[发明专利]一种硅片金属含量测试方法和设备

说明书

本发明提供一种硅片金属含量测试方法和设备。本发明实施例的硅片金属含量测试方法，包括以下步骤：获取目标硅片的第一重量，其中，所述目标硅片表面生长有多晶硅层；刻蚀所述目标硅片表面的多晶硅，并获取刻蚀后的所述目标硅片的第二重量；检测刻蚀后的所述目标硅片表面的金属离子含量；根据所述金属离子含量和所述目标硅片的刻蚀量确定所述目标硅片的金属离子状态，其中，所述刻蚀量是根据所述第一重量和所述第二重量确定的。本发明实施例能够确定目标硅片的金属离子状态，有助于提高对于目标硅片中金属含量和分布的检测精度。

技术领域

本发明涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种硅片金属含量测试方法和设备。

背景技术

随着集成电路集成度的不断提高，线宽度的缩小，以及IC(Integrated Circuit，集成电路)元件对暗电流的要求日益增高，即使微量的金属也会影响到暗电流的产生，因此要求作为衬底的单晶硅片内部的金属含量浓度要越低越好，而且必须受到严格的监控。不同类型的金属离子污染可能导致半导体器件存在不同程度的缺陷，部分过渡金属元素有很强的代表性，如铜Cu，镍Ni，铁Fe，锂Li等元素，其不仅沾污在硅片表面，由于其具有较高的固溶度和迁移速率，可以在短时间内扩散到硅片体内，生产过程中很难避免其与硅片接触，又可以快速扩散进入硅片体内，对后续制备IC元件造成了更大的影响。因此，有必要对硅片中金属含量进行检测。

现有的检测方式主要为对硅片表面的金属含量和分布进行检测，这种方式通过加热等方式使金属离子移动至硅片的表面，然后对硅片表面的金属进行检测，这种方式对于硅片中金属含量的估测准确度相对较低。

发明内容

本发明实施例提供一种硅片金属含量测试方法和设备，以提高对于硅片中金属含量检测精度。

本发明实施例提供了一种硅片金属含量测试方法，包括以下步骤：

获取目标硅片的第一重量，其中，所述目标硅片表面生长有多晶硅层；

刻蚀所述目标硅片表面的多晶硅，并获取刻蚀后的所述目标硅片的第二重量；

检测刻蚀后的所述目标硅片表面的金属离子含量；

根据所述金属离子含量和所述目标硅片的刻蚀量确定所述目标硅片的金属离子状态，其中，所述刻蚀量是根据所述第一重量和所述第二重量确定的。

在一些实施例中，所述获取目标硅片的第一重量，包括：

将所述目标硅片分割为多个扇形的子硅片，其中，各所述子硅片的尺寸均相等；

检测一个所述子硅片的重量作为第一重量。

在一些实施例中，刻蚀所述目标硅片表面的多晶硅，并获取刻蚀后的所述目标硅片的第二重量，包括：

在相同的刻蚀条件下，分别刻蚀各所述子硅片，其中，各所述子硅片的刻蚀时间不相等；

分别测量每一所述子硅片的第二重量。

在一些实施例中，所述根据所述金属离子含量和所述目标硅片的刻蚀量确定所述目标硅片的金属离子状态，包括：

根据各所述子硅片的第二重量和所述第一重量之间的差值确定每一所述子硅片的刻蚀量；

建立子硅片的刻蚀量与金属离子含量之间的对应关系；

根据所述对应关系确定所述目标硅片不同深度位置的金属离子状态。

在一些实施例中，所述将所述目标硅片分割为多个扇形的子硅片之前，所述方法包括：

沿垂直于待测硅片的中轴线的方向将待测硅片分割为等厚度的第一硅片和第二硅片，其中，所述第一硅片作为所述目标硅片；

加热所述第二硅片，并检测加热后的所述第二硅片的表面金属含量；