Apparatuur detecteert en meet kleine deeltjes

Thema:
Scanning probe-microscopie

Bij het meten, onderhouden en vuilvrij houden van microscopisch kleine oppervlakken komen moderne technologieën kijken. We meten defecten met scanning probe microscopy en detecteren de kleinste deeltjes met onze speciale scanner, de Rapid Nano.

Defecten meten met scanning probe microscopy

Scanning probe microscopy (SPM) kan kleine defecten op een oppervlak meten. Het is een van de technologieën om 3D-beeld te krijgen van de atomische structuur van het substraat. Met onze SPM-technologie kun je een groot aantal geminiaturiseerde SPM-koppen gebruiken voor een relatief groot monster, zoals een ‘wafer’ of masker. Dat betekent een doorbraak in de doorvoersnelheid van SPM. Bekijk de video om een voorbeeld te zien van deze vorm van microscopie.

Noodzakelijke technologie

SPM is noodzakelijk omdat deze technologie aan de steeds strenger wordende metrologische eisen en inspectie-eisen kan voldoen. Voor de productie van nodes van 1X nanometer moeten defecten van minder dan 10 nanometer meetbaar zijn. Dit is een grote uitdaging bij blanco wafers, wafers met een patroon en maskers. Huidige technieken voldoen niet genoeg en SPM is daarvoor een oplossing.

Meer informatie over Noodzakelijke technologie tonen verbergen

De SPM bevat:

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

Functionaliteiten:

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

Kleine deeltjes detecteren

Bij het maken van chips is het belangrijk dat er geen deeltjes op de chip terecht komen. Het kleinste deeltje kan al leiden tot een onbruikpaar product. Daarom hebben we een manier om deeltjes met een omvang van 50 nanometer te detecteren. Namelijk met onze speciale scanner, de Rapid Nano. Zo kunnen we vaststellen welke werkmethoden zo schoon mogelijk werken en hoe ze te verbeteren zijn.

De Rapid Nano

De Rapid Nano is een relatief betaalbaar instrument dat het reflectieve oppervlak (bijvoorbeeld EUV-maskers) volledig scant in een afgeschermde schone box. Dat gebeurt met een snelheid van 100 cm2 per uur. De oplossing kan dan worden geïntegreerd met het proces van de klant.

Snel en gedetailleerd

Volgens de modernste normen mag halfgeleiderapparatuur tijdens het productieproces niet meer dan één deeltje van 50 nanometer per tien cycles toevoegen aan een masker van 15 x 15 centimeter. Dat kun je vergelijken met in een straaljager over Nederland vliegen op zoek naar een tennisbal. En dan wil je dat het liefst binnen een paar uur weten. Dat vergt een snelle en gedetailleerde methode.

Kennis van TNO

We hebben al 10 jaar een toonaangevende positie op het gebied van detectie van deeltjes. We bedenken methoden om defecten betrouwbaar te detecteren en lokaliseren, en gebruiken daarvoor onze kennis van optica, signaalverwerking, vacuümtechnologie en ultraschoon werken.

Laat je verder inspireren

1 resultaat

Concepten voor metrologie en apparatuur

Informatietype:
Artikel
We ontwikkelen nieuwe machineconcepten, waaronder optische lithografie, optische metrologie en scanning probe microscopy (SPM). Lees meer.