[发明专利]一种测量硅片体金属的测试方法

说明书

本发明提供了一种测量硅片体金属的测试方法，属于半导体制造领域，包括第一步：取直径4～10inch且电阻率无限制的硅片1片；第二步：将硅片上载至红外加热炉升温至200～300度，恒温烘烤1.5～2.5小时；第三步：将硅片上载至全自动表面金属收集系统；第四步：全自动表面金属收集系统在制样过程中向硅片表面吹氢氟酸蒸汽4～6分钟；第五步：全自动表面金属收集系统的喷嘴吸取提取液，在硅片表面回收金属离子；第六步：采用电感耦合等离子质谱仪测试扫描液金属含量，测试出的表面金属含量即经过红外加热炉烘烤的金属离子溢出量。本发明对测试的硅片直径和电阻率没有限制，测试范围更广，精度更高，成本更低。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及一种测量硅片体金属的测试方法。

背景技术

半导体制造业硅片体金属测试难，体金属测试时成本过高、测试重掺硅片时扫描液无法回收，大直径硅片无法测试，而且由于比较浪费时间，无法做到体金属日常监控的问题。传统的测试方式是采用臭氧+氢氟酸蒸汽进行腐蚀，在已腐蚀硅片表面回收金属离子，使用高精度天平记录腐蚀后硅片重量，并通过重量的差异计算出腐蚀体积，电感耦合等离子质谱仪测试扫描液金属含量，从而根据臭氧+氢氟酸蒸汽(HF+O₃)腐蚀掉的体积及表面金属离子含量计算出硅片单位体积内金属离子含量，传统的测试方法存在以下缺点，1、受天平容积影响，不能测试大直径硅片；2、受受腐蚀后粗糙度影响，当硅片电阻率＜1Ω.cm时，电感耦合等离子质谱仪无法回收扫描液，无法测试；3、测试一片6 英寸硅片时的成本为251.53元/片，成本较高；4、受时间约束无法作为日常体金属监控使用。

发明内容

本发明要解决的问题是在于提供一种测量硅片体金属的测试方法，对测试的硅片直径和电阻率没有限制，测试范围更广，精度更高，成本更低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种测量硅片体金属的测试方法，包括以下步骤，

第一步：取直径4～10inch且电阻率无限制的硅片1片；

第二步：将第一步中所述的硅片上载至红外加热炉升温至200～300度，恒温烘烤1.5～2.5小时；

第三步：在第二步完成的基础上，将所述硅片上载至全自动表面金属收集系统；

第四步：所述全自动表面金属收集系统在制样过程中向硅片表面吹氢氟酸蒸汽4～6 分钟；

第五步：所述全自动表面金属收集系统的喷嘴吸取提取液，在硅片表面回收金属离子；

第六步：采用电感耦合等离子质谱仪测试扫描液金属含量，测试出的表面金属含量即经过红外加热炉烘烤的金属离子溢出量。

进一步的，在所述第一步中，所述硅片的直径为5inch、6inch或8inch。

进一步的，在所述第二步中，所述红外加热炉升温至250±3度，恒温烘烤2小时。

进一步的，在所述第四步中，向硅片表面吹氢氟酸蒸汽5分钟，流量为180ul/min，所述全自动表面金属收集系统的喷嘴吸取1000ul提取液。

进一步的，所述提取液的配比为0.3％HF+11.4％H₂O₂+88.28％H₂O，HF(氢氟酸)浓度:38％日本多摩化学AA-10纯度，H₂O₂(双氧水)浓度:35％日本多摩化学AA-10纯度，H₂O(超纯水)：电阻率≥18MΩ.cm。

进一步的，在第二步完成后，降温至23±2度，待硅片表面达到室温时，使用真空吸笔将硅片取出，上载至全自动表面金属收集系统。

进一步的，从所述第一步到所述第六步，测试环境为百级洁净室，室温为23±2度。