[发明专利]电子级化学品采样系统和方法

说明书

本发明公开了一种电子级化学品采样系统和方法，所述电子级化学品采样系统，包括密封的通风橱、设置在所述通风橱内的工作台、用于向所述通风橱内输送化学品的化学品管路、设置在所述通风橱内的操作装置、进气管、排气管和取样口，所述进气管用于向所述通风橱内持续通入洁净空气，所述排气管用于排出所述通风橱内的气体，所述化学品管路上设置有阀门，所述操作装置用于操纵放置在工作台上的取样瓶，控制取样瓶容纳所述化学品管路中放出的待采样的化学品并封闭所述取样瓶，所述取样口用于取放所述通风橱内的所述取样瓶。本发明提供的电子级化学品采样系统和方法能够避免样品受到环境污染，保证测量结果的准确性。

技术领域

本发明涉及半导体生产加工技术领域，尤其涉及一种电子级化学品采样系统和电子级化学品采样方法。

背景技术

在半导体行业的生产过程中，所使用的液体化学品中的金属杂质，甚至空气中的金属杂质对半导体产品的良率都具有重大影响；其中，由于直接参与晶圆或器件制的液体化学品中的金属杂质对半导体产品的影响更是重中之重。因此，通常来说，晶圆厂和芯片加工厂针对不同要求的产品所需使用的液体化学品，都制定了一系列严谨的规格，从而确保所生产的产品良率不因金属杂质而受到影响。随着器件线宽的不断缩小，液体化学品中的金属污染问题对产品良率的影响尤为突出。因此，晶圆厂和芯片加工厂就要求液体化学品中的金属杂质的规格尽可能的低。例如化学品中金属杂质的规格可能为ppm级(ppm:百万分之)，ppb级(ppb:十亿分之)，甚至要达到ppt级(ppt：万亿分之)。

目前在晶圆生产过程中，拉晶、成型、抛光、清洗为主要的生产工艺流程，其中清洗是晶圆生产中必不可少的环节。在晶圆清洗过程中，主要是利用化学试剂对晶圆进行浸泡和清洗。在SPM、DHF、SC1及SC2步骤中需要用到大量的超纯水和硫酸、氢氟酸、盐酸、硝酸、氨水、双氧水以及其混合溶液等具有强腐蚀性的化学试剂，来对晶圆进行清洗。这些化学试剂和超纯水的金属杂质含量的多少直接影响到产品的质量，因此在利用清洗设备清洗晶圆的过程中，需要定期对清洗设备内的化学试剂进行取样分析，以判断该化学试剂的金属离子含量、浓度以及pH值等参数是否符合要求并受到严格的管控，以防止金属杂质含量超标而对产品造成影响。

针对化学品中的金属杂质的监测，一般分成3个基本步骤：取样、样品预处理和测定。由化学实验室专业人员使用防腐材料-聚四氟乙烯(PFA)制成的取样装置从化学品分配系统中的VMB(阀门管线箱)端口取样，然后将样品带到10级洁净间化学实验室进行预处理，进行ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)对化学品中的金属杂质进行测量和分析。由于被测元素在样品中含量很低、分布很不均匀，特别是环境样品，往往随时间、空间变化波动很大，要充分注意取样的代表性和保证一定的样品量。

现有的取样处如图1所示，化学品供应系统1’通过管路将各种化学药品输送到阀门管线箱2’端口，在阀门管线箱2’处分成多条管路供给生产线的不同设备端口，同时在阀门管线箱2’端口设有取样口3’用于监控化学品中的金属杂质。而化学品供应系统1’和阀门管线箱2’安装在洁净室外，在实际取样过程中发现，尽管专业人员使用专业取样装置在取样口对化学品进行取样，只能保证取样环境洁净度等级保持在10000级，远不能满足取样环境洁净度等级持在10级的要求，经常因为取样环境的洁净程度达不到要求，导致样品受到环境污染，造成测量结果不准影响生产线正常生产，浪费时间和人力做重复取样测试；使用人工取样每次取样手法不一致也会导致测量结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子级化学品采样系统和方法，能够避免样品受到环境污染，保证测量结果的准确性。