半導(dǎo)體膜厚缺陷測(cè)試技術(shù)-文庫吧資料
2025-05-18 18:05本頁面
【正文】 大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 21 熱波系統(tǒng) 廣泛用于檢測(cè)離子注入劑量濃度，這種方法測(cè)量由于離子注入而在被注入的硅片中形成的晶格缺陷。在生產(chǎn)線外的測(cè)量方面，具有整個(gè)硅片定位的二次離子質(zhì)譜儀（ SIMS）近來已被用作摻雜濃度工藝控制的替代方法。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 20 常用的在線方法是四探針法，最典型的應(yīng)用是高摻雜濃度?，F(xiàn)在的工藝使用雜質(zhì)濃度界于 1010個(gè)原子每平方厘米到大約 1018個(gè)原子每平方厘米之間。對(duì)于薄層的折射率可以通過干涉和橢圓偏振技術(shù)來測(cè)量，與用于確定薄膜厚度的橢偏儀相同。折射率的改變表明薄層中有沾污，并造成厚度測(cè)量不正確。自動(dòng)應(yīng)力測(cè)試以有 SMIF傳送能力。通過分析由于薄膜淀積造成的襯底曲率半徑變化來進(jìn)行應(yīng)力測(cè)量，并應(yīng)用于包括金屬、介質(zhì)和聚合物在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)薄膜。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 17 膜應(yīng)力 在通常的制造工藝中，薄膜上可能引入強(qiáng)的局部應(yīng)力。這種回聲引起了反射率的輕微改變，該變化在硅片表面可被測(cè)得（見圖）。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 16 光聲技術(shù) 根據(jù)入射光的聲學(xué)節(jié)拍，它是產(chǎn)生指向復(fù)合薄膜的聲學(xué)節(jié)拍。當(dāng)受激電阻落入低的能態(tài)，發(fā)射出 X射線光子（簡(jiǎn)稱熒光），光子的能量代表薄膜原子的特性。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 15 X射線薄膜厚度 X射線束聚焦在表面，通過很少用到的 X射線熒光技術(shù)（ XRF）來測(cè)量膜厚。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 14 反射光譜學(xué) 當(dāng)光在一個(gè)物體表面反射時(shí)，結(jié)構(gòu)的反射經(jīng)常用于描述位于不吸收光的硅片襯底上的吸收光介質(zhì)層的層厚特性（見圖）。橢偏儀的基本原理是用線性的偏振激光源，當(dāng)光在樣片中發(fā)生反射時(shí)，變成橢圓的偏振（見圖）偏振光由通過一個(gè)平面的所有光線組成。 ()ssRt? ?2 ( / )s V s c mI??? ? ?現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 12 方塊電阻（不透明薄層）方塊電阻間接用于測(cè)量淀積在絕緣襯底的不透明導(dǎo)電膜的厚度，例如金屬、硅化物或半導(dǎo)體膜。測(cè)量方塊電阻時(shí)，相同厚度等距離的兩點(diǎn)間會(huì)得到相同的電阻。它與薄膜的電阻率和厚度有關(guān)。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 11 電阻率和薄層電阻（方塊電阻） 估算導(dǎo)電膜厚度一種最實(shí)用的方法是測(cè)量方塊電阻 Rs。）或者更小來測(cè)試。膜厚測(cè)量可以劃分為兩個(gè)基本類型：它們或是測(cè)量不透明（遮光物，如金屬）薄膜或是透明薄膜。為生產(chǎn)可靠的管芯，這些薄膜的質(zhì)量是高成品率制造工藝的基礎(chǔ)。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 9 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 10 膜厚 由于硅片工藝是成膜工藝，在整個(gè)制造工藝中硅片表面有多種類型不同的膜。表中展示了主要的質(zhì)量測(cè)量，包括每一步進(jìn)行測(cè)量的工藝部分。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 8 質(zhì)量測(cè)量 在整個(gè)硅片生產(chǎn)工藝中有許多質(zhì)量測(cè)量，說明了集成電路工藝測(cè)量學(xué)的廣泛性。高的成品率標(biāo)準(zhǔn)著工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品合格并按設(shè)想進(jìn)行。對(duì)于半導(dǎo)體制造來說重要的成品率測(cè)量是硅片的品質(zhì)成品率，它標(biāo)志著功能測(cè)試之后合格管芯的百分比。一種測(cè)量成品率的方法涉及一個(gè)時(shí)期產(chǎn)出的那部分類型。成品率定義為產(chǎn)出的合格部分于整個(gè)部分的百分比。集成的測(cè)量?jī)x器具有傳感器，這些傳感器允許測(cè)試工具作為工藝的一部分其作用并發(fā)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。表 1展示了測(cè)量設(shè)備的兩種主要分類。 監(jiān)控片與有圖形的硅片 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 測(cè)量學(xué)和缺陷檢查 6 測(cè)量設(shè)備 在硅片制造中，用于性能測(cè)量的測(cè)量學(xué)設(shè)備有不同的類型。 無圖形的表面測(cè)試系統(tǒng) 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂
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