利用原子力顯微鏡進(jìn)行的自動缺陷復(fù)檢通過納米級的分辨率在三維空間中可視化缺陷。因此，納米級成像設(shè)備是制造過程的一個重要組成部分，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創(chuàng)成像，使用自動缺陷復(fù)查對缺陷進(jìn)行精確檢測和準(zhǔn)確分類。

與時俱進(jìn)的光刻工藝使得生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件越來越微小化。器件尺寸一旦減小，晶圓襯底上的納米級缺陷就限制了器件的性能使用。 因此對于這些缺陷的檢測和分類需要具有納米級分辨率的表征技術(shù)。由于可見光的衍射限制，傳統(tǒng)的自動光學(xué)檢測無法在該范圍內(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。

而AFM原子力顯微鏡動缺陷復(fù)檢技術(shù)則有效地解決了該問題。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的不確定性。

由于摩爾定律，半導(dǎo)體器件變得越來越小，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降低，因此對工藝的管理非常重要。缺陷尺寸的減小對缺陷分析來說是一個挑戰(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缺陷進(jìn)行無創(chuàng)成像。  

一般來說，半導(dǎo)體行業(yè)的缺陷分析包含兩個步驟。

①：缺陷檢測。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時提供的信息不足，接下來需要依賴高分辨率技術(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。通過使用缺陷檢測的缺陷坐標(biāo)圖，對晶圓表面的較小區(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)檢的測量時間。   

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對晶圓造成損傷，而非接觸測量模式的原子力顯微鏡則有效地避免了該影響。它不僅可以無創(chuàng)地掃描表面，還有高橫向和垂直分辨率對缺陷進(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半導(dǎo)體制造中的缺陷進(jìn)行檢測與分類。下期分享內(nèi)容再見！