集成電路微細(xì)測(cè)量技術(shù)-光學(xué)測(cè)量圖像顯微鏡
集成電路技術(shù)的基礎(chǔ)建立在對(duì)圖形再生和轉(zhuǎn)換過(guò)程的控制上。流過(guò)集
成電路的電子,只有受到很精確尺寸的通道和“墻’’的控制,才能正常
工作。一旦這些關(guān)鍵尺寸發(fā)生很小的偏離,電路就不能正常工作。因此從
本質(zhì)上來(lái)說(shuō),微電子科學(xué)本身與能否產(chǎn)生預(yù)期的圖形尺寸密切相關(guān)。由于
圖形全部是微細(xì)的,因此必須使用微細(xì)測(cè)量技術(shù)。超大規(guī)模集成電路的尺
寸一般都在亞微米級(jí)以下,這時(shí)使用光學(xué)顯微鏡就不能得到正確的結(jié)果,
而只有像掃描電子顯微鏡(SEM)一類的高能束設(shè)備才能實(shí)施微米和亞微米圖
形的測(cè)量。隨著圖形尺寸的減小,集成電路掩膜和圓片制作工程師面臨的
關(guān)鍵問(wèn)題之一就是如何改善測(cè)量技術(shù)。
各種不同類型的設(shè)備可以造成對(duì)同一套掩膜的不同測(cè)量結(jié)果,此外不同
操作者也可造成測(cè)量的可變性。在同一天里,同一個(gè)操作者用同一個(gè)測(cè)量
設(shè)備對(duì)同一個(gè)掩膜上的同一元素進(jìn)行多次測(cè)量,也可能得劭不同的結(jié)果,
這種情況是人人皆知的??梢韵胂?,不同的操作者使用不同的測(cè)量設(shè)備對(duì)
不同的掩膜進(jìn)行測(cè)量將會(huì)造成多大的不一致性!
隨著圖形尺寸的縮小,越來(lái)越需要排除操作者的主觀因素,但也不能
把全部問(wèn)題歸咎于操作者,像差、衍射以及其他光學(xué)變化都能經(jīng)過(guò)顯微鏡
造成空間像的變化。衍射將在鉻圖形邊緣造成明顯的花紋,形成線條邊緣
由暗到明的過(guò)渡,這種類似于光學(xué)系統(tǒng)中的愛里斑(它的直徑受衍射限制)
的過(guò)渡區(qū)必須使用光學(xué)閾來(lái)測(cè)量。
反轉(zhuǎn)刻蝕是指刻蝕光刻膠下的鉻和氧化鉻;反轉(zhuǎn)刻蝕和常規(guī)刻蝕工藝
之間的主要差別是反轉(zhuǎn)刻蝕的亥4蝕功率增加一倍,在大功率的等離子體中
,光刻膠的刻蝕速率迅速增加,刻蝕氣體同光刻膠的汽化氣體混合成一種
新的混合氣體區(qū)域,這種混合的等離子體濃度相當(dāng)高,使刻蝕速率迅速增
加,從而使反轉(zhuǎn)刻蝕獲得成功。反轉(zhuǎn)刻蝕現(xiàn)象同光刻膠的種類有密切關(guān)系
。
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