20:59 2023-05-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Creșterea măsurătorilor cu microscopul electronic cu scanare pentru fabricarea de cipuri
_ Nivelarea electronului de scanare măsurători la microscop pentru fabricarea de cipuri
Cercetătorii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) și KLA Corporation, un furnizor de sisteme de inspecție și măsurare pentru semiconductori și industriile conexe, au îmbunătățit acuratețea microscopului electronic de scanare măsurători (SEM). Folosite pentru aplicațiile de control al proceselor în fabricarea semiconductoarelor, SEM-urile ajută la asigurarea producției cu randament ridicat de cipuri funcționale și de înaltă performanță.
Un SEM folosește un fascicul de electroni focalizat pentru a imagini caracteristici cât mai mici. ca un nanometru, ceea ce îl face un instrument important pentru caracterizarea structurilor dispozitivelor semiconductoare. În timpul producției de cip, SEM-urile de înaltă rezoluție sunt utilizate pentru multe aplicații de inspecție și metrologie, inclusiv detectarea defectelor foarte mici, identificarea și clasificarea defectelor găsite de inspectorii optici, măsurătorile dimensiunilor critice ale caracteristicilor modelului, măsurători de suprapunere și multe altele. Aceste informații îi ajută pe inginerii de cip să caracterizeze și să își ajusteze procesele de fabricație.
Pe măsură ce fasciculul de electroni trece printr-un SEM, acesta este controlat cu atenție. O ușoară abatere a fasciculului de electroni de la calea ideală sau o mică nealiniere a unghiului la care fasciculul lovește suprafața cipului poate distorsiona imaginea SEM rezultată și poate denatura structura dispozitivului. NIST și KLA au îmbunătățit acuratețea SEM-urilor ținând cont de aceste nealinieri unghiulare ale fasciculului de electroni. Proiectul comun de cercetare măsoară înclinarea fasciculului cu o precizie mai mică de un miliradian sau cinci sutimi de grad, ceea ce a necesitat progrese în rezoluția unghiulară și validarea măsurătorilor.
Pentru a măsura înclinarea fasciculului, NIST și KLA au creat un prototip standard pentru microscopia electronică și a analizat micrografiile electronice rezultate într-un mod nou. Prototipul standard constă dintr-o serie de stâlpi conici din siliciu, cunoscuți sub numele de frusta conică, care formează imagini care sunt foarte sensibile la înclinarea fasciculului. Înclinarea apare ca o schimbare între centrele imaginilor marginilor superioare și inferioare ale unui tronc. Folosind experiența lor în modelarea interacțiunilor electron-materie, cercetătorii au folosit simulări pentru a demonstra potențialul de precizie submiliradiană, ghidând proiectarea și fabricarea artefactelor standard în curs de desfășurare.
Matricele de frusta conică în poziții cunoscute au potențialul de a măsura orice variație a înclinării fasciculului în regiunea scanată și fotografiată de SEM. Aceste măsurători ar putea calibra în continuare mărirea și distorsiunea microscopului electronic. În plus, noul standard are aplicații pentru alte metode de microscopie utilizate în fabricarea de cipuri, inclusiv microscopia optică cu forță atomică și super-rezoluție. Abilitatea de a compara rezultatele diferitelor metode de microscopie ajută la transferul de informații în mod fiabil și reproductibil între diferitele metode și la îmbunătățirea acurateței modelelor de măsurare.
„Înclinarea fasciculului de electroni schimbă pozițiile aparente ale caracteristicilor dispozitivului, reducând acuratețea măsurătorilor SEM”, a spus Andrew C. Madison, cercetător NIST și primul autor al lucrărilor din industrie care acoperă această cercetare. „Noul nostru standard și metodă de analiză pot detecta deplasarea fasciculului de electroni pe măsură ce aceasta variază în câmpul imaginii.”
„Cu aceste date, producătorii SEM pot implementa calibrări și corecții care îmbunătățesc calitatea imaginii și acuratețea măsurătorilor.” a spus cercetătorul NIST și investigatorul principal Samuel M. Stavis.
„În calitate de experți în inspecția semiconductoarelor și în metrologie, explorăm continuu noi tehnologii care pot extinde limitele actuale de măsurare”, a declarat Yalin Xiong, vicepreședinte senior și director general la KLA Corporation. „Colaborarea cu organizațiile de cercetare joacă un rol important în descoperirea inovațiilor care pot ajuta la avansarea controlului procesului pentru industria cipurilor. Cercetarea noastră comună cu NIST are ca scop îmbunătățirea acurateței măsurătorilor fundamentale utilizate pentru a caracteriza procesele de fabricare a cipurilor.”
NIST intenționează să facă noul standard și metodă analitică disponibilă pe scară largă pentru industria de fabricare a cipurilor și comunitatea științifică prin publicații și, eventual, distribuție de matrice frustum.
Comentarii:
Adauga Comentariu