间填充有第二溶液110。
58.在本实施例中，所述第二溶液110为去离子水。
59.在其他实施例中，所述第二溶液110还可为非去离子水，能够起到传热的作用且不会对所述第一容腔103的外壁造成损伤的液体都可以，或者固体导热材料也可以。
60.在本实施例中，所述第二溶液110起到传递热的作用。
61.在本实施例中，主要是利用水浴加热法获取所述待检测件104表面残留离子，具体的，所述第二容腔109加热所述第二溶液110，所述第二溶液110通过所述第一容腔103将热量传递给所述第一溶液108，经过一定的时间之后，所述待检测件104表面残留离子得到充分的溶解，这种水浴加热避免了直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性，可以平稳地加热，具有较广的使用范围。
62.请继续参考图2，所述离子获取单元101还包括连接所述第二容腔109内的支撑柱111，所述支撑柱111将所述第一容腔103固定在所述第二容腔109内。
63.具体的，所述支撑柱111的一端固定在所述第二容腔109的内壁上，所述第一容腔103的外壁固定在所述支撑柱111上，在所述第二容腔109内装有所述第二溶液110之后，通过加热所述第二溶液110实现热量的传递，实现对所述第一容腔103内的所述第一溶液108加热，从而加快所述待检测件104表面上残留的离子的溶液，有利于提升检测速率和检测的准确性。
64.在本实施例中，所述支撑柱111为金属支撑柱。
65.请继续参考图2，还包括位于所述第二容腔109内的加热块112，所述加热块112位于所述第二容腔109的侧壁上。
66.在本实施例中，所述加热块112与所述支撑柱111位于所述第二容腔109的同一内壁上。
67.在其他实施例中，所述加热块112与所述支撑柱111还可分别位于所述第二容腔109的不同内壁上。
68.在本实施例中，所述加热块112实现对所述第二溶液110的加热。
69.在本实施例中，所述第二容腔109为金属容腔。
70.请继续参考图2，还包括位于所述导管105与所述第一容腔103之间的控制阀113，所述控制阀113用于控制所述导管105与所述第一容腔103之间的通断。
71.在本实施例中，所述控制阀113为二通阀。
72.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。