Обнаружение производственных дефектов на полупроводниковых пластинах с помощью цифрового микроскопа

Контроль полупроводников

Полупроводники являются незаменимыми компонентами многих электронных устройств. Процесс производства полупроводников можно разделить на два этапа: формирование контура и сборка. Формирование контура начинается с кремниевых слитков. Из этих слитков создаются полупроводниковые пластины, из которых состоит контур. Затем эти «сырые» пластины нарезаются на диски.

Для создания контура сырая полупроводниковая пластина подвергается оксидизации, после чего на ней монтируется сложный микроскопический контур. Это циклический процесс, включающий в себя несколько этапов: нанесение слоя фоторезиста, печать рельефа, вытравливание, диффузия примесей и сглаживание. Дефекты контура могут появиться на любом из этих этапов. К самым распространенным дефектам относятся неравномерность слоя фоторезиста, трещины и присутствие инородных веществ.

Сложности на этапе контроля

Поскольку полупроводниковые пластины производятся быстро и в огромных количествах, как правило, их контроль выполняется с помощью автоматических систем. Однако эти системы могут не обеспечивать достаточного оптического разрешения, из-за чего системе будет сложно распознавать мелкие дефекты. Поэтому оптимальным вариантом является визуальный контроль с помощью микроскопа, который позволяет использовать различные методы наблюдения:

• Светлое поле (СП)

• Темное поле (ТП)

• Дифференциально-интерференционный контраст (ДИК)

• Смешанное освещение (комбинация светлого поля и темного поля)

• Поляризованный свет (ПС)

Оператор может выбрать любой из этих методов, который лучше всего выделяет трудноразличимые дефекты. Однако, этот процесс может вызывать сложности, поскольку специалист должен знать, какой из методов наблюдения оптимален для обнаружения того или иного дефекта. В противном случае, можно потратить много времени, пробуя каждый метод для поиска наиболее подходящего. С целью упрощения процесса проверки многие производители перешли от использования оптических микроскопов к цифровым. Хоть это действительно немного упрощает общий процесс, однако большинство цифровых микроскопов все же требуют смены объективов каждый раз при переключении метода наблюдения. А при смене объективов оператор может легко потерять положение наблюдения, что потребует дополнительного времени для повторной фокусировки.

Упрощенный контроль полупроводников с помощью цифровых микроскопов DSX1000

Простая и удобная панель управления

Многофункциональная панель управления микроскопа DSX1000 позволяет выполнять анализ быстро и беспрепятственно. Нажав одну кнопку на панели управления или пользовательском интерфейсе, вы можете просмотреть миниатюры изображений исследуемого образца в каждом из шести методов наблюдения. Таким образом, вы можете просто выбрать изображение, наилучшим образом подходящее для конкретной области применения, сократив общее время анализа.

Один тип объектива для большинства методов наблюдения

Все методы наблюдения доступны на большинстве объективов DSX1000, так что вы сможете быстро подтвердить и выбрать изображение для каждого метода при обнаружении и анализе дефектов полупроводниковой пластины.

*Для обеспечения точности по осям XY, калибровка должна быть выполнена сервисным специалистом Olympus.

Изображения

Пример: обнаружение дефекта на полупроводниковой пластине (дефект обведен рамкой)

Изображения ниже иллюстрируют типичный вариант использования. Трудноразличимые дефекты практически невозможно заметить при некоторых условиях наблюдения. В прошлом, оператор должен был тратить много времени, пробуя разные методы наблюдения для выбора наиболее подходящего.

Данный дефект сложно различить, поскольку он сливается с задним фоном.