Calibración estándar de obleas

Estándar de oblea de calibración utilizando partículas de microesferas de poliestireno

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Applied Physics proporciona estándares de obleas de calibración que utilizan estándares de tamaño de partículas para calibrar la precisión del tamaño de 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, herramientas Hitachi y Topcon SSIS y sistemas de inspección de obleas. Nuestro sistema de deposición de partículas 2300 XP1 puede depositar en obleas de silicio de 100 mm, 125 mm, 150 mm, 200 mm y 300 mm utilizando NIST Traceable, PSL Spheres (estándares de tamaño de partículas de látex de poliestireno) y estándares de tamaño de partículas de sílice.

Los gerentes de metrología de semiconductores utilizan estos estándares de obleas de calibración de PSL para calibrar las curvas de respuesta de tamaño de los sistemas de inspección de superficies de escaneo (SSIS) fabricados por KLA-Tencor, Topcon, ADE e Hitachi. Los estándares de obleas PSL también se utilizan para evaluar la uniformidad con la que una herramienta Tencor Surfscan escanea a través del silicio o la película depositada.

Se utiliza un estándar de calibración de obleas para verificar y controlar dos especificaciones de una herramienta SSIS: precisión de tamaño en tamaños de partículas específicos y uniformidad de escaneo a través de la oblea durante cada escaneo. La oblea de calibración se proporciona con mayor frecuencia como una deposición completa en un tamaño de partícula, típicamente entre 50nm y 12 micras. Al depositar a través de la oblea, es decir, una deposición completa, el sistema de inspección de obleas teclea el pico de partículas y el operador puede determinar fácilmente si la herramienta SSIS está en especificación a este tamaño. Por ejemplo, si el estándar de la oblea es 100nm, y la herramienta SSIS escanea el pico en 95nm o 105nm, entonces la herramienta SSIS está fuera de calibración y puede calibrarse usando el Estándar de Oblea 100nm PSL. El escaneo a través del estándar de obleas también le dice al técnico qué tan bien la herramienta SSIS detecta a través del estándar de obleas PSL, buscando similitud de detección de partículas a través del estándar de obleas depositadas uniformemente. La superficie del estándar de la oblea se deposita con un tamaño de PSL específico, sin dejar ninguna porción de la oblea no depositada con las esferas de PSL. Durante el escaneo del PSL Wafer Standard, la uniformidad del escaneo a través de la oblea debe indicar que la herramienta SSIS no pasa por alto ciertas áreas de la oblea durante el escaneo. La precisión de conteo en una oblea de deposición completa es subjetiva, ya que la eficiencia de conteo de dos herramientas SSIS diferentes (sitio de deposición y sitio del cliente) son diferentes, a veces tanto como 50 por ciento. Por lo tanto, el mismo Estándar de oblea de partículas depositado con un pico de tamaño de alta precisión de 204nm en los recuentos de 2500 y contado por la herramienta SSIS 1, puede ser escaneado por SSIS 2 en el sitio del cliente y el recuento del mismo pico de 204nm puede contarse en cualquier lugar entre el recuento de 1500 para contar 3000. Esta diferencia de conteo entre las dos herramientas SSIS se debe a la eficiencia del láser de cada PMT (tubo foto multiplicador) que funciona en las dos herramientas SSIS separadas. La precisión de conteo entre dos sistemas de inspección de obleas diferentes es normalmente diferente debido a las diferencias de potencia del láser y la intensidad del rayo láser de los dos sistemas de inspección de obleas.

Calibración de oblea estándar, deposición completa, 5um - Calibración de oblea estándar, deposición puntual, 100nm

Los estándares de obleas de calibración PSL vienen en dos tipos de deposiciones: deposición completa y deposición puntual que se muestran arriba.

Se pueden depositar perlas de látex de poliestireno (esferas de PSL) o nanopartículas de sílice.

Los estándares de oblea PSL con una deposición puntual se utilizan para calibrar la precisión de tamaño de una herramienta SSIS en un pico de tamaño o picos de varios tamaños.

Un estándar de oblea de calibración con una deposición puntual tiene la ventaja de que la mancha de las esferas de PSL depositadas en la oblea es claramente visible como una mancha, y la superficie restante de la oblea alrededor de la deposición puntual queda libre de esferas de PSL. La ventaja es que, con el tiempo, se puede saber cuándo el estándar de oblea de calibración está demasiado sucio para usarlo como estándar de referencia de tamaño. Spot Deposition fuerza todas las esferas de PSL deseadas sobre la superficie de la oblea en una ubicación de punto controlada; por lo tanto, el resultado es muy pocas esferas de PSL y una precisión de conteo mejorada. Applied Physics utiliza un modelo 2300XP1 con tecnología DMA (Analizador de movilidad diferencial) para garantizar que el pico de tamaño de PSL rastreable por NIST depositado sea preciso y esté referenciado a los estándares de tamaño de NSIT. Se utiliza un CPC para controlar la precisión del conteo. El DMA está diseñado para eliminar partículas no deseadas, como dobletes y tripletes, del flujo de partículas. El DMA también está diseñado para eliminar partículas no deseadas a la izquierda y derecha del pico de partículas; asegurando así un pico de partículas monodispersas depositadas en la superficie de la oblea. El depósito sin tecnología DMA permite que se depositen dobletes, tripletes y partículas de fondo no deseadas en la superficie de la oblea, junto con el tamaño de partícula deseado.

La tecnología de producción de patrones de obleas de calibración PSL
Los estándares de obleas PSL generalmente se producen de dos maneras: deposición directa y deposiciones controladas por DMA.

Applied Physics es capaz de usar tanto el control de Deposición DMA como el control de Deposición Directa. El control DMA proporciona la mayor precisión de tamaño por debajo de 150 nm al proporcionar distribuciones de tamaño muy estrechas con un mínimo de Haze, dobletes y tripletes depositados en el fondo. También se proporciona una excelente precisión de conteo. PSL Direct Deposition proporciona buenas deposiciones desde 150 nm hasta 5 micras.

Deposición directa

El método de deposición directa utiliza una fuente de esfera de látex de poliestireno monodisperso o una fuente de nanopartículas de sílice monodispersa, diluido a la concentración adecuada, mezclado con un flujo de aire altamente filtrado o flujo de nitrógeno seco y depositado uniformemente sobre una oblea de silicio o una máscara de foto en blanco como depósito completo. o una deposición puntual. La deposición directa es menos costosa, pero menos precisa en tamaño. Se utiliza mejor para deposiciones de tamaño PSL de micrones 1 a micrones 12.

Si se comparan varias compañías que producen el mismo tamaño de esferas de látex de poliestireno, por ejemplo a 204 nm, se puede medir una diferencia de hasta un 3 por ciento en el tamaño máximo de las dos deposiciones de PSL de las compañías. Los métodos de fabricación, los instrumentos de medición y las técnicas de medición causan este delta. Esto significa que al depositar esferas de látex de poliestireno como una "Deposición directa" de una fuente de botella, el tamaño depositado no es analizado por un analizador de movilidad diferencial, y el resultado será cualquier variación de tamaño, que está en la fuente de botella de esfera de látex de poliestireno. El DMA tiene la capacidad de aislar un pico de tamaño muy específico.

Analizador de movilidad diferencial, deposición de partículas DMA

El segundo método, mucho más preciso, es el control de deposición DMA (analizador de movilidad diferencial). El control DMA permite controlar parámetros clave como el flujo de aire, la presión del aire y el voltaje DMA, ya sea manualmente o mediante un control de receta automatizado, sobre las esferas PSL y las partículas de sílice que se depositarán. El DMA está calibrado según los estándares NIST a 60 nm, 102 nm, 269 nm y 895 nm. Las esferas de PSL y las partículas de sílice se diluyen con agua DI hasta la concentración deseada, luego se atomizan en un aerosol y se mezclan con aire seco o nitrógeno seco para evaporar el agua DI que rodea cada esfera o partícula. El diagrama de bloques de la derecha describe el proceso. La corriente de aerosol se neutraliza luego para eliminar las cargas dobles y triples de la corriente de partículas de aire. Luego, la corriente de partículas se dirige al DMA utilizando un control de flujo de aire de alta precisión utilizando controladores de flujo de masa; y control de voltaje utilizando fuentes de alimentación de alta precisión. El DMA aísla un pico de partículas deseado de la corriente de aire, al tiempo que elimina las partículas de fondo no deseadas en el lado izquierdo y derecho del pico de tamaño deseado. El DMA proporciona un pico de tamaño de partícula estrecho con el tamaño preciso deseado según la calibración de tamaño NIST; que luego se dirige a la superficie de la oblea para su deposición. El pico de partícula deseado es típicamente 3 por ciento o menos en ancho de distribución, depositado uniformemente a través de la oblea como una deposición COMPLETA, o depositado en un pequeño punto redondo en cualquier punto alrededor de la oblea, llamado deposición SPOT. El recuento de partículas se controla simultáneamente para el recuento en la superficie de la oblea. La calibración de DMA usando los estándares de tamaño rastreable NIST, asegura que el pico de tamaño sea muy preciso en tamaño; y estrecho para proporcionar una excelente calibración del tamaño de partícula para un sistema de inspección de obleas KLA-Tencor SP1 y KLA-Tencor SP2, SP3, SP5 o SP5xp.

Si se usaran esferas 204nm PSL de dos fabricantes diferentes en un sistema de deposición de partículas controlado por DMA, la DMA aislaría el mismo pico de tamaño exacto de esas dos botellas de PSL diferentes, de modo que se depositaría un 204nm preciso en la superficie de la oblea.

Un sistema de deposición de partículas controlado por DMA puede proporcionar una precisión de conteo mucho mejor, así como un control de receta por computadora sobre toda la deposición. Además, un sistema basado en DMA puede depositar nanopartículas de sílice de 50 nm a 2 micras de diámetro de partículas de sílice.

Estándar de obleas de calibración: solicite una cotización
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