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电子束检测方法研究

任保军  
【摘要】:随着半导体技术的发展和工艺技术的进步,器件的尺寸不断缩小,致命缺陷的尺寸也变的越来越小,缺陷的检测变得更加困难,这使得缺陷的检测与优化问题已成为重要课题。 电子束设备克服了光学波长的限制,可以检测到极微小缺陷。由于电子束设备采用检测出射二次电子的方式检测缺陷,所以它也可以检测导体电性方面的缺陷,当器件发生短路或断路情况时,出射的二次电子数量会比正常情况下变多或变少,在电子束设备的感应器上反映出来的图像表现为比正常更亮或更暗。但是当缺陷位置和正常位置比较二者的差距比较小时,分辨起来就比较困难,就会使检测的精度大大降低,影响检测的结果。本文章就是通过多种实验来研究电子束的电流、能量和图像、对比度对图像的影响,并寻找一种最优组合来加大图像的差异,以保证同时检测到断路和短路两种缺陷。 对于检测poly line底部的微小残留物(30nm),一直是一个很有挑战性的工作。本文实验通过调整电子束的强度,电子束斑的大小和晶圆的摆放角度发现,在电子束的强度,电子束斑的大小不变的情况下,改变检测晶圆的摆放角度,让检测的方向与poly line线平行时,对这种poly line底部的微小残留物有很好的检测效果,并通过检测参数的优化组合来最大限度地提高产量。 通过实验得出如下结论: 1.对于电性缺陷,发现在正负的模式下都有一组参数使缺陷和正常时的亮度拉开的最大,正的电荷模式下,PE为4,对比度为60,亮度为25时,亮度拉开的最大。在负的电荷模式下,PE为3,对比度为45,亮度为35时,亮度拉开的最大。 2.对于物性缺陷,通过实验发现,在电子束的强度,电子束斑的大小不变的情况下,改变检测晶圆的摆放角度,让检测的方向与poly line线平行时,对poly line底部的微小残留物有更好的检测效果。 3.保证能检测到poly line底部的微小残留物而且保证速度最快,其最优组合为电子斑等于0.06,能量为1400ev,卡槽向右。


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