半导体量测技术-EUV 掩模检测技术总结和干货分享

文摘   2024-12-18 17:42   广东  

   部分资料参考来源:https://www.lasertec.co.jp/en/ir/individuals/euv.html

https://www.kla.com/products/chip-manufacturing/defect-inspection-review

EUV光刻是依靠极紫外光谱(约 13.5 nm)中的光来对半导体晶圆上最小和最复杂的特征进行图案化。EUV 掩模的质量和精度对于成功的 EUV 光刻至关重要,因此对EUV MASK的缺陷检测至关重要!

这里主要简单介绍 EUV 掩模检查的原理和检测技术:

1. EUV 掩模中的缺陷类型:

点缺陷:这些是会影响掩模准确投射光线能力的小缺陷。它们可能是由灰尘颗粒、制造缺陷或材料缺陷引起的。

线缺陷:这些缺陷发生在掩模版特征的边缘,可能会导致最终晶圆中的图案扭曲。

图案扭曲:由于掩模版上的应力或污染,这些扭曲会严重影响投影图案的精度。

薄膜污染:薄膜是 EUV 掩模版上的保护罩,有助于防止颗粒在光刻过程中落在掩模版上。如果薄膜被污染,可能会导致图案错误。

2. EUV 掩模检查方法:


1 光学检查提供了高的分辨率,并且能够检测光学检查可能遗漏的缺陷。它可以检测图案错位、缺失或额外特征以及薄膜污染等缺陷。

2. 电子束检查:电子束 (e-beam) 检查使用聚焦电子束扫描掩模并检测缺陷。分辨率极高,可以找到最小的缺陷。但是,这种方法速度慢,不适合全面检查,因此通常与其他方法结合使用以定位缺陷。


3. 通过防护膜检查:由于 EUV 掩模通常覆盖有防护膜,因此必须通过该保护层进行检查。这增加了复杂性,因为防护膜上或其附近的缺陷会干扰检查过程。该保护层对 EUV 光是透明的,但它可能会扭曲光线或引入可能掩盖真实缺陷的伪影。检查系统通常使用专门的成像技术来评估防护膜中的掩模质量,这需要高灵敏度的检测器和复杂的算法来确保准确的缺陷检测.



3. EUV 掩模检查中的技术难点:

1 .需要极高的分辨率和灵敏度EUV 掩模的特点是特征非常精细,检测如此小规模的缺陷需要极高分辨率的检测工具。

2. 薄膜干扰:薄膜在保护掩模免受污染的同时,也会干扰检查过程。由于薄膜是由薄聚合物膜制成的,其表面上的颗粒或轻微的扭曲会影响准确检查掩模的能力。

3.缺陷修复:并非所有缺陷都可以通过清洁等传统方法修复。一些缺陷需要先进的修复技术,例如激光烧蚀或聚焦离子束 (FIB) 铣削来纠正掩模上的图案。这些修复必须极其精确地进行,以免损坏掩模。

4. EUV 掩模检测的最新技术:

PELMIS(薄膜检测系统):PELMIS 系统在检测 EUV 掩模图案表面和外围区域的颗粒,增强检测能力并降低污染风险(Lasertec)。

MATRICS(EUV 掩模检测工具):该工具利用 DUV 光来检测光学和 EUV 光刻工艺的图案化掩模,提供了一种结合不同波长优势的混合方法,用于掩模检测。


MASK检测机参考视频:

视频来源:ATI

参考阅读:半导体检测技术-晶圆薄膜及TSV硅通孔检测技术介绍

晶圆检测干货:Wafer图案微缺陷检测的技术和算法研究——附晶圆检测技术资料下载

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