本发明涉及一种硅片片盒内金属含量测试的方法,属于集成电路技术领域。
背景技术:
硅片是利用CZ法得到硅单晶锭,单晶锭经过线切割、磨削、抛光、清洗等工艺制备得到的。硅片的存储和运输一般采用FOUP(前端开口片盒)和FOSB(前端开口装运箱)来进行,二者统称为片盒。这些片盒将晶片保持在间隔排列的堆叠阵列中,并具有可自动开启的密封门,还具有允许搬运以及自动进入晶片的特点。
如果片盒本身没有清洗干净,就会对硅片造成沾污,例如片盒上的颗粒和金属会落到硅片表面上,造成硅片质量不合格。随着集成电路线宽的降低,对硅片的要求越来越高,对片盒的洁净度要求也越来越高。
硅片制作厂家在硅片出厂前需要对所用片盒的颗粒和金属进行测试,进而完成对片盒质量的监控。但是对于测试方法目前还没有统一的标准来执行。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种硅片片盒内金属含量测试的方法,该方法简单可靠,可解决硅片生产中片盒内金属含量监控的技术问题。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种硅片片盒内金属含量的测试方法,包括以下步骤:
(1)用干净的PFA瓶取100mL溶剂;用ICP-MS测试溶剂中的金属含量;
(2)将PFA瓶中的溶剂倒入到待测片盒中,晃动片盒,使溶剂在片盒内流动,直到覆盖片盒所有内壁;
(3)将片盒内溶剂倒回PFA瓶,并用ICP-MS测试溶剂中的金属含量;
(4)取两次测试结果的差值,即为片盒内金属的含量。
其中,所述溶剂为纯水或质量百分比浓度为2%-5%的硝酸溶液。
所述PFA瓶使用前用质量百分比浓度为2%-5%的硝酸溶液浸泡24小时,然后用纯水冲洗溢流1分钟以上,然后将瓶中纯水排掉,甩干。
所述片盒为前端开口片盒或前端开口装运箱,测试之前经过清洗和晾干,晾干时间为8小时以上。
ICP-MS全称是电感耦合等离子体质谱仪,它是一种将ICP技术和质谱结合在一起的分析仪器。一般采用Ar等气体作为等离子体气体。样品从中心管以气体或 者气溶胶的形式引入,经过一系列过程最终电离或激发,然后通过样品锥和截取锥进入质谱仪,完成测试。
本发明的优点在于:
本发明简单可靠,能够准确地监控硅片生产中片盒内金属含量,适用于FOUP和FOSB的金属测试。
附图说明
图1为本发明的硅片片盒内金属含量的测试方法的流程图。
具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明,但并不意味着对本发明保护范围的限制。
如图1所示,本发明的硅片片盒内金属含量的测试方法具体流程为:
S100:用干净的PFA瓶取100mL溶剂;
S110:用ICP-MS测试溶剂中的金属含量;
S120:将PFA瓶中的溶剂倒入到待测片盒中;
S130:晃动片盒,使溶剂在片盒内流动,直到覆盖片盒所有内壁;
S140:将片盒内溶剂倒回PFA瓶,并用ICP-MS测试溶剂中的金属含量;
S150:取两次测试结果的差值,即为片盒内金属的含量。
实施例1
将用纯水冲洗干净的PFA瓶用5%的硝酸溶液浸泡24小时,然后用纯水冲洗溢流1分钟以上,然后将瓶中纯水排掉,甩干备用。
取清洗干净并且晾干12小时的FOSB一个。
向PFA瓶中加入100mL纯水,用ICPMS测试纯水中金属含量,并记录为前值,结果如表1所示。
将PFA瓶中的纯水倒入到待测片盒中,晃动片盒,晃动片盒时不要使纯水流出片盒,使纯水在片盒内流动,覆盖片盒的所有内壁。
将纯水倒回到PFA瓶中,再次用ICPMS测试纯水中金属含量,计为后值,结果如表1所示。
取两次金属测试结果的差值,即为片盒内金属的含量。结果如表1所示。
表1(金属含量的单位为ppt):
很明显,从测试结果可以看出,该片盒存在金属沾污,尤其是轻金属超标严重,如果直接用来装合格片,可能会导致硅片到客户后出现质量问题。
实施例2
将实施例1中的FOSB先用0.5%的HCL浸泡10分钟,然后用水冲洗干净残留HCl溶液,最后用高纯氮气将片盒上的水渍吹干。将吹干的片盒放置到一级洁净间晾干,时间为12个小时。
使用实施例1中清洗干净的PFA瓶,向PFA瓶中加入100mL纯水,用ICPMS测试纯水中金属含量,并记录为前值,结果如表2所示。
将PFA瓶中的纯水倒入到待测片盒中,晃动片盒,晃动片盒时不要使纯水流出片盒,使纯水在片盒内流动,覆盖片盒的所有内壁。
将纯水倒回到PFA瓶中,再次用ICPMS测试纯水中金属含量,计为后值,结果如表2所示。
取两次金属测试结果的差值,即为片盒内金属的含量。结果如表2所示。
表2(金属含量的单位为ppt):
很明显,从测试结果可以看出,该片盒经过重新清洗后,金属被去除。也说明了本发明测试片盒金属结果的有效性。
实施例3
购置多摩化学生产的硝酸(55%)试剂一瓶,规格500mL,杂质含量≤10ppt。
准备500mL的PFA材质容量瓶一个,用55%硝酸溶液冲洗一遍内部,再用纯水将PFA瓶清洗3次。
计算体积比∶配制5%的硝酸溶液,那么可以计算得到体积比为HNO3∶DIW=9∶1。
用量筒分别量取450ml的纯水、50ml的硝酸,加入到容量瓶中,用手将容量瓶中的硝酸溶液摇晃60s,注意不要溅到外面。
5%的硝酸溶液配制完成。
向PFA瓶中加入100mL刚配制完成的硝酸溶液,用ICPMS测试溶液中金属含量,并记录为前值,结果如表3所示。
将PFA瓶中的硝酸溶液倒入到新的待测片盒中,晃动片盒,晃动片盒时不要使溶液流出片盒,使溶液在片盒内流动,覆盖片盒的所有内壁。
将硝酸溶液倒回到PFA瓶中,再次用ICPMS测试硝酸溶液中金属含量,计为后值,结果如表3所示。
取两次金属测试结果的差值,即为片盒内金属的含量,可以看出该片盒的Na和Ca元素偏高。结果如表3所示。
表3(金属含量的单位为ppt)