本實用新型涉及一種評價晶片清洗效率的實驗裝置，解決了現有方法準確性不高、存在系統誤差和人為誤差的問題。包括：支架，設置在所述支架上的真空吸附晶片樣品并帶動晶片樣品旋轉的真空旋轉裝置，以及設置在所述支架上的將粘染物溶液或清洗液注射至晶片樣品表面的注射裝置，本實用新型結構簡單、易于制造、便于拆卸、適用于評價晶片清洗效率實驗中進行粘染實驗或清洗實驗。

技術領域

本實用新型涉及一種實驗設備，具體的說是一種評價晶片清洗效率的實驗裝置。

背景技術

隨著半導體器件關鍵尺寸持續縮進，多數在前一技術節點不被重視的問題隨即放大，其中包括小尺寸缺陷。“1/10定律”指出，最小線寬尺寸1/10以上的缺陷很大程度會引起器件的失效，因而缺陷的去除對提高半導體器件制造的良率尤為重要。

濕法清洗是半導體器件制造工藝中的重要環節，其所使用的清洗液是減少缺陷的主要功能材料，其中可被去除的缺陷包括但不限于顆粒，有機物殘留，金屬殘留等，這得益于清洗液對晶圓表面的輕微刻蝕及對上述污染物附著力的削弱。

常規的清洗液配方研究中，一般使用在制造機臺進行上機實驗，但高成本的晶圓和大量使用的清洗液制約了該方法的靈活性，壓縮了研究者的實驗空間。一般的研究方法是在實驗室中以靜置浸泡的方法進行清洗液能力的研究，同時結合光學顯微鏡對小尺寸晶片進行缺陷數的統計。盡管該方法是篩選清洗液的一種最普遍的手段，但一方面其忽略了晶圓實際清洗過程中物理作用的影響，包括在酸槽式機臺中液體的沖力，單片清洗機中自旋而提供的離心力，以及用自旋方式干燥的過程；另一方面，統計所用的光學顯微鏡方法的分辨率不佳，不能區分出更小尺寸的缺陷，更注重對缺陷平面尺寸上的觀察分析，而忽略縱向維度與缺陷之間的關系造成誤判，因而該方法會過多地引入系統誤差和人為誤差，對清洗液配方研究的指導意義不大。

另外，實驗中的樣品通常是小尺寸的晶片，約為正常晶片的十分之一大小，為了更好的進行實驗，也需要配套使用相應的實驗設備，不能僅僅將相關機臺等設備同等比例縮小使用，如何設計一種適用于實驗室的、適用于小尺寸的晶片的實驗設備也是本領域技術人員需要研究的方向。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構簡單、易于制造、便于拆卸、實驗條件可調的用于評價晶片清洗效率的實驗裝置。

本實用新型實驗裝置，包括

支架，設置在所述支架上的真空吸附晶片樣品并帶動晶片樣品旋轉的真空旋轉裝置，以及設置在所述支架上的將粘染物溶液或清洗液注射至晶片樣品表面的注射裝置。

所述真空旋轉裝置包括表面開有真空槽的真空吸盤、控制旋轉電機帶動真空吸盤轉動的旋轉控制器、以及經真空氣管與真空槽底部連通的真空泵。

所述真空吸盤位于屏蔽罩中，所述屏蔽罩頂面設有玻璃罩。

所述注射裝置包括位于真空吸盤上方的注射器以及帶動注射器的活塞桿運動的加壓推動裝置,所述注射器的針頭為非金屬材料。

所述加壓推動裝置為連接有步進控制器的絲桿式步進電機或伸縮式氣缸。

一種使用上述的評價晶片清洗效率的實驗裝置評價晶片清洗效率的方法，包括以下步驟：

(1)將粘染物溶液滴入旋轉中的晶片樣品表面進行沾染實驗，獲得表面帶有缺陷的沾染晶片樣品；

(2)使用形貌表征儀器對沾染晶片樣品表面進行形貌分析，獲得該沾染晶片樣品表面的清洗前缺陷數；

(3)將清洗液滴入旋轉中的沾染晶片樣品表面進行清洗實驗，得到清洗晶片樣品；

(4)使用形貌表征儀器對清洗晶片樣品再次進行形貌分析，獲得該沾染晶片樣品表面的清洗后缺陷數；

(5)通過以下公式(A)進行清洗效率的計算: