技术领域
[0001] 本
发明涉及
半导体制造技术领域，尤其涉及一种流场分布的检测方法。
背景技术
[0002] 由于半导体领域制程工艺中产生
缺陷的因素较多，在工程师们进行良率分析时确定导致缺陷产生的具体工艺环节对改善制程条件尤为重要。
[0003] 在
晶圆的
制造过程中，湿法清洗是必不可少的工序，湿法清洗通常是在清洗机台内进行，清洗机台的清洗状况会关系到晶圆是否被清洗干净及晶圆后续制程中缺陷的集中
位置，但是目前并没有一种能够直接得出清洗机台的清洗状况的方法。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种流场分布的检测方法，以检测清洗机台湿法清洗的流场分布。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供了一种流场分布的检测方法，用于检测湿法清洗过程中清洗机台的槽体的流场分布，其特征在于，包括：
[0006] 提供裸晶圆，在所述清洗机台的槽体内对所述裸晶圆进行湿法清洗；
[0007] 检测所述裸晶圆表面的
铁离子的浓度分布，并利用所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布表征所述槽体的流场分布。
[0008] 可选的，所述湿法清洗为湿法化学清洗，所述湿法化学清洗包括依次进行的化学
试剂清洗、快速倾卸冲洗以及干燥处理。
[0009] 可选的，根据所述槽体的流场分布获取所述裸晶圆的清洗状况分布，以通过所述清洗状况分布在所述裸晶圆上标记后续制程的缺陷易发区。
[0010] 可选的，所述缺陷易发区为湿法清洗后的所述裸晶圆表面上铁离子浓度大于1E10atoms/cm2的区域。
[0011] 可选的，在对所述裸晶圆进行湿法清洗之后，检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布之前，所述流场分布的检测方法还包括：
[0013] 可选的，在对所述裸晶圆进行热氧化工艺以一氧化层于所述裸晶圆上，所述氧化层的厚度小于等于100nm。
[0014] 可选的，对所述裸晶圆进行热氧化工艺的
温度介于600摄氏度-1000摄氏度之间。
[0015] 可选的，所述热氧化工艺包括炉管氧化工艺或快速
热处理工艺。
[0016] 可选的，采用铁离子侦测技术检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布。
[0017] 可选的，所述流场分布的检测方法还包括分别提供裸晶圆于不同的清洗机台的槽体内进行湿法清洗，根据各清洗机台的槽体的流场分布获取不同清洗机台的清洗状况。
[0018] 在本发明提供的流场分布的检测方法中，通过在所述清洗机台的槽体内对裸晶圆进行湿法清洗；再通过检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布来准确的反应出所述槽体的流场分布，进而在选择合适的清洗机台及分析晶圆缺陷的来源与位置均能起到至关重要的作用。
附图说明
[0019] 图1为本发明
实施例提供的未经过湿法清洗的晶圆表面的铁离子的浓度分布图；
[0020] 图2为本发明实施例提供的采用Ⅰ型清洗机台对晶圆进行湿法清洗的示意图；
[0021] 图3为本发明实施例提供的采用Ⅰ型清洗机台对晶圆进行湿法清洗后晶圆表面的铁离子的浓度分布图；
[0022] 图4为本发明实施例提供的采用Ⅱ型清洗机台对晶圆进行湿法清洗的示意图；
[0023] 图5为本发明实施例提供的采用Ⅱ型清洗机台对晶圆进行湿法清洗后晶圆表面的铁离子的浓度分布图；
[0024] 图6为本发明实施例提供的流场分布的检测方法的
流程图；
[0025] 其中，附图标记为：
[0026] K1、K2、K3--Ⅰ型清洗机台机械手在晶圆上的三个
支撑点；
[0027] K’1、K’2、K’3、K’4--Ⅱ型清洗机台机械手裸晶圆上的四个支撑点；
[0028] A--Ⅰ型清洗机台的缺陷易发区；
[0029] A’--Ⅱ型清洗机台的缺陷易发区；
[0030] B-区域B；B’-区域B’。
具体实施方式
[0031]
发明人发现，湿法清洗通常，将晶圆依次放进晶圆清洗机台的各种槽体内进行处理，例如：清洗槽、漂洗槽、多功能槽及干燥槽等，晶圆进入槽体、离开槽体、补酸换酸或补
水等动作以及槽体本身的设计都会使槽体中的流场发生变化，形成相应的流场分布(某一时刻槽体中
流体运动的空间分布)，槽体内流体的流场将影响湿法清洗的清洗状况，而槽体的流场分布将会与清洗状况直接相关，而清洗状况则与后续制程缺陷的产生情况存在关联。进一步，对于晶圆来说，其表面会有铁离子分布，通过测量晶圆表面的
电压电容特性，可以得到铁离子的浓度在晶圆表面的分布图。图1为未经过湿法清洗的晶圆表面的铁离子的浓度分布图(
颜色越深的区域铁离子的浓度越大)，从图1中可看出，未经过湿法清洗的晶圆表面的铁离子的浓度随机分布，没有特定的规律。
[0032] 发明人通过进一步的研究发现，晶圆通过湿法清洗后，其表面的铁离子浓度会分布的较为均匀，且清洗后的晶圆表面的铁离子的浓度分布可以反映出槽体的流场分布。
[0033] 具体的，如图2所示，采用Ⅰ型清洗机台对晶圆进行湿法化学清洗(只进行清洗，不进行其他换酸液、漂洗等步骤)，所述Ⅰ型清洗机台抓取晶圆的机械手在晶圆上有三个支撑点(K1、K2、K3)，相邻两个支撑点与圆心之间构成52.5度的夹
角，抓取所述晶圆后以一定的速度垂直放入清洗槽中，以对晶圆进行湿法清洗，可以分析出此时清洗槽中
清洗剂的流场轨迹大致如图2中晶圆上的曲线所示，根据清洗剂的流场轨迹可以大致看出Ⅰ型清洗机台对于区域B的清洗能
力较弱。然后测量以获得所述晶圆上表面的铁离子的浓度分布图，由于有机械手支撑点的影响，湿法清洗会产生缺陷易发区(铁离子集中的区域，也是缺陷集中的区域)，如图3所示，从图3中可以看出，铁离子浓度最大的区域即为所述缺陷易发区A，即所述晶圆上表面的铁离子的浓度分布可以精确的表征所述Ⅰ型清洗机台的槽体的流场分布。
[0034] 如图4所示，采用Ⅱ型清洗机台对晶圆进行湿法清洗(只进行清洗，不进行其他换酸液、漂洗等步骤)，所述Ⅱ型清洗机台抓取晶圆的机械手在晶圆上有四个支撑点(K’1、K’2、K’3、K’4)，中间两个支撑点与圆心之间构成30度的夹角(各自与晶圆最低点和圆心之间构成15度夹角)，边缘两个支撑点与相邻的一个中间的支撑点与圆心之间构成50度的夹角，抓取所述晶圆后以一定的速度垂直放入清洗槽中，以对晶圆进行湿法清洗，可以分析出此时清洗槽中清洗剂的流场分布轨迹大致如图4中晶圆上的曲线所示，根据清洗剂的流场轨迹可以得出Ⅱ型清洗机台对区域B’的清洗能力较弱。然后测量以获得所述晶圆上表面的铁离子的浓度分布图，如图5所示，从图5中可以看出，铁离子浓度最大的区域即为所述缺陷易发区A’，所述晶圆上表面的铁离子的浓度分布可以精确的表征所述Ⅱ型清洗机台的槽体的流场分布。
[0035] 基于此，本发明提供了一种流场分布的检测方法，通过在所述清洗机台内对裸晶圆进行湿法清洗；再通过检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布来准确的反应出所述槽体的流场分布，进而在选择合适的清洗机台及分析晶圆缺陷的来源与位置均能起到至关重要的作用。
[0036] 下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和
权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0037] 请参阅图6，本实施例提供了一种流场分布的检测方法，用于检测一清洗机台湿法清洗的流场分布，包括：
[0038] S1：提供裸晶圆，在所述清洗机台的槽体内对所述裸晶圆进行湿法清洗；
[0039] S2：检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布，并利用所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布表征所述槽体的流场分布。
[0040] 具体的，首先执行步骤S1，提供裸晶圆，所述是指表面没有任何图案的晶圆，以便于后续的铁离子侦测，可以理解的是，此时所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布是随机分布、无特定规律的，如图1所示，接着在所述清洗机台内对所述裸晶圆进行湿法清洗(此时可以进行正常的清洗流程，例如依次进行化学试剂清洗、快速倾卸冲洗以及干燥处理)。本实施例中，所述湿法清洗为湿法化学清洗。
[0041] 接下来，可以对所述裸晶圆进行热氧化工艺，例如炉管氧化工艺或快速热处理工艺(RTP)等，所述热氧化工艺的温度介于600摄氏度-1000摄氏度之间，使所述裸晶圆表面的2价铁离子被氧化为三价铁离子，更有利于后续对铁离子的侦测。同时所述热氧化工艺还会形成一氧化层于所述裸晶圆上，所述氧化层的厚度很薄(小于等于100nm)，所以对铁离子侦测的准确性影响很小。
[0042] 接着执行步骤S2，检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布，以采用所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布表征所述清洗机台在湿法清洗时所述槽体的流场分布。本实施例中，采用铁离子侦测技术(SPV)检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布，但不应以此为限，任何能够侦测铁离子在晶圆上的浓度分布的技术均可。
[0043] 所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布即可以表征出所述清洗机台在湿法清洗时所述槽体的流场分布，得到所述槽体的流场分布后即可根据所述槽体的流场分布获得所述清洗机台湿法清洗的清洗
质量，如图3和图5所示。可以理解的是，清洗后的所述裸晶圆上的缺陷易发区的面积越大，则越不利于晶圆的湿法清洗，则可以通过所述缺陷易发区的面积判断出所述清洗机台是否满足控制要求。例如，图3中的缺陷易发区A的面积小于图5中的缺陷易发区A’的面积，所述Ⅰ型清洗机台的湿法清洗效果好于Ⅱ型清洗机台的湿法清洗效果，所以可以以缺陷易发区A’的面积为依据对比各种清洗机台的湿法清洗质量。或者所述槽体的流场分布也可以用于挑选合适的清洗机台，例如，当所述缺陷易发区的面积占所述裸晶圆表面的面积小于30％时，即认为所述清洗机台满足控制要求，当所述缺陷易发区的面积占所述裸晶圆表面的面积大于等于30％时，所述清洗机台不满足控制要求，当然，所述控制要求并非唯一，而是可以根据实际情况进行调整的，例如缺陷易发区的位置或均匀度也可作为所述控制要求的标准。
[0044] 进一步，若实际清洗过程中，若因为加清洗剂或加离子水等工艺造成流场分布改变，导致缺陷易发区的面积和位置改变，则应当以实际清洗后测量的结果为准。
[0045] 应理解，本文中所指的缺陷易发区，是指所述裸晶圆表面上铁离子浓度大于一设定范围的区域，所述设定范围可以是大于等于1E10atoms/cm2，例如是在1E10atoms/cm2～50E10atoms/cm2的范围，也可以是其他的范围，本发明不作限制。
[0046] 综上，在本发明实施例提供的流场分布的检测方法中，通过在所述清洗机台内对裸晶圆进行湿法清洗；再通过检测所述裸晶圆表面的铁离子的浓度分布来准确的反应出所述湿法清洗的流场分布，进而在选择合适的清洗机台及分析晶圆缺陷的来源与位置均能起到至关重要的作用。
[0047] 上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或
修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
