Standard di wafer di calibrazione

Standard di wafer di calibrazione utilizzando particelle di microsfere di polistirene

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Applied Physics fornisce standard di wafer di calibrazione utilizzando standard di dimensione delle particelle per calibrare la precisione dimensionale di KLA-Tencor Surfscan SP1, KLA-Tencor Surfscan SP2, KLA-Tencor Surfscan SP3, KLA-Tencor Surfscan SP5, KLA-Tencor Surscan SP5xp, Surfscan 6420, Surfscan 6220 , Surfscan 6200, ADE, strumenti Hitachi e Topcon SSIS e sistemi di ispezione dei wafer. Il nostro sistema di deposizione di particelle 2300 XP1 può depositare su wafer di silicio da 100 mm, 125 mm, 150 mm, 200 mm e 300 mm utilizzando NIST Traceable, PSL Spheres (standard di dimensione delle particelle di lattice di polistirene) e standard di dimensione delle particelle di silice.

Questi standard di wafer di calibrazione PSL sono utilizzati dai responsabili della metrologia dei semiconduttori per calibrare le curve di risposta dimensionale dei sistemi di ispezione delle superfici di scansione (SSIS) prodotti da KLA-Tencor, Topcon, ADE e Hitachi. Gli standard per wafer PSL vengono utilizzati anche per valutare l'uniformità della scansione di uno strumento Tencor Surfscan sul wafer depositato in silicio o pellicola.

Uno standard di calibrazione wafer viene utilizzato per verificare e controllare due specifiche di uno strumento SSIS: precisione delle dimensioni a dimensioni specifiche delle particelle e uniformità della scansione attraverso il wafer durante ciascuna scansione. Il wafer di calibrazione viene spesso fornito come una deposizione completa con una dimensione delle particelle, in genere tra 50nm e 12 micron. Effettuando un deposito attraverso il wafer, ovvero una deposizione completa, il sistema di ispezione del wafer si collega al picco delle particelle e l'operatore può facilmente determinare se lo strumento SSIS è conforme a queste dimensioni. Ad esempio, se lo standard wafer è 100nm e lo strumento SSIS esegue la scansione del picco su 95nm o 105nm, lo strumento SSIS è fuori calibrazione e può essere calibrato utilizzando lo standard 100nm PSL Wafer. La scansione attraverso lo standard di wafer indica anche al tecnico quanto bene lo strumento SSIS rileva attraverso lo standard di wafer PSL, cercando la somiglianza del rilevamento di particelle attraverso lo standard di wafer uniformemente depositato. La superficie dello standard del wafer viene depositata con una specifica dimensione PSL, senza lasciare alcuna porzione del wafer non depositata nelle sfere PSL. Durante la scansione dello standard wafer PSL, l'uniformità della scansione attraverso il wafer dovrebbe indicare che lo strumento SSIS non sta trascurando determinate aree del wafer durante la scansione. L'accuratezza del conteggio su un wafer Full Deposition è soggettiva, poiché l'efficienza di conteggio di due diversi strumenti SSIS (sito di deposizione e sito del cliente) è diversa, a volte fino al 50 percento. Pertanto, lo stesso standard di wafer di particelle depositato con un picco di dimensioni estremamente accurate di 204nm con conteggi 2500 e conteggiato dallo strumento SSIS 1, può essere scansionato da SSIS 2 sul sito del cliente e il conteggio dello stesso picco 204nm può essere conteggiato ovunque tra il conteggio 1500 al conteggio 3000. Questa differenza di conteggio tra i due strumenti SSIS è dovuta all'efficienza laser di ciascun PMT (tubo moltiplicatore foto) che opera nei due strumenti SSIS separati. La precisione del conteggio tra due diversi sistemi di ispezione di wafer è normalmente diversa a causa delle differenze di potenza del laser e dell'intensità del raggio laser dei due sistemi di ispezione di wafer.

Standard di wafer di calibrazione, Deposizione completa, 5um - Standard di wafer di calibrazione, Deposizione spot, 100nm

Gli standard per wafer di calibrazione PSL sono disponibili in due tipi di deposizioni: deposizione completa e deposizione spot mostrata sopra.

Si possono depositare perle di lattice di polistirene (sfere PSL) o nanoparticelle di silice.

Gli standard di wafer PSL con deposizione spot vengono utilizzati per calibrare l'accuratezza delle dimensioni di uno strumento SSIS a un picco di dimensione o picchi di dimensioni multiple.

Uno standard di wafer di calibrazione con una deposizione spot ha il vantaggio in quanto il punto delle sfere PSL depositato sul wafer è chiaramente visibile come un punto e la superficie rimanente del wafer attorno alla deposizione spot è lasciata libera da qualsiasi sfera PSL. Il vantaggio è che nel tempo si può capire quando lo standard di wafer di calibrazione è troppo sporco per essere utilizzato come standard di riferimento dimensionale. Spot Deposition forza tutte le sfere PSL desiderate sulla superficie del wafer in un punto controllato; quindi pochissime sfere PSL e una migliore precisione di conteggio è il risultato. Applied Physics utilizza un modello 2300XP1 che utilizza la tecnologia DMA (Differential Mobility Analyzer) per garantire che il picco di dimensione PSL tracciabile NIST depositato sia accurato e faccia riferimento agli standard di dimensione NSIT. Un CPC viene utilizzato per controllare l'accuratezza del conteggio. Il DMA è progettato per rimuovere particelle indesiderate come doppietti e tripletti dal flusso di particelle. Il DMA è progettato anche per rimuovere le particelle indesiderate a sinistra ea destra del picco delle particelle; garantendo così un picco di particelle monodisperse depositate sulla superficie del wafer. Il deposito senza tecnologia DMA consente il deposito di doppiette, terzine e particelle di fondo indesiderate sulla superficie del wafer, insieme alla dimensione delle particelle desiderata.

La tecnologia di produzione degli standard dei wafer di calibrazione PSL
Gli standard di wafer PSL sono generalmente prodotti in due modi: Deposizione diretta e Deposizioni controllate DMA.

Applied Physics è in grado di utilizzare sia il controllo DMA Deposition che il controllo Direct Deposition. Il controllo DMA fornisce la massima precisione dimensionale al di sotto di 150 nm fornendo distribuzioni di dimensioni molto strette con Haze, doppiette e terzine minime depositate sullo sfondo. Viene inoltre fornita un'eccellente precisione di conteggio. PSL Direct Deposition fornisce buone deposizioni da 150 nm fino a 5 micron.

Deposizione diretta

Il metodo di deposizione diretta utilizza una sorgente a sfera di lattice di polistirene monodisperso o una sorgente di nanoparticelle di silice monodispersa, diluita alla concentrazione appropriata, miscelata con un flusso d'aria altamente filtrato o flusso di azoto secco e depositata uniformemente su un wafer di silicio o una maschera fotografica vuota come una deposizione completa o una deposizione spot. La deposizione diretta è meno costosa, ma meno accurata nella precisione delle dimensioni. È meglio utilizzato per deposizioni di dimensioni PSL da 1 micron a 12 micron.

Se si confrontano diverse aziende che producono le stesse dimensioni di sfere di lattice di polistirene, ad esempio a 204 nm, si potrebbe misurare fino a una differenza del 3 percento nella dimensione di picco delle due deposizioni di PSL dalle società. Metodi di produzione, strumenti di misurazione e tecniche di misurazione causano questo delta. Ciò significa che quando si depositano sfere di lattice di polistirene come "Deposizione diretta" da una fonte di bottiglia, la dimensione depositata non viene analizzata da un analizzatore di mobilità differenziale e il risultato sarà qualsiasi variazione dimensionale, che è nella fonte di bottiglia della sfera di lattice di polistirene. Il DMA ha la capacità di isolare un picco di dimensioni molto specifiche

Analizzatore di mobilità differenziale, deposito di particelle DMA

Il secondo metodo, molto più accurato, è il controllo della deposizione DMA (Differential Mobility Analyzer). Il controllo DMA consente di controllare parametri chiave come flusso d'aria, pressione dell'aria e tensione DMA, manualmente o tramite un controllo automatico della ricetta, sulle sfere PSL e sulle particelle di silice da depositare. Il DMA è calibrato secondo gli standard NIST a 60nm, 102nm, 269nm e 895nm. Le sfere di PSL e le particelle di silice vengono diluite con acqua DI alla concentrazione desiderata, quindi atomizzate in un aerosol e miscelate con aria secca o azoto secco per evaporare l'acqua DI che circonda ciascuna sfera o particella. Lo schema a blocchi a destra descrive il processo. Il flusso di aerosol viene quindi neutralizzato in carica per rimuovere le cariche doppie e triple dal flusso di particelle. Il flusso di particelle viene quindi diretto al DMA usando un controllo del flusso d'aria altamente accurato usando regolatori di flusso di massa; e controllo della tensione mediante alimentatori altamente precisi. Il DMA isola un picco di particelle desiderato dal flusso d'aria, rimuovendo anche le particelle di sfondo indesiderate sul lato sinistro e destro del picco di dimensioni desiderato. Il DMA fornisce un picco di dimensione delle particelle stretto alla dimensione desiderata desiderata in base alla calibrazione della dimensione NIST; che viene quindi diretto sulla superficie del wafer per la deposizione. Il picco di particelle desiderato ha in genere una larghezza di distribuzione pari o inferiore al 3 percento, depositato uniformemente sul wafer come Deposizione COMPLETA o depositato in una piccola macchia rotonda in qualsiasi punto attorno al wafer, chiamato Deposizione SPOT. Il conteggio delle particelle viene contemporaneamente monitorato per il conteggio sulla superficie del wafer. La calibrazione DMA che utilizza gli standard di dimensioni tracciabili NIST garantisce che il picco di dimensioni sia di dimensioni estremamente precise; e stretto per fornire una superba calibrazione delle dimensioni delle particelle per un sistema di ispezione wafer KLA-Tencor SP1 e KLA-Tencor SP2, SP3, SP5 o SP5xp.

Se 204nm PSL Sfere di due diversi produttori fossero utilizzate in un sistema di deposizione di particelle controllato da DMA, il DMA isolerebbe lo stesso picco di dimensioni esatte da quelle due diverse bottiglie PSL, in modo che un 204nm preciso si depositasse sulla superficie del wafer.

Un sistema di deposizione di particelle controllato da DMA è in grado di fornire una precisione di conteggio molto migliore, nonché il controllo delle ricette computerizzato sull'intera deposizione. Inoltre, un sistema basato su DMA può depositare nanoparticelle di silice da 50 nm a 2 micron nel diametro delle particelle di silice.

Calibration Wafer Standard – Richiedi un preventivo
Standard di wafer di calibrazione PSL da Applied Physics Inc.PSL Calibration Wafer Standard da Applied Physics Inc.