Scanning probe-microscopie (SPM) - hoge doorvoersnelheid

Scanning probe-microscopie (SPM) is een van de technologieën waarmee kan worden voldaan aan de toekomstige metrologische eisen en inspectie-eisen, omdat het hiermee mogelijk is om een 3D-beeld te krijgen van de atomische structuur van het substraat. TNO beschikt over een uitstekende technologie waarmee het mogelijk is om een groot aantal geminiaturiseerde SPM-koppen te gebruiken voor een relatief groot monster, zoals een wafer of masker. Dat betekent een doorbraak in de doorvoersnelheid van SPM.

Waarom?

• Voldoen aan metrologie-roadmap ITRS
• SPM met hoge doorvoersnelheid (>7 wafers/uur @450 mm*) mogelijk maken
• Voldoen aan toekomstige eisen met betrekking tot industriële metrologie en inspectie
• Preventie van contaminatie tijdens metrologie
• Gemakkelijke en snelle meting van complexe nanostructuren

Hoe?

• 50 parallelle, geminiaturiseerde SPM-scankoppen
• Revolutionair positioneringssysteem op basis van mechatronica voor het positioneren en fixeren van mini-SPM's
• Automatische sondewisselaar
• Hoogwaardige wafer stage met wafer clamp
• Wafer handler voor het uitlijnen, plaatsen en verwijderen van wafers
• Kalibratie functionaliteit en conditionering van de omgevingskwaliteit

Wat?

• Defecteninspectie van onbewerkte halfgeleider wafers en blanco maskers (sub-10 nm tot 2 µm)
• Defecteninspectie van halfgeleider wafers met patroon (sub-10 nm tot 2 µm)
• Defectenbeoordeling van onbewerkte halfgeleiderwafers en blanco maskers (laterale resolutie van 1 nm)
• Defectenbeoordeling van halfgeleiderwafers met patroon (laterale resolutie van 1 nm)
• Procesbeheersing inclusief CMP, etsdiepte, ruwheid

Trends

Elektronica

• Behoefte aan defectenvrije IC's
• Componenten worden steeds kleiner (nodes van 22 nm naar 10 nm)
• Wafers worden groter
• Apparatuur moet beter worden ontworpen om contaminatie te voorkomen
• Toenemende complexiteit en hogere prestatieniveaus van apparatuur

Metrologie

• Doorvoersnelheid van huidige state-of-the-art SPM's is erg laag
• Strengere metrologische eisen op nanoschaal
• Aantal vereiste metrologische stappen neemt toe, terwijl snelheid en eenvoud essentieel zijn