專利名稱：一種紅外反射法測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑(BTA)濃度領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種利用紅外反射法檢測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑(BTA)濃度的方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的快速發(fā)展，器件的集成度不斷提高，器件特征尺吋越來越小，因此對(duì)襯底表面清潔度也越來越高。目前化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)在ULSI制造中得到了快速發(fā)展，CMP在襯底和多層金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)的層間全局平坦化方面得到了廣泛應(yīng)用，成為制造主流芯片的關(guān)鍵技術(shù)。
拋光液在拋光中有十分重要的作用，而BTA是市售拋光液中不可缺少的一種成分，它在拋光液中作為陽極緩蝕劑，可以吸附在金屬表面形成一層很薄的膜，保護(hù)銅及其它金屬免受大氣及有害介質(zhì)的腐蝕。BTA的主要成分是苯并三唑(BTA)，其分子式為C6H5N3，但由于其溶解度較低，且溶解速度緩慢，拋光后硅基圖形片上會(huì)殘留一定量的BTA，它會(huì)影響集成電路的成品率、器件的性能及可靠性。因此，檢測(cè)硅基圖形片上以及圖形片上的BTA濃度，對(duì)降低后期制作中雜質(zhì)對(duì)集成電路帶來的影響，有著非常重要的意義。目前，BTA的定量測(cè)量方法主要有電位滴定法、極譜法、氣相色譜法、液相色譜法、紫外分光光度法等報(bào)道，較為常用的為HPLC (高效液相色譜檢測(cè)法)和GC-MS (GC氣相色譜-MS質(zhì)譜檢測(cè)法)兩種方法。而這些方法有的受晶圓尺寸的限制，有的存在處理后污染殘留，有的需要進(jìn)行加熱預(yù)處理，有的在處理和操作上較煩瑣，均不適用于大尺吋晶圓上對(duì)BTA濃度的無損檢測(cè)。本發(fā)明方法使用傅里葉紅外光譜儀，采用紅外反射法測(cè)量硅基圖形片表面的BTA濃度。首先，將一定體積不同濃度的BTA按照五點(diǎn)法的位置滴加到十二英吋的晶圓片上，靜置半小時(shí)，使其擴(kuò)散均勻，通過對(duì)溶液的紅外反射定量測(cè)量，找出特征峰所在位置(例如實(shí)施例中選取波數(shù)為1925. (McnT1位置的吸收峰作為特征峰)，建立出定量曲線模型。參照國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)BTA污染濃度的規(guī)定，在曲線上找出臨界點(diǎn)，當(dāng)濃度值高于臨界點(diǎn)濃度值時(shí)，被認(rèn)定為污染超標(biāo)，需要進(jìn)一步進(jìn)行清洗處理。此方法有效地解決了現(xiàn)有方法無法實(shí)現(xiàn)大尺寸晶圓表面BTA濃度檢測(cè)的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有方法無法檢測(cè)大尺寸晶圓表面BTA濃度的不足，提供一種全新的檢測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑(BTA)的方法。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所用方法能夠滿足國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)BTA污染的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑(BTA)的方法，按照下述步驟進(jìn)行
a.將苯并三唑置于真空或鼓風(fēng)烘箱中干燥，使用無水乙醇作為溶劑，將干燥后的苯并三唑分別配制成 0. I mol/L -0. 15mol/L、0. 15mol/L_0. 2mol/L、0. 2mol/L_0. 25mol/L、0. 25mol/L -0. 3mol/L、0. 3mol/L_0. 35mol/L 的 BTA ；b.使用微量進(jìn)樣器分別取相同體積(約50yl)的上述配制好的BTA按照“上下左右中”五點(diǎn)法的位置滴加到十二吋的硅基圖形片上；
c.將上述十二吋的硅基圖形片靜置半小時(shí)，然后將硅基圖形片置于MAP300十二吋晶圓樣品臺(tái)上測(cè)試，使用紅外反射法測(cè)量其濃度；
d.使用TQAnalyst (紅外定量分析)建立模型曲線，保存為定量分析標(biāo)準(zhǔn)，其中，所選用建模方法為工作曲線法，具體實(shí)施方法為測(cè)量出各個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品的溶液的譜圖，以其吸光度值作為縱坐標(biāo)，再以濃度為橫坐標(biāo)，做出相應(yīng)的工作曲線。由于工作曲線是從實(shí)際測(cè)定中獲得的，它真實(shí)地反映了被測(cè)組分的濃度與吸收度的關(guān)系；
e.檢測(cè)其它樣品的苯并三唑(BTA)溶液濃度時(shí)，首先進(jìn)行檢測(cè)生成譜圖，然后調(diào)取上述步驟d的定量分析標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行定量分析。 本發(fā)明方法解決了在十二吋晶圓樣品臺(tái)上進(jìn)行苯并三唑(BTA)濃度測(cè)量的問題，其他方法均不能滿足在十二吋晶圓上對(duì)BTA的無損測(cè)量。


圖I測(cè)試位置示意 圖2 BTA的紅外反射譜 圖3曲線模型圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例I :
首先進(jìn)行樣品測(cè)試前的準(zhǔn)備將苯并三唑置于真空或鼓風(fēng)烘箱中干燥，去除樣品中所含的游離水。使用無水乙醇作為溶劑將苯并三唑分別配制成0. I mol/L、0. 15mol/L、
0.2mol/L、0. 25mol/L、0. 3mol/L的BTA。使用微量進(jìn)樣器取相同體積的配制好的BTA按照五點(diǎn)法的位置滴加到十二吋的硅基圖形片上，如圖I所示。將滴加有BTA的硅基圖形片靜置半小時(shí)，使其擴(kuò)散均勻。將靜置后的硅基圖形片置于map300樣品臺(tái)上，使用Nicolet 6700傅立葉變換紅外光譜儀測(cè)其紅外譜圖(見圖2)，使用TQ Analyst (紅外定量分析)建立模型曲線，步驟如下1、打開TQ Analyst (紅外定量分析)軟件,選擇Description (描述),輸入方法名稱，選擇Simple Beer’s law (簡(jiǎn)單比爾定律)。2、點(diǎn)擊Pathlength (光程)，選擇Undecided (未定的)。3、點(diǎn)擊 Components (成分)，取消點(diǎn)勾選著的 Use analysis limits(分析范圍)，選取 None (use for measuring sample properties),輸出相關(guān)參數(shù)。4、點(diǎn)擊Standards (標(biāo)準(zhǔn))勾選 Show spectrum titles (顯不光譜標(biāo)題)和 show spectrum filesnames (顯示光譜文件名稱),然后點(diǎn)擊Open Standards (打開標(biāo)準(zhǔn))打開已經(jīng)采集好的標(biāo)樣譜圖。5、打開譜圖后輸入相對(duì)應(yīng)的標(biāo)樣含量。點(diǎn)擊Regions (區(qū)域)后,選擇Edit Regions(編輯區(qū)域)。6、關(guān)閉彈出的文字對(duì)話框，選取箭頭工具，框選特征峰。進(jìn)行特征峰位置放大。7、選取標(biāo)峰按鈕,按住鍵盤Shift鍵,點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵,進(jìn)行峰位選取,如圖2所示,實(shí)施例中選取波數(shù)為1925. (McnT1位置的峰為特征峰。8、在Baseline Type (基線類型)處,選取Twopoints (兩點(diǎn))，在Pointl (點(diǎn)I)和Point2 (點(diǎn)2)輸入基線位置，根據(jù)國(guó)標(biāo)輸入。9、關(guān)閉后重新進(jìn)入了 Regions (區(qū)域)窗口，重新選擇Edit Regions (編輯區(qū)域)按鈕。10、在新的窗口下，點(diǎn)擊Calibrate (校正)后彈出對(duì)話框No Validation Standards (無確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn))，選取 Calibrate without validation standards (無確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)校正)后，點(diǎn)擊 Continue (繼續(xù))按鈕進(jìn)行計(jì)算，Coeff (多項(xiàng)式系數(shù))越接近1，說明公式線性度越好，要求0.99以上。上中位置顯示為綠色，表示此方法已經(jīng)驗(yàn)證過，可進(jìn)行保存及使用。將建立好的模型曲線文件(例如命名為method, qnt)存放在相應(yīng)的文件夾下，以便以后使用OMNIC軟件定量測(cè)量時(shí)使用。測(cè)定拋光清洗后的十二吋晶圓硅基圖形片，將樣品置于MAP300樣品臺(tái)上，打開OMNIC軟件，使用反射法測(cè)量其譜圖，然后點(diǎn)擊譜圖分析圖標(biāo)，點(diǎn)擊定量設(shè)置對(duì)話框，打開已建立的方法method, qnt，再點(diǎn)擊定量分析按鈕，即可利用建立好的模型曲線文件對(duì)BTA進(jìn)行定量分析。實(shí)施例2:
首先進(jìn)行樣品測(cè)試前的準(zhǔn)備將苯并三唑置于真空或鼓風(fēng)烘箱中干燥，去除樣品中所含的游離水。使用無水乙醇作為溶劑將苯并三唑分別配制成0. 15mol/L、0. 2mol/L、
0.25mol/L、0. 3mol/L、0. 35mol/L的BTA。使用微量進(jìn)樣器取相同體積的配制好的BTA按照五點(diǎn)法的位置滴加到十二吋的硅基圖形片上，如圖I所示。將滴加有BTA的硅基圖形片靜置半小時(shí)，使其擴(kuò)散均勻。將靜置后的硅基圖形片置于map300樣品臺(tái)上，使用Nicolet 6700傅立葉變換紅外光譜儀測(cè)其紅外譜圖，使用TQ Analyst (紅外定量分析)建立模型曲線，步驟如實(shí)施例I ;測(cè)定拋光后的十二吋晶圓硅基圖形片，將樣品置于MAP300樣品臺(tái)上，打開OMNIC軟件，使用反射法測(cè)量其譜圖，然后點(diǎn)擊譜圖分析圖標(biāo)，點(diǎn)擊定量設(shè)置對(duì)話框，打開已建立的方法method, qnt,再點(diǎn)擊定量分析按鈕，即可利用建立好的模型曲線文件對(duì)BTA進(jìn)行定量分析。以上實(shí)施例僅為舉例說明，非起限制作用。任何未脫離本發(fā)明精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種紅外反射法測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑濃度的方法，其特征是，按照下述步驟進(jìn)行 將苯并三唑置于真空或鼓風(fēng)烘箱中干燥，使用無水乙醇作為溶劑將干燥后的苯并三唑分別配制成 0. lmol/L-0. 15mol/L、0. 15mol/L_0. 2mol/L、0. 2mol/L_0. 25mol/L、0. 25mol/L-0. 3mol/L、0. 3mol/L_0. 35mol/L 的 BTA ； 使用微量進(jìn)樣器分別取50 u I相同體積的上述配制好的BTA按照“上下左右中”五點(diǎn)法的位置滴加到十二吋的硅基圖形片上； 將上述十二吋的硅基圖形片靜置半小時(shí)，然后將硅基圖形片置于MAP300十二吋晶圓樣品臺(tái)上測(cè)試，使用紅外反射法測(cè)量其濃度； 使用紅外定量分析建立模型曲線，保存為定量分析標(biāo)準(zhǔn)，其中，所選用建模方法為工作曲線法，具體實(shí)施方法為測(cè)量出各個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品的溶液的譜圖，以其吸光度值作為縱 坐標(biāo)，再以濃度為橫坐標(biāo)，做出相應(yīng)的工作曲線； (5)檢測(cè)其它樣品的苯并三唑濃度時(shí)，首先進(jìn)行檢測(cè)生成譜圖，然后調(diào)取上述步驟(4)的定量分析標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行定量分析。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外反射法測(cè)硅基圖形片表面苯并三唑(BTA)的方法。本發(fā)明按照下述步驟進(jìn)行將干燥后的苯并三唑分別配制成0.1mol/L-0.15mol/L、0.15mol/L-0.2mol/L、0.2mol/L-0.25mol/L、0.25mol/L-0.3mol/L、0.3mol/L-0.35mol/L的BTA；上述配制好的BTA按照五點(diǎn)法的位置滴加到十二吋的硅基圖形片上，使用紅外反射法測(cè)量其濃度；使用TQAnalyst(紅外定量分析)建立模型曲線，保存為定量分析標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)其它樣品的苯并三唑(BTA)溶液濃度時(shí)，首先進(jìn)行檢測(cè)生成譜圖，然后調(diào)取上述步驟d的定量分析標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行定量分析。本發(fā)明方法解決了在十二吋晶圓樣品臺(tái)上進(jìn)行苯并三唑(BTA)濃度測(cè)量的問題，其他方法均不能滿足在十二吋晶圓上對(duì)BTA的無損測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102967576SQ20121030842
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者潘國(guó)峰, 劉玉嶺, 高寶紅, 周建偉, 黃妍妍, 邵琳偉 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)