Применение оптической микроскопии в производстве сбис

Оптическая микроскопия получила очень широкое применение в производстве СБИС. Практически все технологические операции контролируются под микроскопом. Для обеспечения высокого выхода годных важно контролировать привносимую процессом дефектность. Продукты износа механизмов, микрочастицы с одежды и тел персонала, осыпающиеся со стенок оборудования и реакторов микрочастицы, пыль с пола, потолка и стен могут оседать на пластинах и локально маскировать их поверхность. Это приводит к появлению обрывов или закороток, к нарушению планарности поверхности, а в конечном итоге к снижению выхода годных. Такой контроль можно осуществлять вручную, просматривая значительные площади пластин под микроскопом в темном поле, или автоматически, когда луч лазера сканирует поверхность, а фотодатчик фиксирует отраженный сигнал, по интенсивности которого можно судить о величине частицы. Автоматическая система быстро просматривает всю пластину и подсчитывает на ней количество дефектов каждого размера, но она может работать только на безрельефных гладких поверхностях.

Процессы осаждения слоев дополнительно нуждаются в контроле толщины осажденного слоя. Это делается при помощи интерференционных микроскопов, как ручных, так и автоматизированных.

Процессы формирования фоторезистивной маски и процессы травления нуждаются в контроле линейных размеров элементов СБИС, дефектов геометрии элементов, полноты удаления слоя, полноты вскрытия окон или толщины остаточного слоя после травления. Такой контроль обычно осуществляется в светлом поле. Для контроля линейных размеров обычно используют автоматизированные комплексы с микроскопами, оснащенными телевизионными камерами и выводом изображения на монитор.

Контрольные вопросы

1. Как формируется изображение в оптическом микроскопе?

2. Какие виды искажений изображений дают линзы?

3. Какие объективы дают самое качественное изображение?

4. Что такое конденсор и для чего он нужен?

5. Какие методы наблюдения существуют в оптике?

6. Какой метод наблюдения можно применить для контроля толщины слоя и как ее измерить?

7. Как получается темнопольное изображение?

8. Что такое конфокальная микроскопия и чем она хороша?

9. Какое разрешение обеспечивает обычный оптический микроскоп и какое разрешение достигнуто на самом продвинутом оптическом приборе?

Рекомендованная литература

1. Панов В.А., Андреев Л.Н. Оптика микроскопов, Л.,1976

2. Микроскопы, под ред. Н. И. Полякова, М., 1969

3. Corle Timothy R., Kino Gordon S. Confocal scanning optical microscopy and related imaging systems. - San Diego (Calif.) etc. : Acad. press, 1996.

4. Scanning probe microscopy and spectroscopy : Theory, techniques, a. applications / Ed. by Bonnell Dawn A. - 2d ed. - New York etc. : Wiley-VCH, Cop. 2001.

Практическое занятие 3 Растровая электронная микроскопия

План занятия

1. Введение

2. Устройство и принцип работы растрового электронного микроскопа

3. Формирование контраста в растровом электронном микроскопе

4. Требования к образцам