[发明专利]金属离子含量的测试方法

说明书

本发明提供一种金属离子含量的测试方法，提供再生晶圆，在再生晶圆上形成氧化层；利用非极性分子作为离子源形成的等离子体轰击再生晶圆上的氧化层，使得Si‑O键和Si‑Si键打开与非极性分子结合；将再生晶圆进行蚀刻，之后利用提取液滴在再生晶圆表面滚动，收集再生晶圆表面的金属成份；将提取液滴进行ICP‑MS分析，计算得到提取液滴中的金属成份含量。本发明的金属离子含量的测试方法解决了测试失败的问题，降低了金属离子测试成本，提升了机台复机效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种金属离子含量的测试方法。

背景技术

在半导体生产过程中，金属离子的引入可能会导致芯片运行时的击穿电压降低，暗电流增大等缺陷，影响芯片的使用寿命，所以金属离子的含量会直接影响芯片的合格率，金属离子含量的测试(VPD-ICPMS测试)被大多数芯片制造厂使用。

金属离子含量的测试包括四个步骤：

1.将硅片置于VPD(化学气相分解)室中，并暴露于HF蒸气中以溶解自然氧化物或热氧化的SiO2表面层；

2.将提取液滴(通常为250μL的2％ HF/2％ H2O2)置于晶圆上，然后以精心控制的方式倾斜，使得液滴在晶圆表面上“扫掠”；

3.随着提取液滴在晶圆表面上移动，它会收集溶解态SiO2与所有污染物金属；

4.将提取液滴从晶圆表面上转移至ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)或ICP-MS/MS系统中进行分析。

测试使用的无图案晶圆(bare SI wafer)由于成本问题采用再生晶圆(recyclewafer)，再生晶圆在经过刻蚀(process Oxide)机台的工艺后，金属离子含量的测试时扫描再生晶圆表面时发生亲水性问题，导致造成测试失败，严重影响机台复机进程。

为解决上述问题，需要提出一种新型的金属离子含量的测试方法。

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金属离子含量的测试方法，用于解决现有技术中再生晶圆在经过刻蚀机台的工艺后，金属离子含量的测试时扫描再生晶圆表面时发生亲水性问题，导致造成测试失败，严重影响机台复机进程的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种金属离子含量的测试方法包括：

步骤一、提供再生晶圆，在所述再生晶圆上形成氧化层；

步骤二、利用非极性分子作为离子源形成的等离子体轰击所述再生晶圆上的所述氧化层，使得Si-O键和Si-Si键打开与所述非极性分子结合；

步骤三、将所述再生晶圆进行蚀刻，之后利用提取液滴在所述再生晶圆表面滚动，收集所述再生晶圆表面的金属成份；

步骤四、将所述提取液滴进行ICP-MS分析，计算得到所述提取液滴中的金属成份含量。

优选地，步骤一中的所述再生晶圆的材料为硅。

优选地，步骤一中所述氧化层的材料为二氧化硅。

优选地，步骤二中的所述非极性分子为Ar。

优选地，步骤三中所述将所述再生晶圆进行蚀刻的方法包括：将所述再生晶圆设于化学气相分解室中，之后利用HF蒸气蚀刻所述再生晶圆上的所述氧化层。

优选地，步骤三中的所述提取液滴为90-130μL的H2、H2O2、HF混合溶液。

优选地，步骤三中还包括通过内置一滴HF液滴的扫描头采用蚊香片螺纹的移动方式，从所述再生晶圆的中心开始，采用设定速率向所述再生晶圆转动，提取在所述再生晶圆表面的残留金属离子。