CN118136534A - 离子的监控方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种离子的监控方法，该方法应用于半导体制造中，包括：将缺陷检测片放置于目标设备中预定时间，该缺陷检测片包括衬底和形成于衬底上的金属层，该缺陷检测片的尺寸与曝光单元的尺寸相同；将缺陷检测片从目标设备中取出并放置于晶圆上的目标区域，对该目标区域进行缺陷扫描，得到放置后的测量结果；根据放置前的测量结果和放置后的测量结果确定目标设备是否被目标离子所污染。本申请通过在目标设备中放置缺陷检测片一段时间后，又将其放置于晶圆上的目标区域，对目标区域进行缺陷扫描，通过比对目标区域放置检测片前后的测量结果确定目标设备是否被目标离子所污染，从而解决了通过采集厂房内的空气样本进行离子监控耗费人力和财力的问题。

Description

离子的监控方法

技术领域

本申请涉及半导体器件及集成电路技术领域，尤其涉及一种应用于半导体制造中的离子的监控方法。

背景技术

在半导体集成电路制造业中，其制造厂房对洁净度的要求较高，尤其针对开放式晶圆匣(open cassette)设计的厂房。在半导体制造过程中，会使用含有氯离子(Cl-)和氟离子(F-)的气体或液体，例如，在刻蚀工艺中刻蚀气体通常包括氯气(Cl₂)、三氯化硼(BCl₃)以及氢氟酸(HF)等化合物，湿法刻蚀的药液中通常包括氟化铵(NH₄F)、氢氟酸等化合物，在对镀膜设备的反应室进行清洁时，通常会使用包括四氟化碳(CF₄)、三氟化氮(NF₃)等化合物的药剂，上述反应气体和药剂中的氯离子、负离子如果泄露至空气中会对后道工序(backend of line，BEOL)中金属裸露的阶段造成较大的危害，导致金属腐蚀。

相关技术中，半导体制造中厂房的氯离子、氟离子的监控是通过采集厂房内的空气样本，在实验室进行检测，因此采样样品有限，检测效率较低，通过采样、送样、检测等一系列程序，得到检测结果一般需要数天的时间，无法及时得知厂房空气中氯离子，氟离子是否超标，且耗费人力和财力。

发明内容

本申请提供了一种应用于半导体制造中的离子的监控方法，可以解决相关技术中通过采集厂房内的空气样本进行离子检测以监控离子污染所导致的耗费人力和财力的问题，该方法包括：

将缺陷检测片放置于目标设备中预定时间，所述缺陷检测片包括衬底和形成于衬底上的金属层，所述缺陷检测片的尺寸与曝光单元的尺寸相同；

将所述缺陷检测片从所述目标设备中取出并放置于晶圆上的目标区域，对所述目标区域进行缺陷扫描，得到放置后的测量结果；

根据放置前的测量结果和放置后的测量结果确定所述目标设备是否被目标离子所污染。

在一些实施例中，所述目标离子包括氯离子和氟离子。

在一些实施例中，所述金属层包括铝层。

在一些实施例中，所述根据放置前的测量结果和放置后的测量结果确定所述目标设备是否被目标离子所污染，包括：

通过放置前的测量结果和放置后的测量结果确定增加的缺陷是否超标；

若增加的缺陷超标则确定所述目标设备被目标离子所污染。

在一些实施例中，所述将缺陷检测片放置于目标设备中之前，还包括：

在测试晶圆上形成所述金属层；

根据曝光单元的尺寸将形成有金属层的测试晶圆划分为多个缺陷检测片。

在一些实施例中，所述目标区域形成有凹槽，所述凹槽的尺寸与所述缺陷检测片的尺寸相同。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过在目标设备中放置缺陷检测片一段时间后，又将其放置于晶圆上的目标区域，对目标区域进行缺陷扫描，通过比对目标区域放置检测片前后的测量结果确定目标设备是否被目标离子所污染，从而解决了通过采集厂房内的空气样本进行离子监控耗费人力和财力的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个示例性实施例提供的应用于半导体制造中的离子的监控方法的流程图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的制作缺陷检测片的测试晶圆的俯视示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的用于监控离子的晶圆的俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例提供的应用于半导体制造中的离子的监控方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤S1，将缺陷检测片放置于目标设备中预定时间，该缺陷检测片包括衬底和形成于衬底上的金属层，该缺陷检测片的尺寸与曝光单元的尺寸相同。

其中，缺陷检测片衬底上的金属层包括铝层，目标离子是监控目标，其包括氯离子和氟离子，目标设备是用于监控是否被目标离子污染的设备。

示例性的，在步骤S1之前，需要制作缺陷检测片，其包括：在测试晶圆上形成金属层；根据曝光单元的尺寸将形成有金属层的测试晶圆划分为多个缺陷检测片。

如图2所示，测试晶圆201上的区域包括曝光区域2012和非曝光区域2013，曝光区域2012由多个曝光单元2011(其通常为矩形)组成，可在测试晶圆201上形成金属层后，根据曝光单元2011的尺寸将形成有金属层的测试晶圆201划分为多个缺陷检测片。

步骤S2，将缺陷检测片从目标设备中取出并放置于晶圆上的目标区域，对目标区域进行缺陷扫描，得到放置后的测量结果。

如图3所示，晶圆202上的目标区域2021形成有凹槽，该凹槽的尺寸与缺陷检测片的尺寸相同。可将缺陷检测片放置于该凹槽中。

步骤S3，根据放置前的测量结果和放置后的测量结果确定目标设备是否被目标离子所污染。

示例性的，可通过放置前的测量结果和放置后的测量结果确定增加的缺陷是否超标，若增加的缺陷超标则确定目标设备被目标离子所污染。

氯离子和氟离子存在会使铝发生化学反应，氯离子在其中只起到催化剂的作用，仅需较低的含量就会不断使铝转换成氢氧化铝(Al(OH)₃)，进而可通过缺陷检测片上的铝腐蚀缺陷确定离子污染状况。

综上所述，本申请实施例中，通过在目标设备中放置缺陷检测片一段时间后，又将其放置于晶圆上的目标区域，对目标区域进行缺陷扫描，通过比对目标区域放置检测片前后的测量结果确定目标设备是否被目标离子所污染，从而解决了通过采集厂房内的空气样本进行离子监控耗费人力和财力的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种离子的监控方法，其特征在于，所述方法应用于半导体制造中，包括：

将缺陷检测片放置于目标设备中预定时间，所述缺陷检测片包括衬底和形成于衬底上的金属层，所述缺陷检测片的尺寸与曝光单元的尺寸相同；

将所述缺陷检测片从所述目标设备中取出并放置于晶圆上的目标区域，对所述目标区域进行缺陷扫描，得到放置后的测量结果；

根据放置前的测量结果和放置后的测量结果确定所述目标设备是否被目标离子所污染。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标离子包括氯离子和氟离子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属层包括铝层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据放置前的测量结果和放置后的测量结果确定所述目标设备是否被目标离子所污染，包括：

通过放置前的测量结果和放置后的测量结果确定增加的缺陷是否超标；

若增加的缺陷超标则确定所述目标设备被目标离子所污染。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述将缺陷检测片放置于目标设备中之前，还包括：

在测试晶圆上形成所述金属层；

根据曝光单元的尺寸将形成有金属层的测试晶圆划分为多个缺陷检测片。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标区域形成有凹槽，所述凹槽的尺寸与所述缺陷检测片的尺寸相同。