[发明专利]污染物检测工具及相关方法

说明书

本申请案涉及污染物检测工具及相关方法。一种污染物检测方法包括将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以在所述晶片的表面上形成氧化物，将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物并将所述一或多种污染物留在所述晶片的所述表面上，及确定所述一或多种污染物的组成。还揭示额外方法及相关工具。

优先权主张

本申请案主张2019年9月25日申请的针对“污染物检测工具及相关方法(Contaminant Detection Tools and Related Methods)”的序列号为16/582,420的美国专利申请案的申请日期的权益。

技术领域

本发明的实施例涉及微电子装置制造领域。更具体来说，本文揭示的实施例涉及污染物检测工具及相关方法。

背景技术

微电子装置的制造包含在清洁条件下形成微电子装置的组件，例如电极、晶体管、电容器、存储器材料及微电子装置的其它组件。举例来说，微电子装置的制造包含形成及图案化电介质材料、导电材料、光致抗蚀剂材料以及其它材料。然而，此类材料的形成及图案化可能在微电子装置制造工具中留下残留物及各种污染物，如果在其它制造动作期间暴露于此类材料，那么残留物及各种污染物可能会对微电子装置的成功制造有害。作为一个实例，在微电子装置的各种导电组件的形成期间使用的金属可能会不合期望地保留在用以形成含金属材料的制造工具中。不幸的是，在其它制造动作期间，例如在形成一或多种电绝缘材料期间，晶片内、晶片表面上并保留在微电子装置制造工具中的金属可能会不合期望地污染微电子装置。

另外，在微电子装置的制造期间，微电子装置可从一个制造工具移动到另一制造工具。然而，在各种制造工具之间移动微电子装置可能使微电子装置暴露于各种污染物。另外，制造工具可能在其中包含不期望的污染物，其可包括例如在使用制造工具制造另一微电子装置期间先前形成在制造工具中的一或多种材料。在存在一或多种污染物的情况下制造微电子装置的组件可能导致微电子装置的最终失效及/或功能性降低。

因此，通常期望在开始后续处理动作之前，从微电子装置及从微电子装置制造工具去除污染物。举例来说，在形成并图案化例如钛或二氧化钛的导电材料之后，可能期望在形成其它材料(例如电绝缘材料(例如，二氧化硅))之前从制造工具去除钛，否则其它材料可能会由于制造工具中存在钛而被污染。

由于对微电子装置的污染可能最终导致微电子装置的失效，因此微电子装置的成功制造包含在各种制造动作期间针对一或多个污染物来监测制造工具及在其上形成微电子装置的晶片。确定一或多种污染物存在的一些方法包含全反射x射线荧光(TXRF)、气相分解全反射x射线荧光(VPD-TXRF)、气相分解电感耦合等离子体质谱法(VPD-ICP-MS)及同步加速器辐射全反射x射线荧光(SR-TXRF)。相对于其它检测方法，每种检测方法都可能展现优点及缺点。举例来说，TXRF及VPD-TXRF通常不适合于检测例如锂、铍及硼的元素，并且难以检测钠、镁及铝以及其它元素。除微电子装置制造之外，还可回收使用过的晶片以在另一应用中再使用。可能需要检测例如微电子装置制造晶片、回收晶片、膜、测试晶片或另一晶片的材料内的污染物。

发明内容

在一些实施例中，一种污染物检测方法包括将包括一或多种污染物的晶片暴露于氧化剂的微滴以在所述晶片的表面上形成氧化物，将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物并将所述一或多种污染物留在所述晶片的所述表面上，及确定所述一或多种污染物的组成。

在其它实施例中，一种检测至少一种污染物的方法包括：雾化氧化剂以形成气溶胶，将晶片暴露于所述气溶胶以在所述晶片表面上形成氧化物，将所述氧化物暴露于蚀刻剂以去除所述氧化物，使所述晶片的表面与扫描溶液的至少一个液滴接触以将材料溶解在所述至少一个液滴中，及分析所述材料的所述至少一个液滴。