KLA Surfscan SP2 — автоматическая оптическая система для поиска частиц и поверхностных дефектов на непаттернированных полупроводниковых пластинах диаметром 200 и 300 мм.
SP2 не измеряет толщину плёнки и не предназначен для контроля ширины отдельных линий микросхемы. Его задача — просканировать поверхность пластины, определить координаты рассеивателей и сформировать карту дефектов.
Какие дефекты обнаруживает Surfscan SP2
Система освещает поверхность ультрафиолетовым лазером и регистрирует свет, рассеянный частицами или неоднородностями. При тёмнопольной схеме гладкая поверхность даёт минимальный фон, а дефект формирует измеримый рассеянный сигнал.
В зависимости от материала, состояния поверхности и выбранного режима SP2 может обнаруживать:
частицы на поверхности пластины;
царапины и следы механического контакта;
остаточные загрязнения после очистки;
микронеровности и локальные изменения шероховатости;
дефекты плёнки;
следы процесса CMP;
неоднородности поверхности после осаждения или термической обработки.
Где применяется инспекция SP2
Входной контроль пластин
До запуска в производство система проверяет исходные silicon или SOI-пластины. Карта дефектов помогает отделить загрязнение исходного материала от дефектов, появившихся в процессе обработки.
Контроль оборудования
Тестовая пластина проходит через технологическую установку, после чего повторно измеряется на Surfscan. Разница между двумя картами показывает, добавляет ли оборудование новые частицы.
Такой контроль применяется для трек-систем, камер нанесения плёнок, CMP, очистки, травления и термического оборудования.
Контроль поверхности после процесса
SP2 можно использовать после очистки, полировки, осаждения или нанесения фоторезиста. Для каждого этапа создаётся отдельный inspection recipe с подходящими настройками чувствительности.
Какие пластины можно инспектировать
Платформа рассчитана на непаттернированные или совместимые поверхности. Она может применяться для следующих материалов:
чистые кремниевые пластины;
SOI-пластины;
гладкие и шероховатые плёнки;
слои фоторезиста;
совместимые SiC- и GaN-подложки;
тестовые пластины для контроля загрязнения оборудования.
Чувствительность для SiC, GaN и шероховатых покрытий будет отличаться от результата на гладкой кремниевой пластине. Перед покупкой желательно провести тест именно на материале заказчика.
Технические характеристики Surfscan SP2
| Производитель | KLA-Tencor / KLA |
|---|
| Модель | Surfscan SP2 |
|---|
| Тип оборудования | Система инспекции непаттернированных пластин |
|---|
| Размер пластин | 200 и 300 мм |
|---|
| Метод инспекции | УФ-лазерная оптическая инспекция в тёмном поле |
|---|
| Опубликованная чувствительность | Примерно до 37 нм при определённых режимах и условиях измерения |
|---|
| Режимы освещения | Нормальное и наклонное падение света |
|---|
| Тип поверхности | Непаттернированные пластины, гладкие и шероховатые плёнки, фоторезист |
|---|
| Результат измерения | Карта дефектов, координаты, размерный сигнал и классификация |
|---|
| Анализ поверхности | Возможность формирования SURFimage-данных зависит от установленного ПО |
|---|
| Обработка пластин | Автоматическая загрузка, выравнивание и сканирование |
|---|
Чувствительность около 37 нм относится к определённым материалам, режимам и условиям калибровки. Для каждой подержанной системы она должна подтверждаться тестом с эталонной пластиной.
Почему чувствительность нельзя оценивать только одним числом
Сигнал от дефекта зависит не только от его физического размера. На результат влияют форма частицы, материал, показатель преломления, шероховатость поверхности, угол освещения и выбранный алгоритм.
Поэтому одна и та же частица может давать разный размерный сигнал на чистом кремнии, оксиде, фоторезисте или SiC. При сравнении оборудования нужно учитывать реальную задачу, а не только минимальное число из спецификации.
Какие конфигурации SP2 встречаются
При подборе подержанной системы проверяются:
точная модификация платформы SP2;
исполнение для пластин 200 или 300 мм;
количество и тип load port;
конфигурация wafer handler и aligner;
состояние УФ-лазера и его наработка;
состав оптических детекторов;
доступные режимы нормального и наклонного освещения;
версия управляющего компьютера;
лицензии на анализ и классификацию дефектов;
наличие SURFimage и дополнительных аналитических функций;
эталонные пластины и средства калибровки.
Как проводить проверку перед покупкой
Сначала проверяется состояние лазера, оптического тракта, робота и системы позиционирования. Затем выполняется сканирование чистой эталонной пластины и пластины с известными дефектами.
Рекомендуется провести несколько повторных сканирований и сравнить количество обнаруженных дефектов, координаты и размерный сигнал. Это позволяет оценить повторяемость и обнаружить нестабильность лазера, оптики или позиционирования.
Важно проверить сохранение wafer map, экспорт результатов, работу сетевого интерфейса и доступность программных лицензий. Исправное оборудование без нужного ПО может не выполнять необходимые заказчику режимы анализа.
Что указать для подбора SP2
В запросе укажите диаметр и материал пластин, тип поверхности, минимальный интересующий размер дефекта, предполагаемую точку контроля и требуемую производительность.
Для контроля поверхности после полировки посмотрите CMP-системы, а для проверки качества очистки — оборудование для очистки пластин.
Если задача заключается в измерении геометрии сформированного рисунка, используйте Hitachi S-8840 CD-SEM. Другие системы доступны в разделе метрологии и инспекции полупроводниковых пластин.