2022-12-01 23:26:54, Park原子力显微镜 Park帕克原子力显微镜
使用AFM进行
光罩修复的新技术
技术文章下载
介绍:
光罩是半导体器件制造中用于晶圆纳米图案化光刻过程中的关键部件。光罩选择性地透射或反射光以在目标衬底中产生图案。光罩上的缺陷可能是由吸收层绘制图案时引起的或在光罩处理过程中添加的,这可能会降低晶圆的质量并导致实际元件出现功能缺陷。为了去除这些缺陷,通常会使用各种修复方法,包括电子束、离子、激光和纳米加工。原子力显微镜(AFM)使用几纳米或几十纳米的探针针尖对表面进行成像。AFM广泛应用于半导体工业以及材料、化学、电气、电子和生物工业。在半导体领域,AFM 的高精度和准确性对于计量和故障分析应用越来越重要。在此,工艺的不断小型化增加了对 AFM 的需求,以发挥缺陷去除工具的作用。
基于这一趋势,AFM 的相同表面非破坏性高精度成像功能正在投入到光罩修复应用中。在此应用中,用于对样品表面成像的 AFM 针尖现在用于选择性地去除光罩上的缺陷。此过程会将光罩恢复到其原始功能。Park通过推出 NX-Mask 自动化 AFM 引领了这一技术发展。本技术说明回顾了使用Park NX-Mask 修复光罩的概念,并提供了不同应用的示例。
Park NX-Mask
图1. Park NX-Mask
NX-Mask 是为光罩修复而开发的自动化 AFM(图 1)。NX-Mask 使用 AFM 针尖去除样品表面的非破坏性缺陷。由于 NX-Mask 是一种自动化 AFM,因此光罩修复能够以纳米级精度去除缺陷。此外,它还可以测量亚纳米级的样品表面特征,例如测量表面粗糙度和图案尺寸,因此,除了光罩修复之外,它可以以各种方式用于研究样品。
光照修复过程
对于光罩修复,NX-Mask 使用单晶金刚石探针,可高效去除缺陷并保持很长的探针寿命。光罩修复过程包括 1) 全扫描(调查扫描)、2) 修复(缺陷去除)和 3) 修复后成像(图 2)。全扫描以纳米级精度确定目标缺陷的确切位置和大小。在确定缺陷位置后,NX-Mask 使用原子力显微镜针尖去除缺陷。最后,修复后的图像会验证缺陷去除过程的有效性。通过 AFM 成像结果,可以实时检查每个过程,并且可以通过将全扫描与修复后的成像进行比较来确认缺陷的去除效果。
图2. NX-Mask对光罩的修复过程
Park NX-Mask的光罩修复实例
在 NX-Mask 上的光罩修复中,根据基底材料和缺陷性质分为两类:1) 软缺陷和 2) 硬缺陷。这两种类型使用上述相同的基本光罩修复顺序,但在基于缺陷类型优化结果时略有不同。图 3 中显示的第一个示例是光罩图案上的软缺陷修复。左边的第一张图片显示了全扫描结果,图案中的缺陷清晰可见。在缺陷去除步骤之后,修复后的图像确认缺陷已成功去除,如右侧第二张图片所示。此外,利用 AFM的非破坏性,可以通过全扫描和修复后成像的比较来确认光罩图案是否保持完整,这表明只有缺陷被选择性地去除而没有对光罩表面造成任何损坏。
图 3.光罩上的软缺陷修复
在软缺陷修复的另一个示例中,从光罩图案中移除了大约 200 nm 高的缺陷(图 4)。通过全扫描步骤识别缺陷,并通过修复步骤有选择地划动。在图 4 的修复图像中,可以看到缺陷的残留物仍然留在图案的底部。然而,部分崩解使得在额外的修复过程中更容易去除,如图 4 中的修复后成像所示。在这里,通过重复修复过程完全去除了图案中的所有缺陷。
图4. 光罩上的软缺陷修复。在这里,需要重复缺陷去除步骤来消除缺陷。
图 5 显示了硬缺陷修复的结果,即去除光罩自身的材料。光罩修复过程遵循与软缺陷情况类似的过程,除了在这种情况下,通过使用 AFM 针尖逐步刮擦缺陷部位来去除缺陷,同时保留光罩图案。
图 5. 光罩上的硬缺陷修复
结论
本技术说明演示了Park NX-mask设备在软缺陷和硬缺陷去除的光罩修复能力。在由全扫描/修复/修复后成像组成的逐步过程中,在光罩表面上准确地识别缺陷,随后选择性地去除/移动缺陷,而不会损坏光罩,正如最终修复后成像所确认的那样。原子力显微镜在半导体行业的使用不仅仅是简单地测量样品表面,而是以多种方式使用。Park NX-Mask 的光罩修复方法指向 AFM 的另一个多功能应用,可以跟上半导体行业对光刻技术日益具有挑战性的需求。
点击查看往期帕克纳米沙龙:
第二十八期:Park SmartLitho一种利用AFM光刻技术制作纳米图案的新方法
第二十七期:Nature Communications I 有机聚合物半导体的电子和纳米机械特性的动态自稳定
第二十五期:原子力显微镜和扫描电容显微镜在图像传感器中的应用
第二十三期:ScienceAdvances I 类皮肤二维像素化全色量子点光电探测器
第二十二期:Nature Communications I 通过化学机械不稳定性对超灵的敏阈值响应进行编程
第二十一期:ACS Nano I 用扫描探针显微镜表征二维过渡金属硫族化合物的本征电学特性
第二十期:AFM技术文章:通过边带KPFM(Sideband KPFM)对分子聚集体进行电势成像
第十八期:Wiley Analytical Science I 特氟龙表面上单个PTFE分子的高分辨率成像
第十七期:Nature Communications I 条纹畴型BiFeO3薄膜的异常圆形体光伏效应
第十六期:Nature I 聚焦导电纺织品:用石墨烯涂覆聚合物纤维
第十四期:Nature I 含有n沟道和p沟道过渡金属硫化物的范德华结场效应晶体管
第十三期:Scientific Reports I 量身定制的CVD石墨烯涂层可作为透明而柔韧的气体屏障
第十二期:Scientific Reports I 量身定制的CVD石墨烯涂层可作为透明而柔韧的气体屏障
第十一期:Nature I Scientific Reports I 无静电压电力显微镜
第十期:Better in Vacuum I 用高真空环境为电学原子力显微镜带来优势
第九期:SILICON SEMICONDUCTOR I 高真空对于电扫描探针显微镜的优势
第八期:NATURE I Ni-Ti合金上氧化石墨烯/银涂层的耐蚀性及人成纤维细胞中IL-6和IL-8的表达
第七期:NATURE SCIENTIFIC REPORTS I Ar离子束辐照制备的PDMS皱纹表面硬皮层的异质性
第六期:NATURE COMMUNICATIONS I 通过机械控制模块化元件对DNA折叠结构进行多态设计
第五期:利用双频谐振追踪,稳定压电响应,以实现精确无串扰的铁电畴特性
第四期:Nature I EGCG介导的α-Synuclein“活性寡聚体”对细胞膜破裂和细胞毒性的保护作用
第三期:Nature I Si(111)衬底上异质外延生长3C-SiC的动力学表面粗糙化和晶圆弯曲控制
第二期:Nature I Scientific Reports I 粘性环境相中扩散液滴的物理老化
第一期:Nature I Scientific Reports I 在不同尺度下分析有机发光二极管的粘附性
400-878-6829
www.parksystems.cn
Park北京分公司
北京市海淀区彩和坊路8号天创科技大厦518室
Park上海实验室
上海市申长路518号虹桥绿谷C座305号
Park广州实验室
广州市天河区五山路200号天河北文创苑B座211
03-19
上海市委常委、浦东新区区委书记、中国(上海)自由贸易试验区管委会主任朱芝松率队到安捷伦走访调研03-19
仪器租赁 | 岛津 液相色谱,月租金5586元起03-19
实验好伴侣!596吨娃哈哈纯净水免费送!实验室用水有什么要求?03-19
鸡骨泥运用于淀粉肠中不算违规?!03-19
会议预告 | 福立色谱维护保养技术交流暨新品发布会与您相约03-19
明天见 | 布鲁克光谱邀您参加SEMICON CHINA 202403-19
开学季福利|与哈希一同了解实验室仪器操作干货,还有好礼相赠~03-19
【新视界】哈希水质检测行业应用精讲—深入浅出,解锁应用点03-19
揭牌仪式丨凯米拉化学研究(上海)与SCIEX中国共建化工行业前沿实验室03-19 SCIEX
#SCIEX OS知多少# 您的SCIEX OS小故事03-19 sciex客户服务
轻松应对更新迭代迅速的合成大麻素检测 ——SCIEX 高分辨质谱一针进行近300种合成大麻类毒品筛查03-19 SCIEX
SCIEX学堂新课 | 质谱及数据的底层逻辑第3期—质量数与同位素03-19 SCIEX
丹家智选商城闪亮上线,开启全新整合式多品牌原厂直销云购物新体验03-19 SCIEX
焕新升级 提效赋能 | SCIEX高端色谱质谱产品助力大规模设备更新!03-19 SCIEX
SCIEX 2024 CACLP 焕新出发03-19 SCIEX
设备更新指南丨布鲁克X射线荧光光谱仪系列03-19
设备更新指南丨布鲁克电子显微分析仪器系列03-19
响应设备更新政策 | 2024 牛津仪器物理科学产品选型指南03-19
Oi Service直播讲堂:牛津仪器能谱仪及窗口的日常维护03-19 牛津仪器客户服务