薄膜厚度均勻性和光學(xué)特性(N&K)是集成電路和MEMS制造過程中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。薄膜沉積控制可以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖形,并確保在光刻步驟之后的器件性能。除了在半導(dǎo)體開發(fā)的步中對薄膜進(jìn)行檢查的必要性外,還需要在后階段進(jìn)行檢查,在這一階段進(jìn)行封裝(在集成電路頂部涂上一層涂層,以保護(hù)其免受物理損傷和腐蝕)。
在這里,我們使用了FR-Scanner來繪制兩個(gè)商業(yè)光刻電阻的厚度圖,這兩個(gè)光刻電阻沉積在300毫米硅晶片上,用于封裝應(yīng)用。
FR-Scanner是一種工具,用于自動表征硅和其他尺寸達(dá)450 mm的基板上的單個(gè)或多個(gè)涂層,在精度和速度方面具有性能。
FR-Scanner
測量的方法:研究中的樣品是300毫米硅晶圓片,每一個(gè)晶圓片上都涂有不同的商業(yè)光刻膠。所用的光阻劑為:HD8820和PW1000T,帶有BARC涂層。所有測量均使用FR-Scanner工具進(jìn)行,光譜范圍為370-1020nm,能夠非??焖倏煽康販y量從12nm到90um的涂層厚度。
該工具通過旋轉(zhuǎn)夾頭和在頂部線性移動光學(xué)頭(極化掃描),在不彎曲反射探頭的情況下,以非常高的速度掃描晶片,這對于測量至關(guān)重要。通過FR-Monitor生成的圖案包括625個(gè)點(diǎn)位于(R,θ)位置,如右圖所示,每次掃描持續(xù)大約1分鐘30秒(以完成掃描和厚度測量)。
結(jié)果:
在下面的圖像中,如在Fr監(jiān)控軟件上所示,顯示了隨機(jī)點(diǎn)上所有樣品的典型獲得的反射光譜(黑線)和擬合的反射光譜(紅線),以及每個(gè)晶圓的映射輪廓。
掃描后,可以通過軟件導(dǎo)出包含要編輯的各種參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析和厚度映射成像的報(bào)告。
對于統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算和點(diǎn)分布的表示,可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算參數(shù)排除某些點(diǎn)。 這些被排除的點(diǎn)被視為“”點(diǎn),可以以不需要的方式改變統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),因此用戶可以排除它們。例如,在光刻膠HD8820的映射輪廓中,在該范圍內(nèi)包括625個(gè)點(diǎn)中的551個(gè),因此晶片的合格區(qū)域代表其總面積的88.4%,在2D圖中用顏色表示。 在PW1000T + BARC的映射配置文件中,625點(diǎn)中的614包括在該范圍內(nèi),因此晶片的合格區(qū)域代表其總面積的98.4%。
結(jié)論:
使用FR-Scanner測量涂覆在300mm 硅晶片上的各種膜的厚度。 此外,通過厚度測量,晶片區(qū)域上的厚度映射和厚度均勻性的統(tǒng)計(jì)分析,成功地表征了膜。
FR-Monitor軟件的屏幕截圖
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