2022年4月22日综述了阿历克斯史密斯
半导体制造技术一直在稳步提高了几十年,现在广泛应用于现代电子产品。半导体已经缩小到一粒米的大小,但他们现在可以执行空前复杂的功能。几纳米半导体制造业的规模,另一方面,提供了一个技术挑战。
(a, c)强迫症光谱学的方法。虽然实用,有限的空间和光谱分辨率和长时间扫描。(b, d) LHSI方法开发的研究小组,用更短的扫描时间和更高的空间和光谱分辨率。网格中的每个广场(d)所示对应像素的观察”。“信用形象:Yoon et al。
制造商必须确保的一致性是公认的“关键维度”(CD)半导体器件功能。制造过程应该有生殖能力的半导体结构的最小的细节一直到cd,因为即使是很小的缺陷可能导致设备故障。
诚然,制造更小的半导体设备的主要挑战之一是缺乏快速、可靠和准确的方法来衡量CD细胞内一致性,芯片及晶片。尽管透射电子显微镜和原子力显微镜等技术具有较高的空间分辨率,扫描速度太慢,用于高速生产。
有快速测量方法,如光学临界尺寸(OCD)光谱法(量化一致性在半导体器件通过分析光的光谱反射表面)。然而,这些方法通常有一个低空间分辨率,这使他们处于不利地位。
根据这个,一组科学家Myungjun Lee博士为首的三星电子检验解决方案集团,最近提出了一个新的方法被称为“扫描光谱成像”(LHSI)。这个方法可以解决这个问题的CD均匀性测量速度和分辨率。
LHSI系统旨在提供更高的分辨率比强迫症和吞吐量。这项研究发表在了微杂志/ Nanopatterning、材料、和计量欧洲杯足球竞彩(JM)特殊部分的新一代光源,材料和计量/检测设备。2020欧洲杯下注官网欧洲杯足球竞彩
半导体表面的扫描方式的主要区别是强迫症和LHSI。强迫症系统集中一束光在晶片来创建一个亮点。谱仪是用来捕捉反射的光,和由此产生的光谱检查。强迫症系统有一个低分辨率的大亮点,很难看到小细节在半导体结构。
LHSI系统,另一方面,使用一个窄矩形梁照亮晶片的表面,这种技术称为“线扫描。“反映了矩形梁通过高光谱模块,由狭缝,镜子,光栅和照相机。光栅的传入的光束空间分解成其组成频率,然后被相机具有不同的光谱范围。
摄像机可以捕捉每一个垂直的光谱信息的“像素”扫描矩形梁在一个使用LHSI方法。因此,可以快速生成一个巨大数量的数据,允许CD均匀性测量在更短的时间完成。
我们的系统能够同时收集大量的光谱和空间信息与一个非常大的视野13,0.6毫米2。此外,我们的方法有改进吞吐量高达10000倍相比,标准的强迫症的方法。
Myungjun博士李头,检查解决方案集团、三星电子
LHSI系统的空间分辨率为5μm和光谱分辨率为0.25 nm范围广泛的波长(350 - 1100海里),除了它的速度。科学家能够准确地查看细节众多半导体器件,以明显的优势超过其他传统方法。
我们相信目前还没有LHSI以外的技术,可以用来分析CD一致性在这样高水平的吞吐量和决议。它可能是我们需要的工具来克服当前测量大容量半导体制造领域的局限性。
Myungjun博士李头,检查解决方案集团、三星电子
李博士补充说,“然而,即使我们成功地证明了LHSI的潜力,关键模块,包括一个更稳定的光源,高灵敏度摄像机、高精密光学等需要进一步提高了供应商。”
总的来说,这些结果表明,LHSI是一个伟大的替代半导体制造最紧迫的问题之一。优化该技术将有助于加快开发和制造半导体、降低成本和增强每天使用的电子设备的有效性。
期刊引用:
尹,C。等。(2022)以实现高通量高光谱成像技术对半导体设备计量。微杂志/ Nanopatterning、材料、和计量欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1117/1.JMM.21.2.021209。
来源:https://spie.org/