助力提升芯片质量和产量,半导体工艺监测中的光谱应用

2022-09-19
关注
摘要 半导体集成电路的生产以数十次至数百次的镀膜、光刻、蚀刻、去膜、平坦等为主要工序,膜层的厚度、均匀性等直接影响芯片的质量和产量,在加工中必须不断地检测及控制膜层的厚度。

  根据检测工艺所处的环节,IC集成电路检测被分为设计验证、前道量检测和后道检测。前道量测、检测均会用到光学技术和电子束技术,其中光学量测通过分析光的反射、衍射光谱间接进行测量,其优点是速度快、分辨率高、非破坏性。后道检测工艺是芯片生产线的“质检员”,根据工艺在封装环节的前后顺序,后道检测可以分为CP测试和FT测试。

  在以上测试中,光谱仪可以用于膜厚测量、蚀刻终点监控等工艺中。

  (一) 膜厚测量

  半导体集成电路的生产以数十次至数百次的镀膜、光刻、蚀刻、去膜、平坦等为主要工序,膜层的厚度、均匀性等直接影响芯片的质量和产量,在加工中必须不断地检测及控制膜层的厚度。光学薄膜测厚仪是半导体生产流程中必不可少的设备之一,用于对芯片晶圆及相关半导体材料的镀膜厚度等进行检测。

  半导体光学薄膜测厚仪技术主要有光谱反射仪和椭偏仪两种。椭偏仪考虑了光的极化,采用P波和S偏振反射光之间的相位差异,适用于非常薄的薄膜,并可直接测试N,K值。光谱反射仪虽然没有椭偏仪的这些性能,但也能测量数纳米以下的薄膜厚度,测量精度高,而且测量速度较快。

  基于光波的干涉现象,光束照射在薄膜表面,由于入射介质、薄膜材料和基底材料具有不同的折射率值和消光系数值,使得光束在透明/半透明薄膜的上下表面发生反射,反射光波相互干涉,从而形成干涉光,这些干涉光在不同相位处的强度将随着薄膜的厚度发生变化。通过对干涉光的检测,结合适当的光学模型即可计算得到薄膜的厚度。

  海洋光学(Ocean Insight)膜厚仪检测系统,配置有采样平台、UV-VIS反射探头,配置如下。

  (二) 终点监控

  在基于等离子体的蚀刻工艺中,等离子体监测对工艺控制很重要。晶圆是用光刻技术制造和操作的,蚀刻是这一过程的主要部分,在这一过程中,材料可以被分层到一个非常具体的厚度。当这些层在晶圆表面被蚀刻时,等离子体监测被用来跟踪晶圆层的蚀刻,并确定等离子体何时完全蚀刻了一个特定的层并到达下一个层。通过监测等离子体在蚀刻过程中产生的发射线,可以精确跟踪蚀刻过程。这种终点检测对于使用基于等离子体的蚀刻工艺的半导体材料生产至关重要。

  等离子体监测可以通过灵活的模块化设置完成,使用高分辨率光谱仪,如海洋光学的HR或Maya2000 Pro系列(后者是检测UV气体的一个很好的选择)。对于模块化设置,HR光谱仪可以与抗曝光纤相结合,以获得在等离子体中形成的定性发射数据。从等离子体室中形成的等离子体中获取定性发射数据。如果需要定量测量,用户可以增加一个光谱库来比较数据,并快速识别未知的发射线、峰和波段。

  紫外-可见-近红外光谱是测量等离子体发射的有力方法,以实现元素分析和基于等离子体过程的精确控制。这些数据说明了模块化光谱法对等离子体监测的能力。Maya2000 Pro在紫外光下有很好的响应。另外,光谱仪和子系统可以被集成到其他设备中,并与机器学习工具相结合,以实现对等离子体室条件更复杂的控制。

  在半导体领域中的光谱应用是海洋光学的未来业务侧重点之一。从Ocean Optics更名为Ocean Insight,也是海洋光学从光谱产品生产商转型为光谱解决方案提供商战略调整的开始。海洋光学不仅继续丰富扩充光传感产品线,且增强支持和服务能力,为需要定制方案的客户提供量身定制的系统化解决方案和应用指导。作为海洋光学官方授权合作伙伴,爱蛙科技(iFrog Technology)致力于与海洋光学携手共同帮助客户面对问题、探索未来课题,为打造量身定制的光谱解决方案而努力。


  • 芯片
  • 半导体
您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

迈思泰克 传感器倒装芯片贴片机 半导体贴装设备

倒装芯片混合贴片机YRH10概述,雅马哈专有的混合贴片机,最适合由半导体和 SMD 组成的模块器件,在传感器MEMS领域广泛应用。

Precise Instrument 普赛斯仪表 PMST-2200V 半导体测试设备

IGBT|SiC功率半导体器件测试设备具有高精度、宽测量范围、模块化设计、轻松升级扩展等优势,旨在全面满足从基础功率二极管、MOSFET、BJT、IGBT到宽禁带半导体SiC、GaN等晶圆、芯片、器件及模块的静态参数表征和测试

Sensor Element 星硕传感 GMH2210 半导体气体传感器

GMH2210半导体可燃气体传感器采用半导体厚膜工艺加工制作而成的主芯片以及最新研发成功的全自动封测设备和先进的封测生产工艺制造的产品,产品性能一致性好、稳定性高。GMH2210主芯片采用的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,对丙烷有较高的灵敏度和选择性,适用于民用燃气泄漏检测和家用燃气泄漏报警器等。

Magnet-MAX麦吉克斯 CNDMB-01B 磁油墨纸币鉴伪传感器

本产品是一种高灵敏度的HMS磁敏传感器,又称半导体磁头,由InSb磁阻芯片和提供给磁阻芯片偏磁的永久磁铁构成。其特征为由单一22.5mm磁阻芯片直线排列构成,检测宽度为22.5mm、能同时读取幅宽大、数量多的磁信号。其采用硬质金属外壳,抗干扰能力强;现已具备完善的装配工艺及制造水平,具有极高的性价比。

敏源传感 T117系列 温度传感器

T117系列是数字模拟混合信号温度传感芯片,最高测温精度±0.1℃,用户无需进行校准。温度芯片感温原理基于CMOS半导体PN节温度与带隙电压的特性关系,经过小信号放大、模数转换、数字校准补偿后,数字总线输出,具有精度高、一致性好、测温快、功耗低、可编程配置灵活、寿命长等优点。

Beibo 北博电子 XP200 压力传感器

产品概述 ★采用高可靠芯片设计、MEMS半导体线代工,充油隔离膜片封装并采用了严格的老化、 筛选和测试工序,确保每个产品的优良品质和高可靠性。 ★可用于航空航天,船舶,兵器,石化。

睿科电子 RC6401型 压力变送器

RC6401型扩散硅差压变送器的敏感元件是一个固态压阻敏感芯片,在芯片和两个波纹膜片之间充有硅油。被测差压作用到两端波纹膜片上,通过硅油把差压传递到敏感芯片上。敏感芯片通过导线与专用放大电路相连接。该产品利用半导体硅材料的压阻效应,实现差压与电信号的转换。由于敏感芯片上的惠斯登电桥输出的信号与差压有着良好的线性关系,所以可以实现对被测差压的准确测量。

北京精科智创 HTR-4立式4寸快速退火炉(芯片热处理设备) 压力传感芯片

HTR-4立式4寸快速退火炉(芯片热处理设备)广泛应用在IC晶圆、LED晶圆、MEMS、化合物半导体和功率器件等多种芯片产品的生产,和欧姆接触快速合金、离子注入退火、氧化物生长、消除应力和致密化等工艺当中

Osram Opto Semiconductor 欧司朗 SFH 7060 生物传感器

OSRAM 光电半导体的 SFH 70xx BioMon 传感器是欧司朗第一款 用于自动健康追踪的集成式光学传感器。SFH 70xx 包含三个不同波长的 LED,它们采用 高效芯片技术打造。多芯片封装包含三个发光器和一个检测器。

Servoflo Corporation MDM490 Differential Pressure Transmitter 压力变送器

传感器芯片通过导线与放大器电路连接,利用半导体的压阻效应,将压差信号转换为电信号。典型应用于石油、化工、电站和水文等领域

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

中国传动网

这家伙很懒,什么描述也没留下

关注

点击进入下一篇

CMOS图像传感器步入新时代

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘