原子力显微镜及其缺陷检查和分析的使用-太平洋纳米技术的供应商数据

原子力显微镜(AFM)已经从一种高分辨率的科学研究仪器发展成为一种高精度的计量工具。这种演变扩大了AFM的作用，从研究工作台到工业工作场所。由于需要检查芯片制造过程中涉及的半导体互连线不断缩小的几何形状，将光学成像系统扩展到纳米技术领域的AFM是合乎逻辑的。

原子力显微镜(AFM)表面传感

原子力显微镜采用了一种系统来检测原子锋利的硅探针与被测表面之间的微小差异。在监测和测量纳米尺寸的表面细节时，这种灵敏度是必不可少的。

光学系统能够识别距离约1微米的感兴趣的特征，但不能对特征进行精确测量，也不能判断它是粒子还是草皮。

半导体缺陷检测

图1显示了一个指向半导体IC线上未知特征的AFM尖端。AFM能够跟踪表面并识别可能的缺陷。

图1所示。指向半导体集成电路线路上未知特征的原子力显微镜尖端。

图2。显示了AFM探针在其初始扫描期间覆盖图1中感兴趣的区域。可以看到激光从悬臂式传感器反射，以准确地将探头放置在正确的垂直位置。

图2。AFM探针在其初始扫描时覆盖感兴趣的区域。

如图3所示，IC电路上的一条线的边缘有一个缺陷。深色被放置在样品深度的最低部分，而明亮的颜色被放置在地形的最高点。

图3。集成电路线路边缘的一种缺陷。

图4中的线轮廓分析显示了在扫描过程中沿着512所选扫描线的垂直尺寸。

图4。谱线轮廓的分析。

图5显示了感兴趣的小区域的缩小扫描“缩放”。黑暗的特征和产生的线轮廓横截面报告有少量的材料从金属线缺失。

图5。对感兴趣的小区域进行缩小扫描“缩放”。

图6显示了一种测量方法，用于计算缺失特征的体积和面积，以估计可能作为污染进入制造过程的材料损耗量。缺陷面积约为2.05 um²缺失的物质的体积是0.134 um^3.．

图6。一种测量方法，用于计算缺失特征的体积和面积，以估计可能作为污染进入制造过程的材料损耗量。

AFM中多个单线剖面的三维重建如图7所示。在IC互连线的彩色增强和旋转表示中，缺陷清晰可见。缺陷中缺失的一些材料可能会堆积在表面，如图所示，在线条边缘的半月形缺口左侧的红色凸起处。

图7。利用原子力显微镜对多个单线剖面进行三维重建。在IC互连线的彩色增强和旋转表示中，缺陷清晰可见。

快速光学检测和AFM快速准确测量的能力的结合有助于解决和消除纳米技术领域的问题。

来源:太平洋纳米技术

有关此来源的更多信息，请访问太平洋纳米技术