新近的行業(yè)發(fā)展說明,在測量半導體的結構元件時,由于結構元件的不斷減小,使測量和污染物控制的關系越來越緊密。
Therma-Wave有限公司已經(jīng)開始大量生產(chǎn)一種薄膜式的關鍵尺寸測量工具,它將公司分子污染物清潔系統(tǒng)進行了改良,并做成了內(nèi)置式的。這個具有解吸作用的裝置,能**晶片表面聚集的分子污染物,從而可以對薄膜進行測量。
KLA-Tencor公司生產(chǎn)的光學薄膜式測量產(chǎn)品中有解吸作用的模塊。據(jù)KLA-Tencor公司的技術專家Arun
Srivatsa介紹,這個模塊通常用來清潔、測量目標,并在使用劃線器劃線的測量目標上進行可選測量。他補充說明到,這項技術是將晶片表面的一小塊區(qū)域加熱,從而使得有機物蒸發(fā),這在65納米及以下的生產(chǎn)工藝中,測量柵氧化層和其他超薄薄膜時具有很高的利用價值。
這些薄膜的厚度小于50埃(牛
5納米。KLA-Tencor公司的研究表明:柵氧化層形成后的兩個小時內(nèi),空氣分子污染物的聚集可能超過0.5埃。這足以導致薄膜光學測量的失敗,因為十分之一埃的誤差就將導致測量工具顯示錯誤的結論。
所以,量具公司必須引進一種叫“使用點”的污染物清潔控制。只有先除去污染物后進行測量,才能保證得到正確的結果。
濟近,Xidex公司表示他的納米碳管將應用在半導體測量工具上。該行業(yè)想使用納米碳管制造掃描式探針顯微鏡的**。這些**像微型探針一樣運動,可以描繪出分
子大小的輪廓。掃描式探針顯微鏡,又被稱為原子能顯微鏡,能在先進半導體加工過程中,準確測量出被測物體的很深的孔、長寬比很高的槽和關鍵尺寸等數(shù)據(jù)(例如即將應用的32nm加工過程)。
SEMATECH研究協(xié)會對納米碳管的特性非常感興趣,現(xiàn)正與Xidex公司一起進一步研究這項技術。納米管不像其他的材料,它非常耐磨、可以在納米級大小的直徑下生產(chǎn)。由于彎曲半徑非常小,從而可以制造出比其他材料更小的**。
盡管現(xiàn)在已經(jīng)裝備了納米碳管工具,掃描式探針顯微鏡仍要面對由于污染物造成的測量挑戰(zhàn)。Xidex公司的解決方案是使用所謂的輕敲模式。Xidex公司的總經(jīng)理兼CEO
Paul McClure先生說:“這樣**可以立即接觸到表面,并自行驅動,快速進出任何表面,而對測量結果不產(chǎn)生任何影響。
當前,這種**還未在潔凈室環(huán)境內(nèi)生產(chǎn),但隨著產(chǎn)量的上升可能發(fā)生改變。SEMATECH公司的光刻測量項目部經(jīng)理John
Allgair先生預言:“為增加產(chǎn)量,應該在潔凈室環(huán)境內(nèi)生產(chǎn),并且要在包裝前對產(chǎn)品的尖部進行保護。”
用先進的測量工具戰(zhàn)勝納米級污染物。
圖中是Xidex公司用掃描探測顯微鏡顯示的超大圖,是納米碳管(細線)在相對大一些的尖形硅結構上生長的情形。在生產(chǎn)先進半導體時,那些表面?zhèn)鞲衅骶哂兄匾臏y量能力,可以看到污染物控制問題變得日益緊要。
|