國儀量子電鏡在芯片金屬柵極刻蝕殘留檢測的應用報告

一、背景介紹

在芯片制造工藝中，金屬柵極刻蝕是構(gòu)建晶體管關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)。精確的刻蝕工藝能夠確保金屬柵極的尺寸精度和形狀完整性，對芯片的性能和可靠性起著決定性作用。然而，刻蝕過程中不可避免地會產(chǎn)生刻蝕殘留，這些殘留物質(zhì)可能是未完全刻蝕掉的金屬材料、刻蝕副產(chǎn)物或光刻膠殘留。金屬柵極刻蝕殘留會嚴重影響芯片的電學性能，導致漏電、信號傳輸延遲等問題，降低芯片的良品率，增加生產(chǎn)成本。因此，準確、高效地檢測芯片金屬柵極刻蝕殘留，對提升芯片制造工藝水平、保障芯片質(zhì)量至關(guān)重要。傳統(tǒng)的檢測方法在檢測微小殘留和復雜結(jié)構(gòu)中的殘留時存在局限性，難以滿足先進芯片制造工藝對高精度檢測的需求。

二、電鏡應用能力

（一）高分辨率成像檢測

國儀量子 SEM3200 電鏡具備高分辨率成像能力，能夠清晰呈現(xiàn)芯片金屬柵極的微觀結(jié)構(gòu)。在檢測刻蝕殘留時，它可以精確分辨出極小尺寸的殘留顆粒，哪怕是納米級別的殘留也能清晰成像。通過高分辨率成像，能直觀觀察到殘留的位置、形狀、大小以及與金屬柵極和周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為后續(xù)分析提供準確的圖像依據(jù)。例如，可清晰觀察到金屬柵極邊緣或底部的微小殘留顆粒，以及它們是否對柵極的完整性造成影響。

（二）成分分析確定殘留性質(zhì)

SEM3200 配備的能譜儀（EDS）可對檢測到的刻蝕殘留進行成分分析。通過檢測殘留物質(zhì)的元素組成，確定其是何種金屬殘留、刻蝕副產(chǎn)物還是光刻膠殘留。這對于判斷刻蝕工藝中存在的問題以及采取相應的改進措施至關(guān)重要。例如，若檢測到特定金屬元素的殘留，可針對性地調(diào)整刻蝕氣體的配方或刻蝕時間，以減少此類殘留的產(chǎn)生。

（三）大面積掃描統(tǒng)計殘留情況

利用 SEM3200 的大面積掃描功能，可以對多個芯片的金屬柵極區(qū)域進行快速掃描，獲取大量的檢測數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，能夠評估刻蝕工藝的穩(wěn)定性和一致性。例如，統(tǒng)計不同芯片上刻蝕殘留的數(shù)量、分布密度等參數(shù)，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)波動較大，表明刻蝕工藝存在不穩(wěn)定因素，需要進一步優(yōu)化。

三、產(chǎn)品推薦

國儀量子 SEM3200 是芯片金屬柵極刻蝕殘留檢測的理想設備。其高分辨率成像性能能夠精準檢測微小的刻蝕殘留，滿足先進芯片制造工藝對檢測精度的嚴格要求。EDS 成分分析功能強大且操作簡便，能快速確定殘留物質(zhì)的性質(zhì)。設備穩(wěn)定性好，長時間運行也能保證檢測結(jié)果的準確性和重復性。此外，SEM3200 操作界面友好，易于上手，即使是經(jīng)驗相對不足的操作人員也能熟練使用。選擇 SEM3200，能為芯片制造企業(yè)提供高效、可靠的刻蝕殘留檢測解決方案，助力提升芯片制造工藝水平，提高芯片的良品率和市場競爭力。