利用原子力顯微鏡進(jìn)行的自動(dòng)缺陷復(fù)檢通過(guò)納米級(jí)的分辨率在三維空間中可視化缺陷。因此，納米級(jí)成像設(shè)備是制造過(guò)程的一個(gè)重要組成部分，它被視為當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)中理想的技術(shù)。結(jié)合原子力顯微鏡的三維無(wú)創(chuàng)成像，使用自動(dòng)缺陷復(fù)查對(duì)缺陷進(jìn)行精確檢測(cè)和準(zhǔn)確分類(lèi)。

與時(shí)俱進(jìn)的光刻工藝使得生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件越來(lái)越微小化。器件尺寸一旦減小，晶圓襯底上的納米級(jí)缺陷就限制了器件的性能使用。 因此對(duì)于這些缺陷的檢測(cè)和分類(lèi)需要具有納米級(jí)分辨率的表征技術(shù)。由于可見(jiàn)光的衍射限制，傳統(tǒng)的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)無(wú)法在該范圍內(nèi)達(dá)到足夠的分辨率，進(jìn)而損害定量成像和隨后的缺陷分類(lèi)。

而AFM原子力顯微鏡動(dòng)缺陷復(fù)檢技術(shù)則有效地解決了該問(wèn)題。該技術(shù)利用原子力顯微鏡常用的納米分辨率，能夠在三維空間中可視化缺陷，大大減少了缺陷分類(lèi)的不確定性。

由于摩爾定律，半導(dǎo)體器件變得越來(lái)越小，需要檢查的缺陷大小也在減小。半導(dǎo)體器件性能的缺陷可能會(huì)降低，因此對(duì)工藝的管理非常重要。缺陷尺寸的減小對(duì)缺陷分析來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。合適的表征技術(shù)要能夠在兩位數(shù)或一位數(shù)納米范圍內(nèi)以高橫向分辨率和垂直分辨率對(duì)缺陷進(jìn)行無(wú)創(chuàng)成像。  

一般來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體行業(yè)的缺陷分析包含兩個(gè)步驟。

①：缺陷檢測(cè)。利用吞吐量雖高但低分辨率的快速成像方法，如掃描表面檢測(cè)系統(tǒng)（SSIS）或AOI。這些方法可以提供晶圓表面缺陷位置的坐標(biāo)圖。然而，由于分辨率較低，AOI和SSIS在表征納米尺寸的DOI時(shí)提供的信息不足，接下來(lái)需要依賴(lài)高分辨率技術(shù)進(jìn)行缺陷復(fù)檢。

②：缺陷復(fù)檢。利用高分辨率顯微鏡方法，如透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡或AFM原子力顯微鏡。通過(guò)使用缺陷檢測(cè)的缺陷坐標(biāo)圖，對(duì)晶圓表面的較小區(qū)域進(jìn)行成像，以解析DOI。利用AOI或SSIS的坐標(biāo)圖可以很大限度地減少檢查的掃描區(qū)域，從而縮短缺陷復(fù)檢的測(cè)量時(shí)間。   

眾所周知，射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡的電子束可能會(huì)對(duì)晶圓造成損傷，而非接觸測(cè)量模式的原子力顯微鏡則有效地避免了該影響。它不僅可以無(wú)創(chuàng)地掃描表面，還有高橫向和垂直分辨率對(duì)缺陷進(jìn)行成像。因此，AFM原子力顯微鏡能提供可靠的缺陷定量所需的三維信息。

上面就是小編介紹的利用原子力顯微鏡對(duì)半導(dǎo)體制造中的缺陷進(jìn)行檢測(cè)與分類(lèi)。下期分享內(nèi)容再見(jiàn)！