芯片由多層電路疊加而成,一張芯片的制造往往需要經(jīng)歷幾十次光刻才能完成。每次光刻時,要求通過掩膜版曝光的圖形必須與前一次已經(jīng)刻蝕于硅片上的圖形準(zhǔn)確套疊,因此這一過程又稱為套刻。由于各種系統(tǒng)誤差和偶然誤差的存在,兩個電路層并不能完全對準(zhǔn),它們之間產(chǎn)生的相對位移稱為套刻誤差。
圖:光刻工藝中掩模版曝光及套刻測量原理圖
套刻測量需要借助套刻標(biāo)記進行,套刻標(biāo)記是用于標(biāo)識各層電路的一種特殊圖案,這些圖案在設(shè)計掩膜版時就已經(jīng)被放在指定區(qū)域,通常位于晶圓的切割道上。
圖:常見的套刻對準(zhǔn)識別標(biāo)記
套刻標(biāo)記對位
檢測需求:
需實現(xiàn)亞微米至納米級對準(zhǔn)精度,適應(yīng)硅穿透(700-1300nm波長),需高速成像以支持動態(tài)對準(zhǔn)。
檢測原理:
基于紅外光對硅基半導(dǎo)體材料的高效穿透特性,在無損條件下可實現(xiàn)晶圓等樣品內(nèi)部深層結(jié)構(gòu)的套刻標(biāo)記,并精準(zhǔn)測量偏差。
視覺方案:
傳感器:MLAF-7V線激光對焦傳感器
物鏡:5X/20X/50X紅外物鏡
相機:紅外相機
光源:紅外超高速高亮光源
檢測效果:
圖:套刻標(biāo)識對位圖-慕藤光紅外檢測方案
光刻掩膜版檢測
檢測需求:
檢測需求:對掩模板表面過刻、未刻、臟污、色差、三傷等缺陷進行檢測
視野要求:20*20mm
跟焦速度:80mm/s
重復(fù)定位精度:±0.5um
檢測原理:
采用AOI90三色光源,通過精密的光學(xué)設(shè)計實現(xiàn)藍(lán)綠光低角度入射(30°)與紅光高角度入射(60°)的多角度協(xié)同照明。當(dāng)被測表面存在微小突起或凹陷時,結(jié)合智能圖像處理算法實現(xiàn)表面缺陷的精準(zhǔn)識別。
視覺方案:
傳感器:MLAF-7V線激光對焦傳感器
管鏡:大靶面管鏡
物鏡:2X大視場物鏡,
相機:8K彩色TDI相機
光源:AOI90三色高亮光源
檢測效果:
圖:光刻掩膜版缺陷檢測- 慕藤光三色光源檢測方案
圖:光刻掩膜版缺陷檢測(缺角)- 慕藤光三色光源檢測方案
套刻精度與掩膜版質(zhì)量始終是光刻工藝的核心命題,慕藤光以智能成像光學(xué)系統(tǒng)為核心,通過多年累積的自動對焦與成像算法優(yōu)勢,為行業(yè)提供了兼具效率與可靠性的檢測方案,有利于攻破套刻誤差測量等光刻制程的核心技術(shù),早日實現(xiàn)光刻設(shè)備的自主研發(fā)與生產(chǎn)。
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