[发明专利]硅片金属杂质检测样品保护装置及硅片金属杂质检测方法

说明书

本发明公开了一种硅片金属杂质检测样品保护装置及硅片金属杂质检测方法，通过本发明公开的方案，可以将金属杂质检测样品放置在保护装置容纳腔中的自动进样器上，由于洁净气流循环系统可以为该保护装置内部输入洁净气流，并采用了一定风速的排风，所以使得自动进样器附近空间不受周围的大气波动影响，且该保护装置将金属杂质检测样品与外部污染源隔离，提升了检测的稳定性和准确性。

技术领域

本发明涉及集成电路用硅片金属杂质检测技术领域，更具体地说，涉及一种硅片金属杂质检测样品保护装置及硅片金属杂质检测方法。

背景技术

在大规模集成电路制造工艺中，随着器件尺寸不断缩小，半导体线宽越来越窄，硅片的洁净程度对器件良率的影响越来越大，尤其是硅片的金属杂质。超痕量级的金属污染已经可以导致器件不同程度的失效，降低了生产线的良率。不同的金属污染可导致器件产生不同原因的缺陷，钠钾钙镁等碱金属的污染可导致GOI（Gate Oxide Integrity，栅氧化物完整性）恶化；铜镍铁等重金属的污染可使少子寿命缩短及使漏电流增大等。因此在硅片出厂下线前必须要对硅片的金属杂质进行分析。

目前在硅片生产工厂中最先进的金属杂质分析工具为ICP-MS（inductivelycoupled plasma mass spectrometry，电感耦合等离子体质谱仪），以硅片制样系统为辅助，以气相分解法将硅片上的金属杂质回收在回收液中，再用ICP-MS对回收液进行分析。

在此方法中，ICP-MS内部和硅片制样系统内部分别属于一个封闭的洁净空间，因此在硅片制样系统制样过程中和样品进入ICP-MS后都不会受到外部环境的影响。然而，由于分析元素较多，一个回收液样品在进行ICP-MS分析时需要5-7分钟的时间，该时间段内，其他样品暴露在实验室大气中，实验室环境将不可避免的影响样品洁净度，从而影响硅片金属杂质分析的准确性。同时，由于实验室环境受到人员影响波动较大，也将导致检测限居高不下。

发明内容

针对现有硅片金属杂质检测过程中由于样品洁净保护不足而导致检测结果不准确和检测限居高不下的问题，本发明提供一种硅片金属杂质检测样品保护装置及硅片金属杂质检测方法。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种硅片金属杂质检测样品保护装置，包括具有容纳腔的保护壳体、用于盛放硅片金属杂质检测样品的自动进样器、自动进样管、遮挡片以及洁净气流循环系统；

所述保护壳体外表面上形成有与所述容纳腔贯通的操作口以及与所述自动进样管的外径相匹配的第一通孔，所述操作口的面积小于所述遮挡片的面积，所述洁净气流循环系统包括设置在所述保护壳体上的风机过滤机组以及排风机；

在保护使用状态，所述自动进样器位于所述保护壳体的容纳腔中，与所述自动进样器连接的自动进样管穿过所述第一通孔与外部的测试分析仪连接，所述遮挡片设置于所述保护壳体上并将所述操作口遮挡，所述风机过滤机组将洁净气流输入所述容纳腔，所述排风机将所述保护壳体内的洁净气流排出。

可选的，所述风机过滤机组中设置有由聚四氟乙烯材料制成的过滤网。

可选的，所述风机过滤机组的出风口面积为900cm²～1200cm²。

可选的，所述自动进样器具有电缆，所述保护壳体上还形成有与所述电缆的外径相匹配的第二通孔，在保护使用状态，所述电缆穿过所述第二通孔与外部电源连接。

可选的，所述遮挡片为聚乙烯膜片。

可选的，所述保护壳体包括外壳体和设置在所述外壳体内的内壳体，所述容纳腔由所述内壳体围设而成，所述内壳体的底层为冲孔板，用于承载所述自动进样器，所述排风机与所述外壳体和所述内壳体围设出的隔层空间连接，以排出所述隔层空间中的洁净气流。

可选的，所述风机过滤机组和所述排风机设置于所述外壳体的顶层上。