[发明专利]硅片含铜量的测定方法

说明书

本发明公开了一种硅片含铜量的测定方法，包括以下步骤：将待测硅片与陪片进行键合，得到键合硅片；将键合硅片在预设温度热处理预设时长，预设温度为400℃‑600℃，预设时长大于1h；在键合硅片冷却后，将键合硅片从键合处分开；测量待测硅片的分离面的含铜量值；根据待测硅片的分离面的含铜量值确定待测硅片的含铜量。根据本发明的硅片含铜量的测定方法，可避免向待测硅片的分离面引入污染，有利于更大效率地将待测硅片内的Cu扩散到待测硅片的表面，同时有利于避免移动到待测硅片的键合面上的铜重回到待测硅片体内，有利于保证测量待测硅片体内的Cu含量的准确性。

技术领域

本发明涉及硅片测试领域，尤其是涉及一种硅片含铜量的测定方法。

背景技术

目前，先进集成电路的特征线宽已降低到3～7nm,并可能会继续遵循摩尔定律向更小的特征线宽发展。在这种情况下，硅片的缺陷和污染对集成电路良率带来的不利影响尤为显著，其中过渡族金属污染的危害更引起了高度重视。在先进集成电路的有源区中，微小的金属沉淀就可能导致器件失效。因此，在硅片和器件制造过程中，硅片表面的金属污染浓度都要求控制在10⁹atoms/cm^-2以下，甚至CIS(图像传感器)厂商要求控制在5*10⁷atoms/cm^-2以下。随着薄膜淀积、图形曝光与刻蚀、离子注入等工艺的设备、化学试剂以及气源等的复杂性日益增加，金属污染的可能性有所加剧。所以，在历次发布的国际半导体技术指南(International Technology Roadmap for Semiconductor，ITRS)中，都强调有效控制金属污染对提高器件良率的重要性。

在硅片和器件制造过程中，金属污染会对集成电路带来恶劣的影响；主要体现在以下几个方面：1.导致集成电路器件出现漏电流(leak current)，进而导致器件的失效；2.导致少数载流子寿命降低；3.金属会在带隙中形成深能级，降低P-N结的反向击穿电压，影响了器件的性能；4.金属污染会严重影响GOI(Gate Oxide Integrity,栅极氧化层的完整性)，大大的降低了器件的可靠性，实验证明金属污染会严重影响GOI的TZDB(time-zerodielectric breakdown，零时刻介质击穿)和TDDB(time-dependent dielectricbreakdown，随时间变化的介质击穿)参数。

铜(Cu)是硅片的有害金属杂质之一。在硅片制造过程中，如果碱腐蚀、抛光、化学清洗工艺等稍有失控，就有可能带来金属Cu污染。由于金属Cu在硅片中具有快扩散速率及固溶度随温度急剧下降等特性，Cu很容易在硅片热处理的冷却过程中形成沉淀，从而对器件的性能及可靠性带来不利影响。因此，硅片中的Cu的行为一直是半导体业内关注的问题，如何准确地测量硅片体内的Cu含量显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种硅片含铜量的测定方法，通过将待测硅片与陪片进行键合，然后对键合硅片进行热处理，在将待测硅片和陪片分离之后，测量待测硅片的分离面的含铜量值，可避免向待测硅片的分离面引入污染，有利于更大效率地将待测硅片内的Cu扩散到待测硅片的表面，同时有利于避免移动到待测硅片的键合面上的铜重回到待测硅片体内，有利于保证测量硅片体内的Cu含量的准确性。

根据本发明实施例的硅片含铜量的测定方法，包括以下步骤：将待测硅片与陪片进行键合；将键合后的所述待测硅片与所述陪片在预设温度热处理预设时长，所述预设温度为400℃-600℃，所述预设时长大于1h；在所述待测硅片与所述陪片冷却后，将所述待测硅片和所述陪片从键合处分开；测量所述待测硅片的分离面的含铜量值；根据所述待测硅片的分离面的铜含量确定所述待测硅片的含铜量。