MC方案｜快速準(zhǔn)確地繪制硅晶圓上的薄膜涂層

薄膜厚度均勻性和光學(xué)特性（N&K）是集成電路和MEMS制造過程中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。薄膜沉積控制可以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖形，并確保在光刻步驟之后的器件性能。除了在半導(dǎo)體開發(fā)的步中對薄膜進(jìn)行檢查的必要性外，還需要在后階段進(jìn)行檢查，在這一階段進(jìn)行封裝（在集成電路頂部涂上一層涂層，以保護(hù)其免受物理損傷和腐蝕）。              

在這里，我們使用了FR-Scanner來繪制兩個(gè)商業(yè)光刻電阻的厚度圖，這兩個(gè)光刻電阻沉積在300毫米硅晶片上，用于封裝應(yīng)用。            

FR-Scanner是一種工具，用于自動表征硅和其他尺寸達(dá)450 mm的基板上的單個(gè)或多個(gè)涂層，在精度和速度方面具有性能。

FR-Scanner　

測量的方法：研究中的樣品是300毫米硅晶圓片，每一個(gè)晶圓片上都涂有不同的商業(yè)光刻膠。所用的光阻劑為：HD8820和PW1000T，帶有BARC涂層。所有測量均使用FR-Scanner工具進(jìn)行，光譜范圍為370-1020nm，能夠非?？焖倏煽康販y量從12nm到90um的涂層厚度。              

該工具通過旋轉(zhuǎn)夾頭和在頂部線性移動光學(xué)頭（極化掃描），在不彎曲反射探頭的情況下，以非常高的速度掃描晶片，這對于測量至關(guān)重要。通過FR-Monitor生成的圖案包括625個(gè)點(diǎn)位于（R，θ）位置，如右圖所示，每次掃描持續(xù)大約1分鐘30秒（以完成掃描和厚度測量）。

結(jié)果：

在下面的圖像中，如在Fr監(jiān)控軟件上所示，顯示了隨機(jī)點(diǎn)上所有樣品的典型獲得的反射光譜（黑線）和擬合的反射光譜（紅線），以及每個(gè)晶圓的映射輪廓。

掃描后，可以通過軟件導(dǎo)出包含要編輯的各種參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析和厚度映射成像的報(bào)告。

對于統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算和點(diǎn)分布的表示，可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算參數(shù)排除某些點(diǎn)。 這些被排除的點(diǎn)被視為“”點(diǎn)，可以以不需要的方式改變統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，因此用戶可以排除它們。例如，在光刻膠HD8820的映射輪廓中，在該范圍內(nèi)包括625個(gè)點(diǎn)中的551個(gè)，因此晶片的合格區(qū)域代表其總面積的88.4％，在2D圖中用顏色表示。 在PW1000T + BARC的映射配置文件中，625點(diǎn)中的614包括在該范圍內(nèi)，因此晶片的合格區(qū)域代表其總面積的98.4％。

結(jié)論：

使用FR-Scanner測量涂覆在300mm 硅晶片上的各種膜的厚度。 此外，通過厚度測量，晶片區(qū)域上的厚度映射和厚度均勻性的統(tǒng)計(jì)分析，成功地表征了膜。

                                                     FR-Monitor軟件的屏幕截圖