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基於拉曼的指向半導體節點的計量

近年來,半導體行業正在釀造一場革命。摩爾定律和丹納德縮放描述的晶體管密度提高和每瓦的性能的長期趨勢現在正麵臨著基本的物理限製。

但是,這場危機導致了一係列的創新和革命性的半導體設計和操作原則的新方法,從而為提高績效提供了新的方法。1

這種轉換中的關鍵要素涉及使用新材料,化合物和對材料特性的控製作為設備設計的一部分。新型材料及其操縱的使用增加了對過程控製的相應分析和計量技術的需求。一種這樣的技術是拉曼光譜,它已經被認為是石化和製藥行業的高端計量解決方案,用於定性和定量分析2。盡管如此,迄今為止,半導體行業的吸收僅限於實驗室應用。得益於這種方法中使用的所有關鍵組件的技術改進 - 從超穩定的激光源,高端過濾器和低噪聲探測器,這種90年曆史的技術現在正成為一種在高中使用的有前途且靈活的計量技術- 體積半導體製造。

拉曼光譜法

拉曼光譜法(RS)可用於以非破壞性方式研究材料和分子的振動結構。這是通過測量來自感興趣的目標的無彈性光的能量來完成的。拉曼活性材料在其拉曼光譜中具有特征性的“指紋”,可用於識別它們以及研究其物理特性。此外,不同的分子結構和晶體相通常會產生完全不同的拉曼光譜,從而易於識別和分化。

RS可訪問極度多樣化的材料表征任務,包括應力/應變測量,缺陷,殘留物檢測,組成和激活的摻雜水平。但是,這項技術不能在串聯的,万博mantex体育入口高量製造(HVM):RS速度較慢,需要頻繁進行校準,並且很容易受到環境條件(例如聲學和振動噪聲和溫度波動)的影響。這就是Nova Elipson™使其與眾不同的地方 - 提供快速,超穩,自我校準和完全自動化的RS計量學。

Nova Elipson用於在線拉曼測量

Nova Elipson™4是一種高端的直列計量工具,橋接了實驗室和工廠計量學之間的鴻溝,並將拉曼光譜傳遞到大量生產中。它結合了幾個獨特的設計功能,可提供準確,靈活的測量,可以適應以監視一係列材料屬性 - 對於R&D和HVM5

該平台允許從紫外線到可見的一係列激發波長,並具有不斷監視激光輸出波長和功率的診斷。激光通過高精度纖維船塢耦合到係統中,使現場維修直接進行。

多個波長的組合使Nova Elipson能夠創建各種材料特性的Z敏感曲線 - 例如垂直應變分布或Poly Si結晶度和沿高縱橫比幾何形狀的晶粒尺寸。

拉曼測量的挑戰之一是散射信號極為弱。此外,拉曼信號的波長通常非常接近激動人心的激光線,從而造成了重大挑戰,即有效地濾除了激光線到達檢測器。Nova Elipson的整個設計TM值圍繞這些挑戰建立快速地對於所有激發波長,拉曼檢測在非常廣泛的檢測範圍內。最後,如前所述,該工具是為無縫,自動,持續的校準協議而設計的,滿足了Fab環境的嚴格精度要求。

如果需要空間分辨的測量值,特別是對於繪製本地區域而言,Nova ElipsonTM值可用於帶亞微米空間分辨率的拉曼顯微鏡。這樣,可以識別(例如)內存單元的單個區域以及用於過程控製的光譜信息。

FAB材料計量學的未來

從曆史上看,FAB內HVM計量解決方案主要集中在尺寸表征。隨著製造過程中使用的材料的多樣性和複雜性的增加以及對其性質的細微控製,材料計量和過程控製很快變得普遍。這個新的競技場提出了多種多樣的計量需求TM值提供靈活,快速,無損和完全自由的解決方案。

Nova ElipsonTM值已經為廣泛的用例展示了高端表征功能。這些包括邏輯應用程序 - 例如表征晶體管模塊中的應力\應變,組成,主動摻雜和缺陷以及材料殘基鑒定。在記憶市場中存在類似廣泛的應用集合,表征了晶體階段,並區分無定形,多晶或晶體SI,新興記憶材料的相和誘導的應變。隨著該工具在市場中增殖,不斷識別和開發其他用例,進一步擴展了RS對於FAB計量學的潛在適用性。

參考和進一步閱讀

  1. Lambrechts,W.,Sinha,S.,Abdallah,J.A。,&Prinsloo,J。(2018)。通過高級半導體設計和處理技術擴展摩爾法律。CRC出版社。
  2. Paudel,A.,Raijada,D。和Rantanen,J。(2015)。藥品設計中的拉曼光譜法。高級藥物輸送評論,89,3-20。https://doi.org/10.1016/j.addr.2015.04.003
  3. Khatibi,S.,Ostadhassan,M。,&Aghjanpour,A。(2018年)。拉曼光譜法:評估有機物拉曼光譜法的分析工具:評估有機物的分析工具。石油,天然氣和石化科學雜誌,2(1),00007。https://doi.org/10.30881/jogps.00007
  4. Nova Elipson,Nova,(2021年),//www.qellim.com/nova-product/nova-elipson/,訪問20Th2021年1月
  5. Schmidt,D.,Cepler,A.,Oren,Y。,&Fishman,D。(2021)。用於堆疊的納米片設備製造的在線拉曼光譜。會議記錄第11611卷,半導體製造XXXV的計量,檢查和過程控製;116111T 2021)https://doi.org/10.1117/12.2582181
諾瓦團隊
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