洁净室中的员工手持晶圆
OEM应用范围

半导体

  • 关键尺寸测量
  • 薄膜测量/椭偏法
  • 等离子体监测和终点检测
  • 湿法过程控制

将关键尺寸推向极限 关键尺寸和套刻

半导体设备中关键尺寸(CD)的不断缩小以及向更复杂三维结构的快速发展,持续将光刻和蚀刻工具推向极限。为确保高产量,需要严格控制前端制造中的图案化工艺,这就需要光学计量工具来检测超过传统光学计量分辨率极限的CD变化和图案放置误差(套刻误差)。

薄膜层堆叠计量中的挑战 薄膜测量/椭偏法

由于半导体行业持续遵循摩尔定律发展,薄膜厚度成为了变化最快的维度之一。薄膜厚度已降低至亚纳米范围,这对当前的制造计量提出了挑战。

实现原子精度 等离子体监测和终点检测

等离子体蚀刻和沉积是半导体制造中广泛使用的技术。随着图案尺寸的缩小和复杂性的增加,对准确和快速的原位工艺监控的需求变得愈发重要。这就需要对等离子体工艺参数进行实时控制,特别是蚀刻终点检测、等离子体控制和腔室清洗环节。

跟踪多组分化学浴状态 湿法过程控制

半导体制造中湿法清洗和蚀刻工艺的成功主要取决于化学品成本、周期时间和晶圆产量。在湿法工艺中,保持理想的化学浴状态至关重要。其所面临的挑战包括多组分清洗剂的使用,以及由于工艺负荷、溶剂脱出或浴液槽补充而导致的浓度变化。这些都需要准确的在线工艺控制计量。

我们的解决方案

用于14 nm、10 nm、7 nm、5 nm技术节点的芯片制造过程的FinFET晶体管。3D模型比较大小和面积。摩尔定律和半导体晶体管路线图的插图。

关键尺寸和套刻测量

光学散射测量或光学关键尺寸(OCD)是半导体生产过程控制的常用在线计量方法。和CD-SEM等成像技术一样,OCD也已发展成为一种快速、可靠且无损的计量方法,可以提供有关所观测图案结构的信息,例如关键尺寸、高度或侧墙角度。通过在一定角度下照射晶圆上的一小块区域,并借助光谱仪在UV-NIR光谱范围内观察散射光,即可确定相关剖面的形状参数。在确定图案剖面信息时,晶圆训练光谱应用了基于模型的机器学习技术作为参考。蔡司为CD和套刻OCD计量提供OEM高性能光谱仪,例如MCS CCD(190 - 980 nm)或定制配置。
高端光学
平面光栅可让您根据自己的计量方法测量非常重要的参数,并满足客户特殊的要求,例如较少的杂散光、高效率和低波前像差。

实验室中的椭偏仪工具。紫色硅晶圆在椭偏仪上测量薄膜厚度

薄膜测量/椭偏法

在蚀刻、沉积或清洗等半导体前端制造过程中,必须测量薄膜和复杂层叠的厚度。光谱椭偏法(SE)和光谱反射法(SR)可对从几纳米到几十微米不等的光学厚度进行非接触式的在线测量。SE基于光从薄膜探头斜反射时偏振态的变化运作。它利用基于模型的方法来确定薄膜厚度、表面和界面粗糙度以及各种光学/材料特性。除SE外,正入射光谱反射法(SR)也是用于快速表征薄膜厚度的一种成熟的检测方法。蔡司MCS系列(190 - 1015 nm)和CGS系列(190 - 1100 nm)光谱仪具有高信噪比、优异的UV灵敏度、低杂散光和支持大量供应的优点。我们通过大量平面光栅以及单色仪和多色仪光栅支持特定光谱仪的定制设计和制造。凭借杂散光少这一优点,蔡司光栅在光谱仪中提供了广泛的动态测量范围。

洁净室中等离子体腔旁的MCS光谱仪模块

等离子体监测和终点检测

半导体设备的生产在很大程度上依赖于等离子体蚀刻过程。在晶圆上蚀刻图案时,蚀刻进度的在线控制对于避免蚀刻过度和蚀刻不足以及确保优化过程参数、高产量和高生产力至关重要。光学发射光谱法(OES)、光谱反射法(SR)和激光干涉等光学计量是用于等离子体蚀刻终点控制的常见方法。蔡司MCS-CCD(190 - 1015 nm)和CGS系列(190 - 1100 nm)非常适合利用发射光谱法在蚀刻期间实时监测等离子体反应物的浓度。MCS-CCD具有分辨率高、光谱覆盖广、波长精度高和读出速度快等特点。MCS系列和CGS系列的光谱仪为光谱反射法提供了所需的高动态测量范围和良好的信噪比。蔡司提供平面光栅,它们用于光谱范围为VUV至NIR的单通道或多通道光谱仪,以方便执行客户特定的光谱仪开发,从而实现等离子体监测和终点检测。得益于其杂散光少的特性,线密度范围在30{(-)}l/mm和3600{(-)}l/mm之间的平面光栅具有调适良好的分辨率和信噪比。

现代GPU卡与电路的特写图

湿法过程控制

半导体湿法过程中对加热化学浴的监测要求严格控制化学混合物。生产过程中必须保持恒定的化学浴状态,以确保统一的过程稳定性。与标准电导率分析仪相比,光纤耦合NIR光谱仪能够远程放置并执行多组分分析,避免因化学性质未达到适宜标准而造成代价高昂的产量损失。蔡司PGS NIR(960 - 2500 nm)提供种类丰富的NIR分析仪任您选择,它们可用于对SC1、SC2、SPM、BOE或DHF等化学品进行实时多点浓度监测。PGS NIR光谱仪具有占地面积小、坚固耐用、信噪比高和读出速度快的特点。

联系与服务

联系我们

您是否对我们的产品或您应用的定制配置有任何疑问?

正在加载表格...

可选信息

卡尔蔡司光谱事业部或蔡司授权的企业将通过电子邮件或电话回答您在联络表单中输入的信息。如果您想了解有关蔡司数据处理的更多信息,请参阅我们的数据隐私声明