晶圆中金属污染类型的检测方法及系统与流程

本申请涉及半导体材料检测，具体地，涉及晶圆中金属污染类型的检测方法及系统。

背景技术：

1、在半导体制造过程中，晶圆可能因原材料、晶体生长、切割、研磨、清洗或设备接触等环节引入金属污染。镍污染和铜污染是单晶硅片中较为典型的金属污染类型，该等金属污染会影响后续器件制程中的良率及可靠性，因此需要对晶圆中的金属污染类型进行识别。

2、相关检测方式可以获得晶圆中的异常信号或污染信息。然而，镍污染和铜污染均可能引起晶体原生颗粒相关散射响应变化，仅判断晶圆是否存在异常散射响应，难以区分异常散射响应对应镍污染还是铜污染。

3、因此，仍需要一种能够基于红外光散射检测结果区分晶圆中的镍污染和铜污染的检测方案。

技术实现思路

1、在一种晶圆中镍污染和铜污染的区分检测方法中，对待测晶圆进行红外光散射断层扫描后，可以获得晶体原生颗粒体密度沿待测晶圆径向方向的分布，并确定该分布中的峰值位置和最大体密度。在最大体密度大于预设密度阈值，且峰值位置落入相对靠外周侧的第一径向区域时，待测晶圆可以被判定为存在镍污染；在最大体密度大于预设密度阈值，且峰值位置落入相对靠中心侧的第二径向区域时，待测晶圆可以被判定为存在铜污染。其中，第一径向区域相较于第二径向区域更靠近待测晶圆的外周侧。

2、在一种晶圆中铁污染的检测方法中，可以先通过红外光散射断层扫描获得待测晶圆边缘区域的第一检测值，再对待测晶圆进行低温热处理，并通过红外光散射断层扫描获得低温热处理后同一边缘区域的第二检测值。第二检测值相对于第一检测值的增幅可以用于判定待测晶圆是否存在铁污染。

3、在一种晶圆中金属污染类型的检测系统中，红外光散射断层扫描模块可以获得晶体原生颗粒的径向分布、峰值位置、最大体密度以及边缘区域检测值，热处理模块可以对待测晶圆进行低温热处理，数据分析模块可以根据最大体密度、峰值位置和边缘区域检测值增幅输出金属污染类型检测结果。

1.一种晶圆中镍污染和铜污染的区分检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的区分检测方法，其特征在于，所述预设密度阈值为3.0×106个每立方厘米。

3.根据权利要求1所述的区分检测方法，其特征在于，以所述待测晶圆的半径为基准，所述第一径向区域位于距离所述待测晶圆中心为所述半径的0.4倍至0.7倍的范围内，所述第二径向区域位于距离所述待测晶圆中心为所述半径的0.05倍至0.2倍的范围内。

4.根据权利要求1所述的区分检测方法，其特征在于，所述第一径向区域对应所述待测晶圆的外侧无缺陷区域，所述第二径向区域对应所述待测晶圆的内侧无缺陷区域。

5.根据权利要求1所述的区分检测方法，其特征在于，对所述待测晶圆进行红外光散射断层扫描包括：

6.根据权利要求1所述的区分检测方法，其特征在于，

7.一种晶圆中铁污染的检测方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，以所述待测晶圆的半径为基准，所述边缘区域位于距离所述待测晶圆中心为所述半径的0.85倍至1.0倍的范围内。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述低温热处理的温度为150℃至250℃。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述低温热处理的保温时间为10分钟至30分钟。

11.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述低温热处理在氮气气氛或氩气气氛中进行。

12.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述第二检测值相对于所述第一检测值的增幅达到预设增幅阈值时，判定所述待测晶圆存在铁污染，所述预设增幅阈值为2倍。

13.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述第一检测值和所述第二检测值均包括散射信号强度或晶体原生颗粒的体密度。

14.一种晶圆中金属污染类型的检测系统，其特征在于，包括：

15.根据权利要求14所述的检测系统，其特征在于，

16.根据权利要求14所述的检测系统，其特征在于，

17.根据权利要求14所述的检测系统，其特征在于，