キャリブレーションウエハースタンダード

ポリスチレンミクロスフェア粒子を使用したキャリブレーションウェーハ標準

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Applied Physics KLA-Tencor Surfscan SP1、KLA-Tencor Surfscan SP2、KLA-Tencor Surfscan SP3、KLA-Tencor Surfscan SP5、KLA-Tencor Surscan SP5xp、Surscan 6420、Surscan 6220 のサイズ精度を校正するために、粒子サイズ標準を使用した校正ウエハー標準を提供します。 、Surfscan 6200、ADE、Hitachi、および Topcon の SSIS ツールとウェーハ検査システム。 当社の 2300 XP1 粒子堆積システムは、NIST トレーサブル、PSL Spheres (ポリスチレン ラテックス粒子サイズ標準)、およびシリカ粒子サイズ標準を使用して、100mm、125mm、150mm、200mm、および 300mm のシリコン ウェーハに堆積できます。

これらのPSLキャリブレーションウェーハ標準は、KLA-Tencor、Topcon、ADE、およびHitachiによって製造されたScanning Surface Inspection Systems（SSIS）のサイズ応答曲線をキャリブレーションするためにSemiconductor MetrologyManagersによって使用されます。 PSLウェーハ規格は、TencorSurfscanツールがシリコンまたは膜堆積ウェーハ全体をどの程度均一にスキャンするかを評価するためにも使用されます。

キャリブレーションウェーハ標準は、SSISツールの2つの仕様の検証と制御に使用されます。特定の粒子サイズでのサイズ精度と、各スキャン中のウェーハ全体のスキャンの均一性です。 キャリブレーションウェーハは、多くの場合、1つの粒子サイズ、通常は50nm〜12ミクロンの完全な堆積として提供されます。 ウェーハ全体に堆積する、つまり完全に堆積することにより、ウェーハ検査システムは粒子のピークをキー入力し、オペレーターはSSISツールがこのサイズで仕様内にあるかどうかを簡単に判断できます。 たとえば、ウェーハ標準が100nmであり、SSISツールが95nmまたは105nmでピークをスキャンする場合、SSISツールはキャリブレーションから外れており、100nm PSLウェーハ標準を使用してキャリブレーションできます。 また、ウェーハ標準全体をスキャンすることで、技術者はSSISツールがPSLウェーハ標準全体をどれだけ適切に検出し、均一に堆積されたウェーハ標準全体で粒子検出の類似性を探します。 ウェーハ標準の表面は、特定のPSLサイズで堆積され、ウェーハのどの部分もPSL Sphereで堆積されません。 PSLウェーハ標準のスキャン中、ウェーハ全体のスキャンの均一性は、スキャン中にSSISツールがウェーハの特定の領域を見落としていないことを示す必要があります。 2つの異なるSSISツール（DepositionサイトとCustomerサイト）のカウント効率は異なる場合があり、50パーセントもあるため、Full Depositionウェーハのカウント精度は主観的です。 したがって、204カウントで2500nmの非常に正確なサイズピークで堆積され、SSISツール1でカウントされた同じパーティクルウェーハ標準は、顧客サイトでSSIS 2によってスキャンされ、同じ204nmピークのカウントは1500カウントの間でカウントされます3000カウントに。 2つのSSISツール間のこのカウントの違いは、2つの個別のSSISツールで動作する各PMT（photo Multiplier Tube）のレーザー効率によるものです。 2つの異なるウェーハ検査システム間のカウント精度は、通常、2つのウェーハ検査システムのレーザー出力の違いとレーザービーム強度のために異なります。

キャリブレーションウェーハスタンダード、フルデポジション、5um –キャリブレーションウェーハスタンダード、スポットデポジション、100nm

PSLキャリブレーションウェーハ標準には、上記のフルデポジションとスポットデポジションのXNUMX種類のデポジションがあります。

ポリスチレンラテックスビーズ（PSL球体）またはシリカナノ粒子を堆積させることができます。

スポット蒸着を備えたPSLウェーハ標準は、XNUMXつのサイズピークまたは複数のサイズピークでSSISツールのサイズ精度を較正するために使用されます。

スポット堆積を備えたキャリブレーションウェーハ標準には、ウェーハ上に堆積された PSL 球のスポットがスポットとしてはっきりと見え、スポット堆積の周りの残りのウェーハ表面には PSL 球がまったくないという利点があります。 利点は、時間の経過とともに、キャリブレーションウェーハ標準が汚れすぎてサイズ参照標準として使用できない時期がわかることです。 スポット堆積は、制御されたスポット位置ですべての必要な PSL 球体をウェーハ表面に押し付けます。 したがって、非常に少ない PSL 球体と改善されたカウント精度が結果として得られます。 Applied Physics DMA (Differential Mobility Analyzer) 技術を使用したモデル 2300XP1 を使用して、堆積された NIST トレーサブル PSL サイズ ピークが正確であり、NSIT サイズ標準に準拠していることを確認します。 CPC は、カウントの精度を制御するために使用されます。 DMA は、ダブレットやトリプレットなどの不要な粒子を粒子ストリームから除去するように設計されています。 DMA は、粒子ピークの左右にある不要な粒子を除去するようにも設計されています。 したがって、ウェーハ表面に堆積した単分散粒子ピークが保証されます。 DMA 技術を使用せずに堆積すると、不要なダブレット、トリプレット、およびバックグラウンド粒子が、目的の粒子サイズとともにウェーハ表面に堆積します。

PSLキャリブレーションウェーハ標準の生成技術
PSLウェーハ標準は、通常、直接堆積とDMA制御堆積の2つの方法で作成されます。

Applied Physics DMA Deposition 制御と Direct Deposition 制御の両方を使用できます。 DMA コントロールは、バックグラウンドで堆積されるヘイズ、ダブレット、トリプレットを最小限に抑えた非常に狭いサイズ分布を提供することにより、150nm 未満で最大のサイズ精度を提供します。 優れたカウント精度も提供されます。 PSL 直接堆積は、150nm から 5 ミクロンまでの良好な堆積を提供します。

直接堆積

直接堆積法では、単分散ポリスチレンラテックス球源または単分散シリカナノ粒子源を使用し、適切な濃度に希釈し、高度にフィルター処理された空気流または乾燥窒素流と混合し、シリコンウェーハまたはブランクフォトマスク上に完全堆積として均一に堆積しますまたはスポット堆積。 直接堆積は安価ですが、サイズの正確さは劣ります。 1ミクロンから12ミクロンのPSLサイズの堆積に最適です。

たとえば、204nmで同じサイズのポリスチレンラテックス球体を製造している複数の企業を比較すると、企業からの3つのPSL堆積物のピークサイズの差がXNUMX％に達する可能性があります。 製造方法、測定器、測定技術がこのデルタを引き起こしています。 つまり、ボトルソースからポリスチレンラテックス球を「直接堆積」として堆積する場合、堆積されたサイズは微分モビリティアナライザーによって分析されず、結果はポリスチレンラテックス球のボトルソースにあるサイズのばらつきになります。 DMAには、非常に特定のサイズのピークを分離する機能があります

微分移動度アナライザー、DMA粒子堆積

60番目のはるかに正確な方法は、DMA（Differential Mobility Analyzer）堆積制御です。 DMA制御により、気流、空気圧、DMA電圧などの主要なパラメーターを、手動または自動レシピ制御を通じて、PSL球体と堆積するシリカ粒子に対して制御できます。 DMAは、102nm、269nm、895nm、および3nmのNIST標準に合わせて較正されています。 PSLの球体とシリカ粒子は、DI水で所望の濃度に希釈された後、エアロゾルに噴霧され、乾燥空気または乾燥窒素と混合されて、各球体または粒子を囲むDI水が蒸発します。 右のブロック図はプロセスを説明しています。 その後、エアロゾルストリームは電荷中和され、粒子の空気ストリームから二重および三重の電荷が除去されます。 パーティクルストリームは、マスフローコントローラーを使用した非常に正確な気流制御を使用してDMAに送られます。 高精度の電源を使用した電圧制御。 DMAは、目的の粒子ピークを空気流から分離すると同時に、目的のサイズのピークの左右の不要な背景粒子を除去します。 DMAは、NISTサイズキャリブレーションに基づいて望ましい正確なサイズで、狭い粒子サイズのピークを提供します。 次に、堆積のためにウェーハ表面に向けられます。 望ましい粒子のピークは、通常、分布幅が1％以下であり、完全堆積としてウェーハ全体に均一に堆積されるか、SPOT堆積と呼ばれるウェーハ周辺の任意の点に小さな丸いスポットに堆積されます。 パーティクル数は、ウェーハ表面のカウントについて同時に監視されています。 NIST Traceable Size Standardsを使用したDMAキャリブレーションにより、サイズピークのサイズが非常に正確になります。 また、KLA-Tencor SP2およびKLA-Tencor SP3、SP5、SP5、またはSPXNUMXxpウェーハ検査システムの優れた粒子サイズキャリブレーションを提供するために狭くなっています。

2つの異なるメーカーの204nm PSL球体がDMA制御の粒子堆積システムで使用された場合、DMAはそれら2つの異なるPSLボトルから同じ正確なサイズのピークを分離し、正確な204nmがウェーハ表面に堆積されます。

DMA制御のパーティクルデポジションシステムは、カウント精度を大幅に向上させ、デポジット全体のコンピューターレシピ制御を可能にします。 さらに、DMAベースのシステムは、シリカ粒子径が50nmから2ミクロンのシリカナノ粒子を堆積させることができます。

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PSL キャリブレーション ウエハー スタンダード フロム Applied Physics Inc.PSL キャリブレーション ウエハー スタンダード フロム Applied Physics （株）