공초점 광학현미경

레이저는 웨이퍼에 집속되어 광점을 비추고 반사된 빛은 수신면에 다시 초점을 맞추고 빛의 분석을 통해 실리콘 웨이퍼의 표면을 감지합니다. 현미경은 레이저 빛이 실리콘 칩에 집속되고 반사된 빛이 수신기를 사용하여 집속되도록 설계된 시스템입니다. 즉, 디포커싱 정보가 수신면을 통과하지 않으므로 고해상도, 고대비 영상을 얻을 수 있다.

물론 광학현미경의 해상도에는 한계가 있고, SEM을 이용해 모니터링하는 장치도 있다.

입자 테스트 장비

실리콘 칩의 입자는 직접적으로 수율 감소로 이어집니다. 예를 들어 고급 LSI에서 LSI 배선 크기는 수십 나노미터입니다. 고스트필름 표면에 파티클이 있으면 배선 형성 시 패턴이 파괴되기 쉽기 때문에 표면 파티클을 엄격히 관리할 필요가 있다.

웨이퍼 로딩 및 언로딩 기능을 갖춘 자동화된 모니터링 장치가 가장 일반적입니다. 입자의 위치가 즉시 이미지로 표시됩니다.

패턴 웨이퍼를 이용한 결함 검출 장비

패턴화된 웨이퍼 표면의 패턴, 입자 및 결함은 S/N 비율 및 해상도에 대한 높은 요구 사항을 갖습니다.

패턴 웨이퍼를 이용한 표면 모니터링 방식도 광산란 방식을 사용하지만 패턴 대비 방식이 주류를 이루는 기술이다. 이 방법은 조명광을 웨이퍼에 조명하고, 모니터링 표면에 이미지를 각인하고, 획득된 이미지 신호를 컴퓨터에 입력하고, 동일한 패턴의 이미지 신호를 비교하여 결함을 모니터링하는 방식이다. 이러한 방식으로 기본 패턴과 고르지 않은 모양의 효과를 제거할 수 있습니다.

웨이퍼 관찰을 위한 SEM

SEM은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)의 약자입니다. SEM은 주로 관찰 장치로 자리 잡고 있습니다. 전면 공정의 미세화를 촉진하기 위해서는 SEM의 존재가 불가결합니다. SEM은 공정 결과를 관찰하고 공정 조건을 개선할 수 있습니다. SEM은 Fabs 분야의 공정 모니터로서도 없어서는 안 될 요소입니다. 둘 사이의 연결은 매우 밀접하여 반도체의 미세화로 고해상도 SEM이 촉진됩니다.

CD 없음

리소그래피 결과를 모니터링하는 가장 빠른 방법은 CD-SEM입니다. 감광성 주야간 모니터링을 위한 해상도 패턴. 물론 이것은 비파괴 모니터링입니다.

레지스트 해상도를 모니터링하는 것은 중요한 온라인 모니터링입니다. 이 과정에서는 CD SEM이 필수적입니다. 현재는 SEM 방식이 주류를 이루고 있으나 초기에는 패턴의 크기가 그리 작지 않기 때문에 광학현미경의 모니터링 방식을 사용하였다. 디자인 크기가 1μm에 가까우면 광학현미경의 해상도로는 레지스트 패턴을 측정할 수 없어 SEM법이 등장하게 된다. 또한 SEM은 광학 현미경의 약 1000배에 달하는 초점 거리를 갖고 있어 레지스트 패턴의 상단과 하단의 길이를 측정할 수 있습니다.

포토리소그래피에 필요한 오버레이 측정 장비

리소그래피에서는 해상도가 중요하며 오버레이 정확도도 마찬가지로 중요합니다. 반도체 공정에서는 수십 개의 마스크를 사용해 적층 패턴을 형성하기 때문이다.

제품 원에 미리 형성된 마크와 광학 마스크의 마크 사이의 오버랩 간격을 모니터링하여 오버랩을 모니터링합니다. 이러한 태그는 Ber in Bar 및 Box in Box라고 하며 태그 자체의 크기는 약 20um입니다. 이러한 마커 또는 마스크는 각 노출 거울의 네 모서리에 있습니다. 다중 노광 거울의 측정은 웨이퍼에서 수행되며, 데이터는 통계적으로 처리되어 노광 장치로 피드백됩니다.

필름두께 측정장비

반도체 공정의 막 두께 결정 방법에는 대략 세 가지 범주가 있습니다.

① 신체 접촉 측정.

② 광학 측정.

③ 엑스레이 측정.

가장 일반적인 것은 비파괴 및 비접촉 측정 방법인 광학 측정입니다.

기타 측정 장비

현미경의 동향

SEM은 4개의 볼록면을 관찰하는 데 적합하지 않기 때문에 주사 터널 현미경(STM)이나 원자력 현미경(APM)과 같은 탐침 현미경도 널리 사용되게 되었습니다. 이 장치는 캔틸레버로 표면을 추적하고 팁에서 터널 전류와 원자력을 모니터링하여 표면의 미묘한 4개의 볼록한 모양을 측정함으로써 표면을 스캔합니다. 이러한 장치는 해상도는 높지만 측정 영역은 작습니다.

공정에 필요한 기타 측정 장비로는 저항 측정 장비, 평탄도 측정 장비 등이 있습니다. 전자는 이온 주입 및 열처리 후 저항값을 모니터링하여 도핑 결과를 모니터링하고 제어합니다. 후자는 CMP 이후의 평탄도를 측정합니다.

그는 가지고있다

결함이 있는 부분을 직접 관찰하려면 투과전자현미경(TEM)이 필요할 수 있습니다. FIB는 이러한 관찰 샘플을 준비하는 데 매우 강력한 도구입니다. TEM은 Transparent Eleetron Mierscope(투과 전자 현미경)을 나타냅니다.

테스트 장비를 통한 수율 향상

공정 후 모니터링/측정 결과는 각 공정에 피드백되며, 이러한 피드백 메커니즘은 공정 품질을 안정화하는 데 도움이 됩니다. 또한 입자 관련 모니터링 결과는 클린룸으로 피드백되어 제조 장비를 더 잘 관리하고 유지하는 데 도움이 됩니다.

FMB를 사용하여 비교

FBM은 Fail Bit Map을 의미합니다. 웨이퍼 공정이 끝나거나 중간에 웨이퍼를 제거한 후 검출장비를 통해 불량으로 판단되는 영역의 디스플레이 형태를 측정하고, 패턴화된 웨이퍼 불량 모니터링 장비의 결함맵을 비교하여 어떤 결함이 치명적인지 판단할 수 있다. 결함.

웨이퍼 공정 완료 후 불량 분석 외에도 공정의 실시간 모니터링에도 이 방법을 사용한다. 이 애플리케이션 시나리오에서는 새로 발견된 결함을 신속하게 분석하는 능력이 중요합니다. 결함이 치명적일지 여부를 조기에 식별하고 이를 프로세스 관리 메커니즘으로 되돌리는 데 도움이 될 수 있기 때문입니다.

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